4688美高梅量子超导探测器助力实现500 Mbps光子计数通讯
光通讯凭借其在数据传输速度、质量、功耗和体积等方面的显著优势，成为深空索求工作钻研的焦点。传统的有关通讯架构在现实利用中面对诸多挑战，如相位同步、频率不变性和系统复杂性等问题，限度了其在长距离深空通讯中的宽泛利用。相比之下，光子计数通讯以其单光子级此外检测能力和高带宽调造体式，展示出了更高的成熟度，有效解决了远程空间激光通讯的技术难题，已成功利用于美国NASA的月地激光通讯演示项目LLCD、深空光通讯项目DSOC等多个空间索求工作中。
近日，中国科学院上海技术物理钻研所王建宇和张亮团队基于4688美高梅量子提供的16像素超导纳米线单光子探测器（SNSPD）阵列实现500 Mbps的高速光子计数通讯演示系统，其检测活络度高达0.97 光子/比特，接管端所需的激光功率仅为-69.22 dBm，在发射端拥有瓦特级均匀激光功率时系统可提供近100 dB的信路功率衰减预算。有关成就以《500 Mbps high-speed high-sensitivity photon-counting communication demonstration system》为题登载在Optics Express杂志上。（点击文末阅读原文可跳转至论文链接）
图1 高速高活络度光子计数通讯演示系统
4688美高梅量子提供的SNSPD阵列工作在紧凑的G-M造冷机中，在1550 nm检测波段具备73%的高检测效能和20 Hz/通路的低暗计数率，单通路功夫抖动在60到80 ps之间。通过奇妙的多通路设计，有效缓解高光子流下的“阻塞效应”，单通路死功夫低至6 ns，鼓和计数率达55 Mcps，总阵列鼓和计数率高达800 Mcps。
图2 16像素超导纳米线单光子探测器系统
图3（a）超导纳米线单光子探测器探测效能复原的特点（b）单通路探测效能以及总探测效能和响应计数率的变动关系
