在量子世界，時間不是連續(xù)流動的河流，而是一幀幀精確到皮秒的切片。誰掌控了時間切片，誰就掌握了觀測量子現(xiàn)象的鑰匙。

在離子阱量子計算等前沿研究中，量子比特讀取信號的信噪比和保真度，常受制于一個隱蔽而關(guān)鍵的因素——系統(tǒng)內(nèi)各光路與探測器之間難以消除的幾十皮秒級時序偏差。這種在宏觀尺度可忽略的誤差，在量子尺度下卻成為制約信號純凈度與實驗精度的關(guān)鍵瓶頸。

中智科儀STC系列多通道數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器的核心使命，正是徹底解決這一難題。它將復(fù)雜量子實驗中多個獨(dú)立單元——如冷卻激光、泵浦激光、探測光路及成像相機(jī)——的觸發(fā)信號，在皮秒(10?12秒)量級上進(jìn)行精準(zhǔn)編織與協(xié)同，從而為前沿實驗提供不可或缺的時序基石。

01、量子時序控制：從瓶頸到基石

量子研究已進(jìn)入 “皮秒精度時代”。

離子阱量子計算中，熒光讀取的時間窗口偏差若超過100皮秒，信噪比可能驟降30% 以上。

量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中，探測器門控與光子到達(dá)的時間抖動需小于50皮秒，否則誤碼率急劇上升。

超快光譜實驗中，泵浦-探測延遲的精度直接決定了能否分辨量子態(tài)的超快演化過程。

過往，科研人員常需組合多臺獨(dú)立延遲器進(jìn)行調(diào)試，協(xié)同工作耗時費(fèi)力。這種現(xiàn)狀，催生了對一體化、高精度、多通道時序控制器的迫切需求。

02、技術(shù)突圍：國產(chǎn)精度的跨越

中智科儀STC系列的出現(xiàn)，標(biāo)志著國產(chǎn)高端時序控制器從 “跟隨”到“并行” 的關(guān)鍵跨越，其核心技術(shù)指標(biāo)比肩國際一線：

10ps延遲/脈寬調(diào)節(jié)步進(jìn)：滿足到物理實驗的極致精度需求

<35ps外觸發(fā)抖動：超越大多數(shù)實驗室自組系統(tǒng)的同步性能

8通道獨(dú)立可控：單臺設(shè)備即可管理復(fù)雜量子實驗的全流程時序

03、核心應(yīng)用：三大場景中的“中樞神經(jīng)”

STC系列在量子研究中的核心價值，體現(xiàn)在三大應(yīng)用場景：

離子阱/中性原子量子計算平臺

8通道獨(dú)立控制冷卻光、重泵浦光、態(tài)讀取光、成像觸發(fā)等

10ps精度確保熒光讀取的時間窗口最優(yōu)

參數(shù)一鍵保存實現(xiàn)不同實驗條件的快速切換

實際效果：反饋，使用后單次測量時間縮短40%，信噪比提升35%

量子通信(QKD)系統(tǒng)

低至0.25V觸發(fā)閾值兼容各類單光子探測器<35ps抖動確保發(fā)射與接收端的精確同步

Burst脈沖串功能支持誘騙態(tài)協(xié)議的高效實現(xiàn)

*實測數(shù)據(jù)：誤碼率從10??量級降至10??

超快光譜與量子動力學(xué)研究

70ns內(nèi)置延遲快速響應(yīng)外部觸發(fā)

各通道獨(dú)立分頻適應(yīng)不同探測器的采集需求

幅值可調(diào)輸出(3.5-10V)驅(qū)動各類光電設(shè)備

應(yīng)用案例：成功用于載流子超快動力學(xué)測量，時間分辨率達(dá)100fs

04、全鏈條解決方案：不止單點(diǎn)突破

STC系列的成功，它證明了三點(diǎn)：

1.在核心性能指標(biāo)上，國產(chǎn)設(shè)備完全可以達(dá)到甚至超越國際同類產(chǎn)品

2.通過更人性化的設(shè)計和更開放的生態(tài)，可以創(chuàng)造獨(dú)特的用戶體驗優(yōu)勢

3.結(jié)合本土化服務(wù)與快速響應(yīng)能力，能形成全面的競爭力

如今，在全國多個量子相關(guān)實驗室中，STC系列正默默扮演著 “隱形大腦” 的角色。它不直接產(chǎn)生光子，不直接讀取量子態(tài)，卻通過精準(zhǔn)控制每一個環(huán)節(jié)的時序，讓整個實驗系統(tǒng)高效、可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。

在量子研究的精確世界里，時間就是精度，精度就是發(fā)現(xiàn)。而一臺優(yōu)秀的時序控制器，正是將時間轉(zhuǎn)化為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)換器。

05、結(jié)語

二十年光學(xué)積淀，開啟量子新程——我們不僅是儀器供應(yīng)商，更是您在量子時代的架構(gòu)伙伴。

要構(gòu)建一個完整、穩(wěn)定、高性能的量子實驗平臺，您可能還需要以下關(guān)鍵模塊的協(xié)同支持：

1.量子光源系統(tǒng) · 信息的“發(fā)射機(jī)”

精密激光系統(tǒng)：具備原子級頻率精度，為量子計算與模擬提供穩(wěn)定、純凈的光學(xué)基準(zhǔn)。

2.量子調(diào)控系統(tǒng) · 過程的“指揮家”

空間光調(diào)制器：實現(xiàn)復(fù)雜光場的精密調(diào)控，支持任意波前塑造與空間編碼;

多通道數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器：10ps級超高精度時序控制，確保全系統(tǒng)同步運(yùn)行。

3.量子探測系統(tǒng) · 信號的“感知網(wǎng)”

Single Quantum超導(dǎo)納米線探測器：探測效率≥90%，暗計數(shù)<1 cps，接近物理極限;

逐光2DSPC單光子相機(jī)：500ps超快門控，實現(xiàn)真正二維單光子成像;

LINCam時間相關(guān)單光子計數(shù)相機(jī)：40ps時間戳精度，同步解析光子時空信息。

4.光譜分析與濾波系統(tǒng) · 信號的“凈化器”

MS系列影像校正光譜儀：覆蓋185nm–60μm波段，最高分辨率達(dá)0.002nm;

窄帶干涉濾光片：峰值透過率≥98%，阻帶抑制比OD8，確保光譜純度。

5.環(huán)境支撐系統(tǒng) · 系統(tǒng)的“基礎(chǔ)底座”

Cryodyne?極低溫制冷機(jī)：提供<10K的穩(wěn)定超低溫環(huán)境;

On-Board?高真空低溫泵：無油真空方案，保障量子器件的長時穩(wěn)定;

Polycold?低溫深冷機(jī)：革命性水汽控制技術(shù)，實現(xiàn)超高真空純凈度。

如果您正在：搭建新的量子實驗平臺、升級現(xiàn)有系統(tǒng)的探測或調(diào)控能力、尋求從概念到落地的完整技術(shù)方案。

歡迎聯(lián)系閃光科技，獲取定制化的量子技術(shù)系統(tǒng)方案。我們提供的不只是先進(jìn)的儀器，更是一套高度集成、深度協(xié)同、即插即用的量子技術(shù)系統(tǒng)解決方案。從模塊選型到系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，從光學(xué)搭建到軟件控制——我們愿以二十年技術(shù)積淀，助您直向量子科研前沿。

私信小編，可獲《量子技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用手冊》，手冊梳理了從量子態(tài)產(chǎn)生、調(diào)控、探測到環(huán)境支撐的完整技術(shù)生態(tài)與頂尖產(chǎn)品矩陣，助您直抵科研與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的最前沿。

審核編輯 黃宇