超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器（SNSPD）是本世紀(jì)初出現(xiàn)的一種新型的單光子探測(cè)技術(shù)，其探測(cè)效率、暗計(jì)數(shù)、時(shí)間抖動(dòng)等性能指標(biāo)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體單光子探測(cè)器，受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用于量子通信、量子計(jì)算等領(lǐng)域，并有力推動(dòng)了量子信息技術(shù)的發(fā)展。

在光纖通信1550納米工作波長(zhǎng)，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所Marsili等人采用極低溫超導(dǎo)材料WSi制備的SNSPD，實(shí)現(xiàn)了最高探測(cè)效率達(dá)93%。然而，WSi-SNSPD通常工作在1K以下工作溫度，必須采用昂貴復(fù)雜的深低溫制冷機(jī)（比如稀釋制冷機(jī)等），這極大限制了這類高性能單光子探測(cè)器的應(yīng)用。

國內(nèi)外眾多研究人員在努力采用更高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的NbN材料研制SNSPD，以期在2K以上工作溫度實(shí)現(xiàn)高探測(cè)效率，采用小型化用戶友好的閉合循環(huán)制冷機(jī)就可以工作，從而大大降低使用成本。經(jīng)過10多年的努力，NbN-SNSPD探測(cè)效率最高只達(dá)到80%左右，和WSi-SNSPD探測(cè)效率有明顯差距。要想達(dá)到90%以上的探測(cè)效率，需要同時(shí)對(duì)多個(gè)不同的參數(shù)，如光耦合效率、光吸收效率、本征探測(cè)效率等進(jìn)行優(yōu)化，到目前為止尚未有成功報(bào)道。

中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所（中科院超導(dǎo)電子學(xué)卓越創(chuàng)新中心）研究員尤立星團(tuán)隊(duì)開展超導(dǎo)單光子探測(cè)研究近10年，在探測(cè)器研制和應(yīng)用方面取得了多項(xiàng)國際領(lǐng)先成果，受到了國內(nèi)外廣泛關(guān)注。與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)合作，曾多次創(chuàng)造量子信息領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)的世界紀(jì)錄，并保持了目前光纖量子通信404千米世界紀(jì)錄。

該團(tuán)隊(duì)的最新成果揭示，基于小型閉合循環(huán)制冷機(jī)，2.1K工作溫度下，NbN-SNSPD系統(tǒng)探測(cè)效率（1550nm工作波長(zhǎng)）可以超過90%。隨著溫度降低到1.8K，探測(cè)效率可以進(jìn)一步提升到92%。