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超导单光子探测技术

单光子探测是弱光测量技术的核心，在量子信息、物理、生物、化学和天文学领域具有关键性的作用。传统以光电倍增管或雪崩二极管为基础的单光子探测器的低灵敏度和高暗计数限制了信噪比的提高，广东单光子，低计数率限制了测量速度和动态范围。以超导材料作为光敏感器件的单光子探测技术，其量子效率、暗计数率和计数率远高于传统的单光子探测器，它们的出现势必给单光子测量相关学科带来巨大影响。

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单光子探测器及量子密钥分配

量子密钥分配中的一项关键技术就是在其通信窗口实现单光子探测。单光子探测器的性能决定着量子密钥分配系统的性能。综述了单光子探测器的研究进展，讨论了量子密钥生成速率的安全判据及特点，分析了量子密钥分配的主要实验进展。高性能的单光子探测器的研制，以及量子密钥分配方案的改进，极大地提高了量子密钥分配的速率和距离。

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光子型探测器的材料

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三元合金半导体碲镉(Hg1-xCdxTe)是一种有重要应用价值的探测器材料，它的禁带宽度随组成而变化。调节x值，单光子报价，可将探测器的峰值响应波长选择在1～30微米之间任何一个波长上，其中x=0.20左右的材料（相应的探测器峰值响应波长在 8～13微米）。碲镉材料还具有介电常数小，热膨胀系数小，电子迁移率高等优点，适宜于制作高性能、多用途和新颖结构的光子型探测器。扫积型光子探测器就是以碲镉材料为优选材料做成的新颖结构的光子探测器。器件所接受的光照是一个自左向右扫描的光点。器件两端加以偏置电压。当照射在某一位置上的光点激发出光生载流子后，这些载流子即在偏置电压的驱动下向信号读出区作漂移运动。选择光点扫描速度，使它严格等于光生载流子的迁移速度。这样，单光子厂家，当光点从器件一端扫到另一端时所产生的光生载流子可以同步地累积在一起，并进入信号读出区。与光电导探测器相似，形成电信号。扫积型探测器的偏置电压要足够大，使载流子在漂移过程中来不及复合，也来不及扩散。器件不能过长，一般只相当于含10～20单元的线列器件的长度。

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