目錄
政策資訊：
-續(xù)寫亞洲文明新輝煌
-大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析助力數(shù)據(jù)要素價(jià)值釋放
專家觀點(diǎn)：
-王耀南院士：搶占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)制高點(diǎn)，支撐制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)
行業(yè)動(dòng)態(tài)：
-促進(jìn)數(shù)字技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合
中心動(dòng)態(tài)：
-科研人員研制出移動(dòng)式高效率超導(dǎo)單光子探測(cè)系統(tǒng)
秋分時(shí)節(jié)，舉世矚目的杭州第十九屆亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)隆重開(kāi)幕?！皝喼捱\(yùn)動(dòng)會(huì)承載著亞洲人民對(duì)和平、團(tuán)結(jié)、包容的美好向往?！绷?xí)近平主席在杭州第十九屆亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)開(kāi)幕式歡迎宴會(huì)上的致辭，傳遞著熱情友好的情誼，宣示了新時(shí)代中國(guó)推動(dòng)亞洲大家庭團(tuán)結(jié)合作的堅(jiān)定決心，為促進(jìn)亞洲和國(guó)際奧林匹克運(yùn)動(dòng)發(fā)展、共建亞洲命運(yùn)共同體注入強(qiáng)大信心與力量。
大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析助力數(shù)據(jù)要素價(jià)值釋放
近年來(lái)，政企對(duì)數(shù)據(jù)分析和決策的時(shí)效性要求日益提升，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理需求在數(shù)據(jù)分析整體需求中的占比不斷提高。大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析涵蓋計(jì)算引擎、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)分析、智能決策、數(shù)據(jù)應(yīng)用等功能模塊，能夠處理結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等多種類型的數(shù)據(jù)，在為用戶提供實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)洞察和智能決策方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
近日，賽迪顧問(wèn)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)研究中心編制了《2023中國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)研究報(bào)告》，報(bào)告對(duì)2022年大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀、市場(chǎng)規(guī)模、競(jìng)爭(zhēng)格局、重點(diǎn)企業(yè)等方面進(jìn)行了分析，并研判了大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
“熱數(shù)據(jù)”價(jià)值進(jìn)一步凸顯
近兩年，數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘成為政企關(guān)注的重點(diǎn)，傳遞實(shí)時(shí)、可用信息的“熱數(shù)據(jù)”價(jià)值進(jìn)一步凸顯，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析需求正在成為釋放數(shù)據(jù)要素價(jià)值的重要組成部分。當(dāng)前，金融、物聯(lián)網(wǎng)和電信等眾多領(lǐng)域產(chǎn)生的數(shù)據(jù)y越發(fā)呈現(xiàn)出實(shí)時(shí)、易失、突發(fā)、隨機(jī)、無(wú)線等特征。解決海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和智能決策，成為政企提質(zhì)增效高質(zhì)量發(fā)展的迫切需求。湖倉(cāng)一體、批流一體、數(shù)據(jù)分析與決策一體化平臺(tái)等技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集、處理、分析和顯示信息的能力也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，推動(dòng)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)快速發(fā)展。大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括金融、電信、交通運(yùn)輸?shù)确矫妫磥?lái)隨著技術(shù)發(fā)展和行業(yè)知識(shí)的沉淀，將從金融等數(shù)字化水平較高的領(lǐng)域向更多領(lǐng)域拓展。
我國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)增速較快
1.大數(shù)據(jù)軟件產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模與結(jié)構(gòu)。大數(shù)據(jù)軟件產(chǎn)品包括基礎(chǔ)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件、其他軟件等相關(guān)軟件集合。其中，基礎(chǔ)軟件是指能夠?yàn)閼?yīng)用軟件提供運(yùn)行支撐的軟件，涉及集群管理、資源調(diào)度、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)治理、計(jì)算分析、數(shù)據(jù)建模等軟件；支撐軟件是指在大數(shù)據(jù)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用到的支撐軟件開(kāi)發(fā)的工具和集成環(huán)境、測(cè)試工具軟件，涉及建模軟件、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件、各類接口軟件和工具組等；應(yīng)用軟件是指面向數(shù)據(jù)應(yīng)用需求的軟件，涉及數(shù)據(jù)挖掘、加工、管理、交易流通、可視化、BI和機(jī)器學(xué)習(xí)等軟件；其他軟件主要是指數(shù)據(jù)安全等軟件。2022年，大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件市場(chǎng)占比分別為10.5%、9.3%、70.6%。
大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)軟件涉及集群管理、資源調(diào)度、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)治理、計(jì)算分析、數(shù)據(jù)建模等軟件。2022年，大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)軟件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到211.7億元，市場(chǎng)增速為25.8%。未來(lái)三年，在數(shù)字中國(guó)建設(shè)、數(shù)字社會(huì)治理等需求的推動(dòng)下，大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)軟件仍將保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2025年，大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)軟件市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)420億元。
2.中國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)規(guī)模。2022年，中國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到102.3億元，市場(chǎng)增速為26.3%。未來(lái)三年，中國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)仍將保持較高增速，預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到27.3%。
3.中國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)行業(yè)結(jié)構(gòu)。大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)具有較為明顯的行業(yè)化集中態(tài)勢(shì)，其中金融、電子商務(wù)、電信市場(chǎng)需求最大，市場(chǎng)份額分別達(dá)到27.2%、19.5%和9.2%，合計(jì)占比達(dá)到55.9%。另外，網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析也具有較高需求，也是大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析的主要應(yīng)用行業(yè)，市場(chǎng)規(guī)模占比分別達(dá)到8.5%、6.1%、5.2%和3.4%。
4.中國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)。從區(qū)域發(fā)展情況來(lái)看，華東、華北和中南是中國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)規(guī)模最大的地區(qū)，占比分別為33.1%、23.2%、21.6%，合計(jì)占比超過(guò)75%，市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá)到33.9億元、23.7億元、22.1億元。未來(lái)，華東、華北、中南地區(qū)仍將在中國(guó)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析市場(chǎng)中保持領(lǐng)先。
AI技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)一步融合發(fā)展
隨著政企數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，數(shù)據(jù)量和類型呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的同時(shí)，數(shù)據(jù)要素價(jià)值釋放的實(shí)效性也將越來(lái)越重要。未來(lái)，大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)。
一是“熱”數(shù)據(jù)處理將成為釋放數(shù)據(jù)要素價(jià)值的重要組成部分，傳統(tǒng)的事后處理和分析將在流批一體等技術(shù)的推動(dòng)下進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)處理的實(shí)效性。
二是AI技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)一步融合發(fā)展，批流一體計(jì)算、圖計(jì)算、復(fù)雜指標(biāo)計(jì)算等相關(guān)技術(shù)將越來(lái)越需要機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)。
三是云服務(wù)推動(dòng)實(shí)時(shí)智能分析惠及更多中小企業(yè)，大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析將會(huì)與云計(jì)算結(jié)合為中小企業(yè)服務(wù)。
四是向一體化智能決策平臺(tái)不斷演進(jìn)，數(shù)據(jù)增強(qiáng)分析、增強(qiáng)智能和自動(dòng)決策一體化平臺(tái)將成為大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析的重要發(fā)展方向。
五是時(shí)序數(shù)據(jù)處理成為批流一體技術(shù)的重要方向之一，時(shí)序數(shù)據(jù)能夠簡(jiǎn)化模型、減輕計(jì)算量，對(duì)提升大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)智能分析能力具有重要意義。
王耀南院士：搶占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)制高點(diǎn)，支撐制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)
9月16日，在2023年世界計(jì)算大會(huì)—先進(jìn)制造論壇上，中國(guó)工程院院士、湖南大學(xué)教授王耀南表示，智能制造正成為先進(jìn)制造業(yè)的主攻方向，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造的關(guān)鍵綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施，未來(lái)要加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心軟硬件自主可控，搶占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的制高點(diǎn)，支撐我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。
王耀南認(rèn)為，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化與工業(yè)化深度融合為方向的科技革命席卷而來(lái)，智能制造正成為先進(jìn)制造業(yè)的主攻方向。智能制造是基于新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等特征，旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力的先進(jìn)生產(chǎn)方式。王耀南強(qiáng)調(diào)，作為制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)的主攻方向，智能制造發(fā)展水平關(guān)乎我國(guó)未來(lái)制造業(yè)的全球地位，對(duì)于加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，鞏固壯大實(shí)體經(jīng)濟(jì)根基，構(gòu)建新發(fā)展格局，建設(shè)數(shù)字中國(guó)，建成現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系、實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化具有重要作用，需加快推動(dòng)智能制造發(fā)展。王耀南認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造的關(guān)鍵綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施，是通過(guò)5G、邊緣計(jì)算等新一代信息通信技術(shù)與新一代人工智能在工業(yè)中的深度融合和創(chuàng)新應(yīng)用，構(gòu)建起人、機(jī)、物的全面互聯(lián)，形慮實(shí)體聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，以及服務(wù)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的智能生產(chǎn)、制造、管理等提供支撐服務(wù)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是以生產(chǎn)要素互聯(lián)為基礎(chǔ)，發(fā)展感知、分析、決策、控制、管理一體化的信息物理深度融合應(yīng)用，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)智能應(yīng)用。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)主要有智能設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層、決策控制層、工業(yè)應(yīng)用層等，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括感知、互聯(lián)、計(jì)算、控制、管理等。不過(guò)，王耀南指出，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究尚處于起步階段，局限于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等單一領(lǐng)域，自主可控程度低、聯(lián)網(wǎng)范圍小、控制效果差、感知能力弱、傳算效率低、智能管控難等問(wèn)題較突出，亟需提升現(xiàn)有制造業(yè)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的自主可控與智能化管理。為此，王耀南提出了四個(gè)方面的發(fā)展建議。一是加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)內(nèi)、外網(wǎng)建設(shè)改造，加快專業(yè)型平臺(tái)、特色型平臺(tái)、跨行業(yè)跨領(lǐng)域平臺(tái)建設(shè)，加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心軟硬件自主可控，保障產(chǎn)業(yè)鏈安全，共同研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)體系，搶占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的制高點(diǎn)，支撐我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。二是深度推進(jìn)“智感、效聯(lián)、高算、協(xié)控、精管”關(guān)鍵技術(shù)的研究和融合，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系、低延時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、邊緣計(jì)算等下一代技術(shù)的研發(fā)，積極爭(zhēng)取國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定權(quán)。三是將工業(yè)互聯(lián)技術(shù)、模式等與各行業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、行業(yè)特性、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)緊密結(jié)合，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在航空航天、船舶制造、軌道交通等領(lǐng)域的智能工廠示范工程，推廣虛擬工廠、云工廠等新型制造模式，加大資金扶持力度，支持共性技術(shù)平臺(tái)建設(shè)。四是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)納入相關(guān)學(xué)科建設(shè)體系，著力培養(yǎng)一批高水平科研帶頭人，吸引海外留學(xué)人員回國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；加強(qiáng)中小學(xué)校、科技館等開(kāi)沒(méi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)興趣課堂，進(jìn)行展示、宣傳和推廣。
促進(jìn)數(shù)字技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合
智能“防跌衣”通過(guò)芯片感知可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)跌倒監(jiān)測(cè)，智慧窗簾在雨天能感知濕度自動(dòng)關(guān)窗，智能眼鏡通過(guò)“讀”圖幫助視障人群“看”見(jiàn)世界……在2023中國(guó)國(guó)際智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)展館里，各種新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用盡顯科技魅力，人們真切感受到數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的巨大變化，從而想象智慧生活的未來(lái)圖景。習(xí)近平總書記向2023中國(guó)國(guó)際智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)致賀信時(shí)指出：“中國(guó)高度重視數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，持續(xù)促進(jìn)數(shù)字技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，協(xié)同推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)?！苯陙?lái)，我國(guó)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進(jìn)程提速升級(jí)，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化規(guī)模持續(xù)壯大?！稊?shù)字中國(guó)發(fā)展報(bào)告（2022年）》顯示，2022年，我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)50.2萬(wàn)億元，總量穩(wěn)居世界第二。數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的“雙向奔赴”，不斷催生新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入了澎湃的新活力、新動(dòng)能。以數(shù)字化賦能，提升商品和服務(wù)的供給質(zhì)量，可以促進(jìn)供需在更高水平上實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。通過(guò)“線下生產(chǎn)+線上數(shù)據(jù)分析”模式，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)能夠在規(guī)?；a(chǎn)之外，探索開(kāi)展個(gè)性化定制服務(wù)。比如，先生產(chǎn)小批量產(chǎn)品投放市場(chǎng)，再通過(guò)數(shù)據(jù)分析細(xì)分需求決定是否擴(kuò)大生產(chǎn)。這種“輕資產(chǎn)、快反應(yīng)”的柔性供應(yīng)鏈模式，增加了產(chǎn)品研發(fā)、制造和流通的彈性，能幫助解決傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式下機(jī)會(huì)成本高、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)等問(wèn)題。這樣的生產(chǎn)變革，能夠通過(guò)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)供需精準(zhǔn)匹配，是一種更加適合中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的模式，能讓中小企業(yè)以“小單快返”的新模式輕裝上陣，形成獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。以數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)，提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條的協(xié)作化程度，能促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)型、跨界合作。為了緩解中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“陣痛”，一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)積極利用新興技術(shù)手段，共同培育行業(yè)數(shù)字化新生態(tài)。比如，有的云平臺(tái)為超過(guò)5萬(wàn)家中小微企業(yè)提供從研發(fā)到生產(chǎn)的全周期服務(wù)，突破原有組織、技術(shù)、時(shí)間與空間的限制，讓隸屬于不同組織的工程師協(xié)同推進(jìn)這些中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，有效解決他們?nèi)辟Y源、缺技術(shù)、缺人才、缺方案等難題。借助數(shù)字化力量對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行智能化升級(jí)改造，能為實(shí)體工廠帶來(lái)質(zhì)的改變。比如，浙江省杭州市一家電梯工廠實(shí)現(xiàn)智能升級(jí)后，目前已經(jīng)可以做到2分鐘生產(chǎn)1臺(tái)電梯。在生產(chǎn)端，可通過(guò)數(shù)字平臺(tái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行從設(shè)計(jì)到發(fā)運(yùn)的全過(guò)程在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)和管理，實(shí)現(xiàn)制造效率、質(zhì)量等級(jí)與環(huán)保效益的多重提升；在售后端，可借助“工程大腦”，應(yīng)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)捕捉，以最快速度維修，確保電梯正常運(yùn)行。積極應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，既能推進(jìn)企業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、運(yùn)輸、服務(wù)、售后等全流程變革，也有助于推動(dòng)企業(yè)向智能化、高端化、綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)，創(chuàng)造新的發(fā)展空間。當(dāng)今時(shí)代，數(shù)字技術(shù)日益融入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展各領(lǐng)域全過(guò)程。數(shù)字經(jīng)濟(jì)是把握新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革新機(jī)遇的戰(zhàn)略選擇，已成為推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、持續(xù)提升民生福祉的新引擎。促進(jìn)數(shù)字技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合走深走實(shí)，就能不斷催生具有旺盛生命力的新事物、新技術(shù)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不斷邁上新臺(tái)階。
科研人員研制出移動(dòng)式高效率超導(dǎo)單光子探測(cè)系統(tǒng)
近日，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所李浩、尤立星團(tuán)隊(duì)等研制出基于小型液氦杜瓦（工作溫度4.2K）、在1550nm波段系統(tǒng)探測(cè)效率超過(guò)70%的移動(dòng)式超導(dǎo)單光子探測(cè)系統(tǒng)，為未來(lái)開(kāi)展基于移動(dòng)平臺(tái)（機(jī)載、車載等）的高性能單光子探應(yīng)用鋪平了道路。相關(guān)研究成果以《在1550nm波段探測(cè)效率超過(guò)70%的移動(dòng)式超導(dǎo)條帶光子探測(cè)系統(tǒng)》（Mobile superconducting strip photon detection system with efficiency over 70% at a 1550 nm wavelength）為題，發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》（Optics Express）上。
超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器（SSPD，Superconducting strip photon detector）作為高性能的單光子探測(cè)器，廣泛應(yīng)用于量子信息和弱光探測(cè)等領(lǐng)域，推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步。然而，SSPD的綜合探測(cè)性能依賴于器件的工作溫度（溫度越低，系統(tǒng)探測(cè)效率越高）。迄今為止，高效率的SSPD系統(tǒng)通常需要使用GM制冷機(jī)（T≤2.5 K）、吸附式制冷機(jī)（T≤0.85 K）甚至更低溫度的制冷機(jī)。這些系統(tǒng)的質(zhì)量、體積、功耗等成為限制SSPD在機(jī)載等移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用的關(guān)鍵原因。若能在4.2K工作溫度實(shí)現(xiàn)高效率SSPD，便可利用小型液氦杜瓦構(gòu)建小型、低功耗、短時(shí)工作的超導(dǎo)單光子探測(cè)系統(tǒng)，為無(wú)人機(jī)、航空等移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用提供可行的解決方案。
SSPD的光響應(yīng)性能與超導(dǎo)薄膜材料的無(wú)序度密切相關(guān)。利用高無(wú)序超導(dǎo)薄膜材料調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)面電阻更高的超導(dǎo)薄膜材料，增強(qiáng)SSPD的探測(cè)靈敏度是提升SSPD工作溫度的方法之一。本研究利用面電阻超過(guò)600Ω的NbTiN超導(dǎo)薄膜材料實(shí)現(xiàn)了4.2K工作溫度近飽和探測(cè)效率的SSPD。同時(shí)，該工作研發(fā)制造了SSPD專用的小型液氦杜瓦，結(jié)合基于電池的低功耗電路模塊，實(shí)現(xiàn)了探測(cè)效率超過(guò)70%的移動(dòng)式單光子探測(cè)系統(tǒng)。
研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和上海市“揚(yáng)帆計(jì)劃”等的支持。
▲（左）液氦杜瓦的系統(tǒng)圖；（右）移動(dòng)式SSPD系統(tǒng)探測(cè)效率和暗計(jì)數(shù)性能曲線
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