中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)2020年發(fā)布的“九章”光量子計(jì)算機(jī)，對“玻色子取樣”問題超越最強(qiáng)的經(jīng)典計(jì)算機(jī)，其中的核心技術(shù)之一就是大量的單光子探測器。中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所副所長尤立星就是“九章”單光子探測器的提供者，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從零起步，用十幾年的時(shí)間將單光子探測器的探測效率提升至99%。

為實(shí)現(xiàn)探測效率接近百分之百，團(tuán)隊(duì)面臨諸多挑戰(zhàn)。要保證器件光敏面足夠大以耦合光，但光敏面越大，對均勻性要求越高；還需確保光被超導(dǎo)納米線吸收，避免穿透或反射；同時(shí)，要提高光吸收后的響應(yīng)效率，讓每個(gè)光子到來都能產(chǎn)生電脈沖信號。然而，吸收與響應(yīng)效率相關(guān)參數(shù)相互矛盾，調(diào)整一個(gè)參數(shù)可能影響另一個(gè)，如光學(xué)薄膜的厚度和寬度會(huì)影響吸收，同時(shí)也會(huì)影響超導(dǎo)材料的超導(dǎo)性能，進(jìn)而影響響應(yīng)效率。過去十年，團(tuán)隊(duì)不斷理清問題，探索如做兩層薄膜中間夾一層的創(chuàng)新方向，力求在調(diào)整參數(shù)時(shí)實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)互不影響，不僅在技術(shù)指標(biāo)上領(lǐng)跑世界，更是通過技術(shù)攻堅(jiān)為單光子探測器的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

從零基礎(chǔ)到領(lǐng)跑世界，中國走過了一條怎樣的技術(shù)探索之路？《錨點(diǎn)》對話中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所副所長尤立星，東方衛(wèi)視10月15日22點(diǎn)，新聞綜合頻道10月16日22點(diǎn)30分播出。