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学术报告
赵清源教授 俄罗斯喀山科学周（Kazan Science Week） 邀请报告
喀山科学周（Kazan Science Week）于9月22日在俄罗斯喀山开幕。本次科学周涵盖多个学术会议，其中“纳米结构中的超导性2025（Superconductivity in nanostructures 2025）”国际会议聚焦于纳米尺度超导研究的前沿进展与未来展望。课题组赵清源教授应邀出席，并做了题为《Reveal inhomogeneities in a superconducting nanowire by probing and mapping self-heating hotspots》的邀请报告，系统介绍了课题组在超导纳米线机理研究与器件创新方面的系列突破。哔哩哔哩：赵清源教授俄罗斯国际学术会议邀请报告KAZAN SCIENCE WEEK 2025_哔哩哔哩_bilibili(点击可跳转)
赵清源教授 第五届国际计算成像会议（CITA2025） 主题报告和路演报告
秋日姑苏，太湖之滨，智汇前沿。第五届国际计算成像会议（CITA2025）于2025年9月19日至21日在苏州太湖国际会议中心圆满举行。本次会议由中国光学工程学会联合南京理工大学等国内计算成像领域优势单位共同主办，并与“第三届国际3D视觉感知与应用大会”联动举办，以“AI for Science, CI for Extreme”为主题，打造了一场贯通学术前沿与产业未来的“双峰会”盛宴。 在“Topic 7: Single-Photon/Single-Pixel/Quantum Imaging”专题环节，赵清源教授作主题报告《Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors and Imagers》，介绍了超导纳米线单光子探测器与成像技术，其具备高灵敏度、低时间抖动及近红外最优性能，实现单光了级光谱分辨、抗强噪声成像，并通过非线性响应计算光谱仪提升空间/光谱分辨率至纳米级，结合75dB动态范围，应用于量子通信、天文观测、长波成像及动态目标跟踪，推动计算成像与高灵敏探测技术发展。
赵清源教授 第十八届全国超导学术研讨会（NCSC2025） 大会报告
2025年6月6日至10日，第十八届全国超导学术研讨会（NCSC2025）在上海举办。课题组赵清源教授受邀作大会报告，主题为《超导纳米线电子器件》。报告重点介绍了超导纳米线探测器（SNSPD）、超导纳米线成像器（SNSPI）、超导纳米线冷子管器件（nTron）等的超导电子器件的最新研究进展，并分享了SNSPD产业化进程及其面临的一些挑战等。（赵清源教授大会邀请报告视频）由于网站视频大小限制，高清视频链接：微信视频号：https://weixin.qq.com/sph/A98I4qbGl（视频链接仅可在手机微信中打开）哔哩哔哩：《超导纳米线电子器件》赵清源 第十八届全国超导学术研讨会 大会报告_哔哩哔哩_bilibili
柳震 第十八届全国超导学术研讨会（NCSC2025） 口头报告
2025年6月6日至10日，第十八届全国超导学术研讨会（NCSC2025）在上海举办。课题组博士生柳震作了题为《超导纳米线自热电流反演缺陷成像》的口头报。 报告聚焦于超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的性能优化问题，指出当前器件性能提升面临的主要瓶颈是纳米线中的缺陷与不均匀性。研究通过建立电热仿真模型，分析自热电流在IV曲线中的回滞行为，揭示其与局部热岛和缺陷分布的关联。 研究团队进一步搭建了激光泵浦自热电流成像系统，实现了对纳米线局部不均匀性的原位、高分辨率成像与分类，并成功将自热电流特征与缺陷空间分布关联起来。此外，报告还介绍了基于相似度匹配的暗计数源定位方法，实现了对纳米线中暗计数来源的亚微米级定位，并分析了温度对暗计数行为的影响。 本工作不仅为理解SNSPD中缺陷与器件性能的关系提供了新方法，也为未来超导纳米线的缺陷工程、低温原位表征技术以及器件物理机制的深入研究奠定了基础。哔哩哔哩：超导纳米线自热电流缺陷成像 柳震 第十八届全国超导学术研讨会 口头报告_哔哩哔哩（点击可跳转）
赵清源教授 粒子与天体物理学多前沿奇异现象研讨会（MEPA 2025）邀请报告
2025年4月11日至13日，“粒子与天体物理学多前沿奇异现象研讨会（MEPA 2025）”在南京举办。赵清源教授在会上作了题为《超导纳米线单光子探测器与成像器》的报告，系统介绍了该技术及其前沿应用。报告回顾了超导电子学从超导现象发现到约瑟夫森效应、SQUID器件，直至超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的发展历程。SNSPD是一种纳米级光电器件，在极低温度下工作，可实现高效率单光子探测。其工作机制基于光子破坏纳米线局部超导态，产生可检测电脉冲，具备接近98%的探测效率、低于3 ps的时间抖动、高计数率及极低暗计数，光谱响应范围宽，被誉为光量子测量的“标配”。SNSPD已应用于量子密钥分发、量子计算、深空通信等领域，并拓展至暗物质与暗光子探测。赵清源教授还介绍了基于超导纳米线的成像技术，如延迟线单光子成像器，可实现高精度空间定位与动态跟踪；以及利用单探测器实现光谱重建的“计算光谱仪”，为紧凑型光谱分析提供了新途径。报告同时探讨了器件性能优化途径，包括降低暗计数、提升探测器探测纯度等，并展示了团队开发的系列化产品，展望了超导高灵敏探测器在科学与应用中的广阔前景。
赵清源教授 第37届国际超导研讨会（The 37th International Symposium on Superconductivity，ISS2024） 邀请报告
2024年12月3日至5日，第37届国际超导研讨会（The 37th International Symposium on Superconductivity，ISS2024）在日本金泽成功举行。课题组赵老师受邀出席此次会议，并作了主题为《Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors and Imagers》的邀请报告，分享了课题组在超导纳米线单光子探测器与成像器方面的最新研究进展。
茹赛颖 第十七届全国超导学术研讨会（NCSC2023）口头报告
2023年10月20日-24日，第十七届全国超导学术研讨会在十三朝古都西安举行。茹赛颖博士生做了主题为《基于串联型SNSPD从单光子计数到线性光探测的被动成像》的口头报告。报告介绍了一种分段超导纳米线探测器，结合单光子计数与准线性检测模式，通过波形方差读出方案，实现 75 dB 超高动态范围，可用于高动态成像、被动热成像及主被动联合成像，为相关领域提供高灵敏度与宽动态范围的检测方案。由于网站视频大小限制，高清视频链接：微信视频号：xxx（视频链接仅可在手机微信中打开）哔哩哔哩：茹赛颖-第十七届全国超导学术研讨会（NCSC2023）口头报告_哔哩哔哩_bilibili
赵清源教授 第十七届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会 邀请报告
2023年4月7日~4月9日，课题组全体成员赴美丽的溧阳市长三角物理研究所参加第十七届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会，会议上赵老师做了题目为《超导纳米线单光子探测器、成像器及应用》邀请报告，分享了SNSPD相关工作。
郝浩 第十七届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会 口头报告
2023年4月7日~4月9日，课题组全体成员赴美丽的溧阳市长三角物理研究所参加第十七届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会，会议上博士生郝浩做了题目为《基于光子数可分辨四象限超导纳米线单光子探测器的深空通信接收机》口头报告。
黄洋辉 第十七届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会 口头报告
2023年4月7日~4月9日，课题组全体成员赴美丽的溧阳市长三角物理研究所参加第十七届全国超导薄膜和超导电子器件学术研讨会，会议上博士生黄洋辉做了题目为《基于超导纳米线三端子器件的片上集成数字编码器》口头报告。哔哩哔哩：基于超导纳米线三端子器件的片上集成数字编码器-黄洋辉头口报告哔哩哔哩_bilibili(点击可跳转)
孔令东 第一届南京大学超导电子学研究所研究生论坛 口头报告
2021年11月27日，第一届南京大学超导电子学研究所研究生论坛成功召开。课题组孔令东博士生作了题为《超导纳米线的电热、光谱调控及其应用》的口头报告，并获得一等奖。
组会辩论赛
第三期：超导经典计算机 vs CMOS 计算机
2026年5月29日，课题组第三次辩论赛成功举办。本次赛事紧扣前沿微电子、超导电子学发展热点，围绕后摩尔时代，超导经典计算机比 CMOS 计算机是否更具有发展前景展开巅峰对辩，课题组成员分组担任正反双方辩手，导师、博士后与高年级同学组成专业评审团现场点评。赛事严格按照既定赛程分为立论驳论、三轮攻辩、自由辩论、总结陈词四大板块。正方立足超导经典计算机，反方坚守传统 CMOS 计算机发展优势，五名辩手各司其职、有序应战。立论环节，双方一辩分别用时三分钟搭建完整立论体系，从功耗原理、性能上限、技术演化路径阐明核心观点；二辩随即开展针对性驳论，直指对方论证漏洞，补强己方逻辑。
第二期：传统阵列成像vs单光子成像
2025年11月19日课题组成功举办第二期【辩论赛组会】。本期辩题为：单像素成像与传统阵列成像哪个更具备广阔的应用前景？本期组会辩论赛围绕传统阵列成像与单光子成像的技术对比，分析双方在弱光探测、噪声处理、系统复杂度、成本及应用场景的优劣，探讨技术互补性与未来潜力，最终评委认可计算成像创新，强调算法赋能硬件升级，展望多领域融合发展趋势。哔哩哔哩：组会辩论赛 - 第二期【传统阵列成像vs单光子成像】_哔哩哔哩_bilibili（点击可跳转）
第一期：连续变量vs离散变量
课题组成功筹备并举办第一期【辩论赛组会】。本期辩题为：量子计算中，连续变量和离散变量哪个更好？本期围绕连续变量与离散变量量子计算的优劣势展开，双方从硬件工艺、纠错能力、抗噪性及扩展性等维度激烈交锋，正方强调连续变量常温运行、灵活调制及GKP编码优势，反方突出离散变量低温兼容与纠错成熟，评委综合技术逻辑与表现力点评，最终正反双方深入探讨技术难点与应用前景，展现量了计算领域的前沿争议与发展潜力。哔哩哔哩：组会辩论赛 - 第一期【连续变量vs离散变量】bilibili（点击可跳转）
组会分享
低功耗CMOS读出电路设计-课题组硕士生祝成文献分享
2026年6月3日，课题组硕士生ZC进行了题为《低功耗CMOS读出电路设计》的文献分享。为满足金刚石色心量子探测器对高计数率、低功耗、高效率的需求，提出了一种新型的低温CMOS集成SSPD（超导单光子探测器）读出电路。核心创新: 引入“主动淬灭”机制。通过一个开关，在SSPD触发后并联一个可调电阻，以减小负载电阻，从而获得更高幅度的输出脉冲，降低后续放大器的增益和功耗，实现低功耗运行。性能分析: 通过仿真和实验，优化了负载电阻（Rl）、淬灭电阻（Riq）和放大器跨导（gm）等参数，以在保证低时间抖动的同时，实现低功耗和低暗计数。
基于相关光子的时间-频率联合测量-课题组博士生聂宇文献分享
2026年6月3日，课题组博士生NY进行了题为《基于相关光子的时间-频率联合测量》的文献分享。为解决传统脉冲激光荧光测量中光子能量损耗高、对弱光样品扰动大的问题，提出利用SPDC（自发参量下转换）产生的相关光子对进行测量。其中，一个光子作为激发源，另一个光子作为同步信号，可在弱光条件下实现时间与频率的联合测量。第一篇文献: 介绍了该方法在荧光寿命测量中的应用。通过傅里叶变换光谱仪（FTIR）获取荧光光谱信息，同时利用时间差获取时间信息。实验表明，该方法能有效区分混合体系中不同寿命的荧光成分，并成功应用于模拟光合作用过程中的能量转移，验证了其可行性。第二篇文献: 探讨了双光子联合测量。
单光子显微术研究生物分子凝聚体-课题组博士生张泽涛文献组会分享
2026年4月17日，课题组博士生张泽涛作了题为《单光子显微术研究生物分子凝聚体》的文献组会分享。生物分子凝聚体作为细胞内通过液-液相分离形成的无膜细胞器，在RNA代谢、应激响应等关键生命活动中发挥重要作用。然而，其参与进程的多样性和内部性质的极大可变性，对传统显微镜量化其分子动力学构成了巨大挑战——传统方法往往只能获取单一维度的信息，难以在同一实验中同时捕捉凝聚体的形态、动态和分子相互作用。本次分享围绕单光子显微技术，聚焦2023年发表于 Nature Communications 的一篇代表性研究文献，详细解析其基于 5×5 SPAD阵列探测器的硬件架构设计、光子时空标记的实现方案，以及由此集成的四种核心分析技术：超分辨成像（ISM）、变点荧光相关光谱（svFCS）、荧光寿命成像（FLISM）和双色荧光互相关光谱（dcFCCS）。通过该平台对应激颗粒中G3BP1与FUS蛋白动态的系统研究，逐一阐释各项技术从标准样品验证到活细胞应用的核心发现，重点对比野生型与ALS相关突变型FUS在应激颗粒形成前后的扩散模式、纳米环境及分子相互作用的差异，明确单光子显微平台在活细胞多维动态分析中的技
一种具有行列寻址功能的可拓展超导纳米线存储阵列-课题组李定语文献组会分享
2026年4月17日，课题组硕士生李定语作了题为《一种具有行列寻址功能的可拓展超导纳米线存储阵列》的组会文献分享。超导计算与量子计算系统长期面临低温存储器密度低、功耗大的瓶颈，传统基于约瑟夫森结的存储器因几何电感限制难以微缩，而早期超导纳米线存储器虽原理上可极度缩小，但在阵列操作中因热致电感失衡导致误码率高达10⁻³。讲解的文章首次在存储单元右支路引入可变动能电感器，动态补偿行使能电流加热造成的电感变化，成功维持了写入所需的不对称性（LL≪ LR）。基于该设计，文章实现了4×4位行列寻址的超导纳米线存储阵列，功能密度达2.6 Mbit/cm²，在1.3 K下将误码率降至10⁻⁵（1 MHz操作频率），保持时间超过20秒，写入与读取能耗分别约1.2 pJ和0.2 pJ。文章通过系统的BER扫描确立了读写电流与使能电流的可靠工作窗口，并给出了电路级仿真与实验边界，为高密度、低功耗超导存储器的规模化集成提供了可行路径。该工作对于推动超导计算与量子计算系统中的存储子系统发展具有重要参考价值。哔哩哔哩：一种具有行列寻址功能的可拓展超导纳米线存储阵列-组会文献分享_哔哩哔哩（点击可跳转
超导纳米线单光子探测器门控技术-课题组博士生吴祥睿文献组会分享
2026 年 4 月 8 日，课题组博士生吴祥睿作了题为《超导纳米线单光子探测器门控技术》的文献组会分享。SNSPD 作为单光子探测领域的核心器件，在高计数率、低暗计数的性能平衡上存在固有瓶颈，严重制约其在量子通信、单光子成像等实际场景中的规模化应用，门控技术成为突破该性能局限的关键解决方案。本次分享围绕 SNSPD 门控技术，汇总 2012 至 2023 年三篇代表性研究文献，逐一解析各研究的门控方案设计思路、核心技术创新与实验验证成果，对比不同时期研究在门控机制、器件集成方案上的差异与演进，明确门控技术对 SNSPD 探测性能的优化路径与应用价值，为后续开展 SNSPD 高性能探测技术的研究提供全面的文献支撑与方向参考。哔哩哔哩：《超导纳米线单光子探测器门控技术》文献组会分享_哔哩哔哩_bilibili（点击可跳转
第八届文献组会冠军PK赛之邓捷《连接两台稀释制冷机中超导电路的一公里光子链路》
经过激烈的文献组会PK角逐，博士生邓捷和茹赛颖成功晋级决赛。在2026年4月1日的最终比赛中，邓捷汇报了题为《连接两台稀释制冷机中超导电路的一公里光子链路》的相关研究。目前，超导量子处理器是实现实用量子计算算法的主要技术路线之一，虽然已研制出包含数百个量子比特的超导处理器，但进一步拓展系统规模时，会受到稀释制冷机物理尺寸或制冷功率的限制。为突破这一瓶颈，一种思路是构建量子网络，将分布在不同制冷机中的量子比特互联起来。实现这一目标需要微波-光量子转换器，将微波信号转换为光信号，以实现长距离、低损耗传输。尽管已有多种方案在转导效率和噪声控制方面取得进展，但不同制冷机之间的相干光子链路仍未得到实验验证。该文献研究首次在公里尺度上，通过微波-光量子转换实现了两个超导量子系统的相干连接。该过程由一对频率匹配的氮化铝（AlN）微波-光量子转换器完成，并通过一段1公里的通信波段光纤实现连接。与商用电光调制器相比，该方案整体转导效率提升约80 dB。这一研究成果为通过光子链路构建可扩展的超导量子网络提供了关键设计指导。哔哩哔哩：《连接两台稀释制冷机中超导电路的一公里光子链路》_哔哩哔哩_bilibil
第八届文献组会冠军PK赛之茹赛颖《多维动态单粒子/单分子跟踪》
经过激烈的文献组会PK角逐，博士生邓捷和茹赛颖成功晋级决赛。在2026年4月1日的最终比赛中，茹赛颖分享了《多维动态单粒子/单分子跟踪》：首先介绍了生物显微中动态跟踪的背景知识，接着详细分享了两篇相关的论文。第一篇利用异步SPAD阵列实现4D tracking，在三维轨迹基础上同步获取荧光寿命信息，将运动状态与局部环境变化关联起来。第二篇提出3D-SpecDIM，将target-locking追踪与光谱成像结合，实现单分子三维运动与光谱动态同步测量，进一步拓展了多参数定量成像能力。哔哩哔哩：《多维动态单粒子/单分子跟踪》_哔哩哔哩_bilibili（点击可跳转
载流子超导体中的热导弛豫动力学研究—课题组博士生王龙文献组会
2025年12月31日，王龙做了题为《载流子超导体中的热导弛豫动力学研究》组会报告，介绍了 2016 年发表在 Physical Review B 上的论文，通过实验与理论结合的方式，系统研究了载流 WSi 超导纳米线中光激发热点的弛豫动力学，观测到热点弛豫时间随偏置电流增大、浴温升高而显著延长，随激发波长增加而缩短，并建立了以准粒子复合为主导的理论模型定量解释该现象，同时对比了 WSi 与 NbN 材料的弛豫差异，成果深化了非平衡超导物理认知，为超导单光子探测器的性能优化提供了关键物理依据。哔哩哔哩：载流子超导体中的热导弛豫动力学研究—课题组博士生王龙文献组会_哔哩哔哩_bilibili（点击可跳转
物理储备池计算—课题组博士生茹赛颖文献组会
2025年12月24日，课题组博士生茹赛颖作了题为《物理储备池计算》的组会分享。目前的计算机视觉技术对数据需求量大，并且在降低计算成本方面面临瓶颈。将物理学原理融入仿生视觉系统有望带来前所未有的能源效率，但物理动力学与仿生算法之间的不匹配使得处理真实世界样本极具挑战性。讲解的文章报道了一种基于材料的仿生光电储层计算系统，用于动态视觉处理。该系统以InGaZnO光电突触晶体管作为储层，以TaOX基忆阻器阵列作为输出层。文章中采用了一种受感受野启发的编码方案，简化了特征提取过程。基于该系统，在四个运动识别数据集上实现了高识别精度（90%）。此外，系统还验证了对跌倒行为的识别，每次动作处理的能耗极低（约45.78 μJ），优于大多数先前关于人体动作处理的研究。研究成果对于推动基于神经形态电子学的计算机视觉发展具有深远的潜力。哔哩哔哩：物理储备池计算—课题组博士生茹赛颖文献组会_哔哩哔哩_bilibili（点击可跳转
超导行波参量放大器与转换器-课题组吴祥睿文献组会
2025年12月10日，南京大学赵清源课题组博士生吴祥睿做了题为《A travelling-wave parametric amplifier and converter》的文献汇报。文章中聚焦超导量子比特测量的规模化需求，针对传统测量链依赖磁隔离器、体积大、损耗高、并行读取难等痛点，提出“非线性传输线+双泵浦三波混频”创新设计的TWPAC器件。该器件工作于12mK极低温度环境，具备无磁、单芯片集成特性，有效降低量子读取链路的体积与损耗。 核心性能方面，TWPAC在5.5-8.5GHz核心频段实现约7dB前向增益，最高-20dB反向隔离，系统附加噪声低至5.2quanta（固有噪声1.7quanta），线性度与传统TWPA相当且反向隔离无额外噪声代价，满足宽频段、低噪声、高增益、反向隔离的多量子比特并行读取要求。 研究仍存在部分待优化点：增益与隔离带宽不足，泵浦谐波干扰未完全解决，时间域仿真有待完善。后续可围绕这些方向进一步优化设计，提升器件性能适配更广泛的量子应用场景。哔哩哔哩：超导行波参量放大器与转换器-课题组吴祥睿文献组会_哔哩哔哩_bilibili（点击可跳转
采用低温多晶硅氧化物薄膜晶体管的紧凑型8位数模转换器-课题组祝成文献组会
2025年11月19日，南京大学赵清源课题组硕士生祝成做了题为《采用低温多晶硅氧化物薄膜晶体管的紧凑型8位数模转换器》的文献汇报。文章中提出了一种仅使用薄膜晶体管（TFT）的8位数模转换器（DAC），消除了电阻和电容，以减少尺寸和功耗。所提出的DAC是使用基于反相器概念的低温多晶硅氧化物（LTPO）TFT设计的。使用包含LTPS和a-IGZO TFT的短沟道长度LTPO TFT。这款8位LTPO DAC仅占用0.023平方毫米，在3V电源电压下，功耗最低为9.27μW。哔哩哔哩：采用低温多晶硅氧化物薄膜晶体管的紧凑型8位数模转换器_哔哩哔哩（点击可跳转
超导全波桥式整流器-课题组李定语文献组会
2025 年 11 月 5 日，课题组硕士生李定语做了题为《超导纳米线桥式全波整流器》的文献汇报。 超导薄膜电子器件可以提供低功耗、快速运行速度以及与单光子探测器阵列和量子计算设备等低温系统的接口能力。然而，类似于半导体二极管的可靠超导双端不对称器件的缺乏限制了功率处理电路的发展，而功率处理电路是放大这种技术的基础。在这里，我们报道了一种具有可调极性的超导二极管，使用氮化铌微桥中的不对称涡流表面势垒。该二极管提供43%的峰值整流效率和高达120 MHz的半波整流。文中还集成了四个二极管，在单芯片上创建了一个桥式整流电路，可以在高达3 MHz的频率下进行连续全波整流，并在周期性突发中对50 MHz信号进行交流到直流转换，估计峰值功率效率为50%。哔哩哔哩：超导全波桥式整流器-李定语文献组会_哔哩哔哩（点击可跳转）
利用循环哈德曼掩模进行单像素鬼成像-课题组聂宇文献组会
2025年10月29日，南京大学赵清源课题组博士生聂宇做了题为《利用循环哈德曼掩模进行单像素鬼成像》的文献汇报。利用循环哈德曼掩模结合单像素鬼成像技术，通过量了纠缠光源、电机驱动掩模调制及反FFT/FST算法，实现低成本高速抗噪成像，突破传统扫描限制，适用于生物医学与超快场景，实验验证其高分辨率、动态成像及噪声抑制优势，优化光路与算法以提升系统性能。哔哩哔哩：利用循环哈德曼掩模进行单像素鬼成像-课题组聂宇文献分享_哔哩哔哩（点击可跳转）
光子数分辨SNSPD在非高斯态生成中的应用-课题组李振国文献分享
2025年10月22日，课题组博士生李振国做了题为《光子数分辨SNSPD在非高斯态生成中的应用》的文献汇报。他从离散变量光量子计算的优势与挑战出发，引出了连续变量光量子计算的概念，提出了高斯操作的局限性。光子减法的引入，可以有效地生成非高斯态。而为了确定性地得到所减去光子的数量，要求我们的探测器具备光子数分辨的能力。TES天生具备光子数分辨的能力，适用于光子减法操作。但TES对温度区间要求苛刻，制冷成本高，因此，本文提出了一种基于脉冲上升沿的光学采样的方案，使得SNSPD也具备光子数分辨能力，并将其应用到非高斯态的生成。哔哩哔哩：光子数分辨SNSPD在非高斯态生成中的应用-课题组李振国文献分享bilibili（点击可跳转）
