量子科技中心_量科网

磁场和超导体都是经典与量子技术的核心要素，但它们的联合使用往往具有挑战性，因为磁场会显著影响超导器件的性能。在超导纳米线单光子探测器（SNSPD）中，磁场会大幅降低探测效率，阻碍其在磁活性经典与量子光子学中的应用。本研究系统表征了NbTiN SNSPD在磁场下的性能，并发现磁场在低偏置电流下能提升其本征探测效率（IDE），而在高偏置电流下则会抑制IDE。这导致SNSPD性能退化，表现为饱和平台缩小或消失。研究结果表明，这种退化的程度高度依赖于纳米线宽度，并展示了经宽度优化的SNSPD在应用相关磁场下，能在较宽光子能量范围内实现饱和IDE。最小化超导器件在磁场下的退化，将推动探测器集成自旋光学与原子量子处理器、高灵敏度磁力测量以及量子转导等应用的发展。