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單光子探測器是一種探測超低噪聲的技術

發(fā)布時間： 2022-07-08　　點擊次數： 1940次

　　單光子探測器是一種探測超低噪聲的技術，增強的靈敏度使其能夠探測到光的最小能量量子——光子。它可以對單個光子進行計數，實現對極微弱目標信號的探測，因此也活躍在許多可獲得的信號強度僅為幾個光子能量級的新興應用領域中。
　　
　　單光子探測器出現的技術背景：
　　根據光的粒子性，光是由大量的光子組成的，光子的能量由光的頻率決定，可見光波段的單個光子的能量非常低，如波長為630nm的單色光，單個光子的能量為3.16×10（-19）J，要探測到能量如此低的單個光子信號，需要采用特殊的光電檢測件，以光電倍增管和雪崩光電二極管為代表的傳統(tǒng)為弱光檢測提供了最高的靈敏度，自誕生起就一直支撐著前沿的科學研究和工程應用，在物理，化學，生物，環(huán)境監(jiān)測等眾多領域獲得了極其廣泛的應用。
　　
　　隨著科學技術和工藝水平的發(fā)展，它的性能指標也在不斷的提高以滿足各種不同的應用需求，近年來，由于顯示出巨大的應用前景，量子信息技術引起了人們極大的興趣并得到了飛速發(fā)展，如量子計算日、量子密鑰分配等等，由于量子信息技術利用單個基本粒子如光子等對信息進行編碼和操控。
　　
　　因此對單光子探測器提出了極其苛刻性能要求，如探測效率，計數率，光譜響應范圍，光子數分辨能力等等都必須遠遠超出現有器件性能，為了滿足這些日益增長的需求，研究人員在努力改進傳統(tǒng)的同時，也在不斷的探索新的單光子探測技術。

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