中国科学院上海微系统与信息技术研究所（以下简称上海微系统所）尤立星、李浩团队在面向多光子空间符合探测方面取得突破性进展。2025年01月30日，相关成果以《具有组合时间逻辑和幅度复用的超导纳米线双光子空间符合计数器》（A superconducting nanowire two-photon coincidence counter with combinatorial time logic and amplitude multiplexing）为题，发表于国际学术期刊Nature Photonics。
在光量子计算中，需要调控多个光子，具有多种输出模式，因此需要在末端集成大规模的多光子探测器阵列；并且为了提高计算复杂度，光子纠缠维度越来越高，因此更加需要可以分辨更多空间态的符合探测单元；这在当前的独立探测器框架下是一个很大的挑战。
研究团队提出新型超导纳米线组合延时逻辑方法，突破了延迟线上单光子和多光子事件的信号混叠限制，实现了16通道结构中所有152中单光子和双光子事件的完备解析。该计数器可扩展性强，降低了超导低温环境的热负载限制；并且具有多光子自符合特性，无需复杂的符合处理电路。可为光量子计算的多空间态符合探测提供有力支撑。
本工作的第一完成单位为中国科学院上海微系统所，孔令东为论文第一作者，通讯作者为孔令东副研究员和尤立星研究员。该研究得到了科技创新2030量子重大专项项目、国家自然科学基金、以及上海市“科技创新行动计划”扬帆项目的支持。
图1. 超导双光子空间符合计数器论文信息
图2. 16单元器件的结构示意图和电子显微图
