中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所（以下簡稱上海微系統(tǒng)所）尤立星、李浩團隊在面向多光子空間符合探測方面取得突破性進展。2025年01月30日，相關(guān)成果以《具有組合時間邏輯和幅度復(fù)用的超導(dǎo)納米線雙光子空間符合計數(shù)器》（A superconducting nanowire two-photon coincidence counter with combinatorial time logic and amplitude multiplexing）為題，發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Nature Photonics。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41566-024-01613-w 。

在光量子計算中，需要調(diào)控多個光子，具有多種輸出模式，因此需要在末端集成大規(guī)模的多光子探測器陣列；并且為了提高計算復(fù)雜度，光子糾纏維度越來越高，因此更加需要可以分辨更多空間態(tài)的符合探測單元；這在當前的獨立探測器框架下是一個很大的挑戰(zhàn)。

研究團隊提出新型超導(dǎo)納米線組合延時邏輯方法，突破了延遲線上單光子和多光子事件的信號混疊限制，實現(xiàn)了16通道結(jié)構(gòu)中所有152中單光子和雙光子事件的完備解析。該計數(shù)器可擴展性強，降低了超導(dǎo)低溫環(huán)境的熱負載限制；并且具有多光子自符合特性，無需復(fù)雜的符合處理電路?？蔀楣饬孔佑嬎愕亩嗫臻g態(tài)符合探測提供有力支撐。

本工作的第一完成單位為中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所，孔令東為論文第一作者，通訊作者為孔令東副研究員和尤立星研究員。該研究得到了科技創(chuàng)新2030量子重大專項項目、國家自然科學(xué)基金、以及上海市“科技創(chuàng)新行動計劃”揚帆項目的支持。

圖1. 超導(dǎo)雙光子空間符合計數(shù)器論文信息

圖2. 16單元器件的結(jié)構(gòu)示意圖和電子顯微圖