具有高通量临界电流库结构的高温超导宽条带光子探测器

超导条带单光子探测器具有优异的光子探测性能，是包括光子量子计算与量子网络在内的前沿光学科学与技术的不可或缺的工具。为实现利用简单直条带获得高偏振无关探测效率，亟需宽度为数十微米的超宽超导条带。然而，以充足的超导电流偏置超宽条带使其对红外光子敏感颇具挑战。主要困难在于条带内超导电流分布不均，从而产生过量的本征暗计数。在此，我们提出一种具有高通量临界电流库（HCCB）结构的新型超导宽条带光子探测器（SWSPD）。该 HCCB 结构可抑制本征暗计数并实现宽条带的充足超导电流偏置。我们已通过实验证明，采用具 HCCB 结构的 20-${\mu}$m 宽 SWSPD，对 1550 nm 波长光子实现了约 78% 的偏振无关系统探测效率，以及约 80 cps 的系统暗计数率。此外，实现了 29.8 ps 的快速抖动。这种具有高效率、低暗计数与快速时间分辨率的、可通过光刻制造的超宽 SWSPD，为大规模光学量子技术的发展铺平了道路，该类技术将需要海量具备极致性能的单光子探测器。