记者4月7日从天津大学获悉，该校周密仪器与光电子工程学院熏陶胡幼龙课题构得胜研造了一种拥有分形构造的超导纳米线单光子探测器（以下简称“分形SNSPD”）。这一成绩能为光量子准备、量子密钥分发、远间隔空间光通讯、光学成像等范围供应功能优异的单光子探测器。联系论文揭晓于国际期刊《IEEE量子电子学精选专题期刊》。

　　据先容，单光子探测器是一种拥有极限聪敏度的光电探测器，正在缉捕和纪录光信号方面发扬着至闭苛重的影响，是鞭策高聪敏探测、弱光成像、光量辅音讯惩罚身手兴盛不成或缺的中枢器件。然而，守旧的单光子探测器有各类部分，或受限于探测光谱鸿沟、反应速率、信噪比，或受限于光子的偏振态（光的极化倾向）。筹议团队从天然界的分形几何中获得灵感，安排出一种全新的分形纳米线构造，为偏振无闭的高成果单光子探测开导新道途。

　　分形构造集体存正在于天然界，如树杈、雪花、蕨类植物的叶子等都属于分形构造。分形纳米线构造杂乱而周密。这种几何构造付与单光子探测器高成果探测大肆偏振态入射光子的才气，也对器件和芯片的微纳加工工艺提出了很高央求。为了让器件完毕安排的构造与效力，纳米线纳米，也便是人的头发直径的1/2500，且加工出来的纳米线必需边沿腻滑，没出缺陷。

　　颠末多年研发与工艺迭代，筹议团队愚弄进步的纳米加工身手，拓荒出安稳的器件与芯片微纳加工流程。针对差别利用场景，团队正在多个劳动波段研造出功能优异的分形SNSPD器件、芯片、模块、体系。

　　分形SNSPD的利用远景万分辽阔。单光子探测器对光量子准备体系至闭苛重，不妨高效缉捕量辅音讯。筹议团队已与国内多个单元配合，将分形SNSPD利用于实行量子光学以及对纳米激光器的表征等方面。其余，正在光通讯范围，分形SNSPD希望明显擢升光子所率领音讯的传输速率，下降信号亏损，为超远间隔的空间光通讯供应有力撑持。该探测器还将正在光学成像范围发扬苛重影响，独特是正在医学诊断中，不妨供应更高的分袂率和更真切的成像效益，帮力早期诊断和精准诊疗。

　　胡幼龙展现，分形SNSPD不单明显擢升了单光子探测器的功能，依旧微纳光电子器件与分形几何交叉调和的成绩，是从原始创意到适用化器件与体系全链条自决研发的革新实行。下一步，团队安置将分形SNSPD推向家当化，以鞭策联系范围和家当兴盛。（记者陈曦 通信员尹伟）

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