日前，武漢光谷量子技術有限公司（以下簡稱“武漢光谷量子”）委托九州量子信息技術股份有限公司（以下簡稱“浙江九州量子”）測試其自主研發(fā)生產的量子保密通信核心器件——InGaAs/InP單光子雪崩二極管（gmAPD），目前首批產品測試已順利完成。
InGaAs/InP單光子雪崩二極管（SPAD）是一種具有近紅外波段單光子探測能力的半導體光電探測器。在當前迅猛發(fā)展的量子保密通信領域，該產品將作為近紅外單光子探測器的核心部件，其單光子探測效率（SPDE）、暗計數率（DCR）、后脈沖（AP）和抖動(jitter)等指標，直接影響著量子保密通信（QKD）的量子比特誤碼率、量子密鑰分發(fā)距離和最終的量子密鑰成碼率。該產品的設計、研發(fā)、測試和投產可以促進量子信息和量子保密通信核心部件的國產化，對科研進步和產業(yè)化應用具有重要意義。
整體產品測試系統由浙江九州量子自主搭建，產品測試過程所使用的QLD-301高速皮秒脈沖激光器和單光子雪崩二極管測試主機也均由浙江九州量子自主研發(fā)。據了解，該套測試系統不僅可以方便地調節(jié)高壓、溫度、門控脈沖重復頻率、光子脈沖重復頻率、雪崩閾值、死時間等多個關鍵參數，而且通過延時掃描和激光脈寬調節(jié)功能，可以高效確定單光子正確延時位置。例如當設置門控重復頻率為2MHz，對于50ps光子脈沖，最壞情況下需要掃描1萬次才能確定延時位置，而通過脈寬調節(jié)技術，僅需掃100次！對于需要改變條件反復測試的情況，可大幅提高測試效率，推進產品研發(fā)進度。另外，九州量子的變頻門控技術和雪崩尖峰噪聲壓制技術，可實現大范圍的頻率測試和高精度的雪崩信號提取，對提高SPAD的測試準確度，有重大意義。
圖為SPAD測試平臺系統構成與原理框圖
武漢光谷量子是國內少數幾家能夠自主研發(fā)、設計并生產SPAD的廠家。公司由中國航天三江集團下屬的武漢光谷航天三江激光研究院、湖北航天技術研究院總體設計所及世界知名科學家共同成立，是武漢光谷·激光科技園的核心企業(yè)。公司主要致力于量子光電子芯片產品的前瞻性研發(fā)、生產、銷售及技術服務，引進國外最先進的平臺設計、建設理念，建成國內一流的光電子半導體芯片研發(fā)生產平臺。浙江九州量子是一家擁有頂尖量子信息科研團隊并掌握核心技術的高科技企業(yè)，多年來專注于量子保密通信技術研發(fā)和量子安全加密應用產業(yè)化的實踐，是國內少數在城域網、干線網、量子安全應用產品中具有實戰(zhàn)經驗的量子科技企業(yè)之一。
加快發(fā)展量子科技，對促進高質量發(fā)展、保障國家安全具有非常重要的作用。“瞄準量子信息等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目?！币驯粚懭雵乙?guī)劃。習近平總書記也在中央政治局第二十四次集體學習時強調，要深刻認識推進量子科技發(fā)展重大意義，加強量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統布局。
本次浙江九州量子受托的相關測試受到了合作方武漢光谷量子的高度贊譽，雙方公司均表示將繼續(xù)保持友好合作，共同發(fā)展。此次雙方攜手合作，發(fā)揮各自技術優(yōu)勢，共同助力量子保密通信核心部件的國產化，爭取為國家量子科技產業(yè)的發(fā)展貢獻企業(yè)力量。
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