◎ 科技日報記者 陳曦 通訊員 尹偉
3月14日，記者從天津大學獲悉，該校精密儀器與光電子工程學院胡小龍教授課題組成功研製了一種具有分形結構的超導奈米線單光子探測器（以下簡稱“分形SNSPD”）。這一成果能夠為光量子計算、量子金鑰分發、遠距離空間光通訊、光學成像等領域的應用提供效能優異的單光子探測器。相關研究成果發表在國際期刊《IEEE 量子電子學精選期刊》上。
據介紹，單光子探測器是一種具有極限靈敏度的光電探測器，在捕捉和記錄光訊號方面發揮著至關重要的作用，是推動高靈敏探測、弱光成像、光量子資訊處理技術發展不可或缺的核心器件。
然而，傳統的單光子探測器或者受限於探測光譜範圍、響應速度、信噪比，或者探測效率受限於光子的偏振態（光的極化方向）。研究團隊以自然界的分形幾何為靈感，設計出一種全新的分形奈米線結構，為偏振無關的高效率單光子探測開闢了新路徑。
分形奈米線結構複雜而精密。一方面，這種幾何結構賦予了單光子探測器高效率探測任意偏振態入射光子的能力；另一方面，分形奈米線結構也對器件和晶片的微納加工工藝提出了很高的要求。
研究團隊利用先進的奈米加工技術，經過多年的研發與工藝迭代，形成了穩定的器件與晶片的微納加工流程。針對應用場景，在多個工作波段研製出效能優異的分形SNSPD器件、晶片、模組、系統。
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編輯：宋慈