NIST：宽达0.1毫米的超导纳米线单光子探测器达到材料本征性能极限，暗计数降低10个数量级

美国国家标准与技术研究院（NIST）于2026年8月24日介绍了导线宽度达0.1毫米的超导纳米线单光子探测器（SNSPD），比常见的100纳米宽出一百多倍。相关成果于2026年8月19日发表在《Optica》期刊上。

2026-08-24

在SNSPD中，光子会在超导导线中形成热点，扰乱电流并产生电压脉冲。NIST此前已使此类探测器对入射光子的探测率达到98%，但其纳米级宽度需要专门的制造工艺，且缺陷会使电流在导线边缘聚集，从而限制工作电流并增加误计数（暗计数）。
研究团队在探测器两侧设置了通有偏置电流的超导“导轨”，其磁场使电流在导线宽度上均匀分布。这使探测器可在工作中调谐到仅受材料质量限制的状态，据《Optica》论文，暗计数率降低了10个数量级。
对于宽达0.1毫米的导线展示了材料本征性能极限；对于宽20微米的探测器（比此前最先进水平宽20倍），在4微米波长下实现了接近1的内部探测效率。宽探测器对偏振不敏感。
NIST表示，宽探测器能否达到纳米级探测器98%的效率尚不清楚，还需进一步测试。更简单的结构有望便于制造大型探测器及阵列，例如用于天文学；SNSPD也用于量子通信和深空通信。论文（《Optica》第13卷第8期第1649页）作者为K. Parzuchowski、E. Mueller等。