【进展】小型化超导单光子探测技术落地应天量子

小型化超导纳米线单光子探测器提升产业赛道竞争力

日前，南京大学将“小型化超导单光子探测系统”等3项技术成果，以普通许可方式实施许可给南京应天量子科技有限公司（简称：应天量子）。本次专利实施许可签约，是南京大学与应天量子贯彻国家深化高校科技成果转化改革相关部署，探索前沿技术产业化的具体实践之一，将推动国产先进超导单光子探测技术产业化落地。

图1 南京大学“小型化超导单光子探测系统”获奖证书和奖章照片

本次许可的核心成果“小型化超导单光子探测系统”等，“克服了超导纳米线单光子探测器（SNSPD）系统集成中的‘强电-极弱信号’和‘强发热-超低温’两大矛盾，实现多通道超导纳米线探测器集成与并行工作，是超导单光子探测系统小型化的重要突破，为量子信息、深空激光通信、卫星激光测距、生物医学成像等领域提供了小型化高性能解决方案”。凭借上述创新，该成果荣获第51届日内瓦国际发明展金奖。

该成果面向SNSPD小型化的迫切需求，从空间架构、低温热设计、散热风道、电磁屏蔽、模块化电控五个维度系统性重构整机方案。通过“压缩机—恒温器平行并排”一体化架构等设计，整机纵向高度被压缩至0.5米以内；配套双层屏蔽电控架构，可实现16单元超导探测器并行读出；系统核心部件全国产，拥有完整自主知识产权。在体积压缩、多通道集成、信噪比保障等方面展现出核心优势。

本次专利实施许可，将南京大学相关课题组沉淀多年的核心技术与受让方应天量子的工程化、产业化能力相结合，是打通“基础研究—器件研发—系统集成—工程应用”创新链条的又一实例。作为受让方，应天量子将依托许可的专利/专利申请权，开展产品化开发与市场推广，面向量子信息、深空探测、生物医学成像等前沿应用场景，提供自主可控的小型化超导单光子探测装备，推动超导单光子探测仪器的产业化应用。

图2 南京大学研制的超导单光子探测系统，单模光纤耦合（左）和多模光纤耦合（右）

本次许可的受让方应天量子落户地，正位于紫金山创新带核心承载区仙林科学城，是南京建设上海（长三角）国际科技创新中心南京关键支点的重要创新节点。近年来，栖霞区深入落实校地融合行动方案，加大创新策源和产业孵化力度，实体化运作南京仙林科技成果转化中心，搭建“高校实验室+企业中试基地+产业园区”协同创新链条，从创新资源配置、关键核心技术攻关、成果转化、人才引育多维度推动高校科技成果就地转化。依托栖霞区联合南京大学、南京航空航天大学、中国科学院紫金山天文台等单位共建的空间天文科学与工程应天实验室（以下简称“应天实验室”）这一江苏省实验室（筹）重大战略科创平台，区域加快构建“空间天文+”融合创新生态圈，形成“基础研究—技术突破—产业落地”一体化创新体系。本次南京大学与应天量子专利实施许可合作，是紫金山创新带建设背景下，仙林科学城“教育、科技、产业、基金、链主”五位一体创新生态中高校原始创新成果在人才团队的精心孵育下，依托应天实验室走向产业化的典型实践，将推动前沿科研成果向空天信息、量子信息产业落地，小型化SNSPD技术后续也将为空间天文探测领域前沿研究与工程应用提供有力支撑。