2014年以來，以潘建偉院士團隊為代表中國科學家們在量子資訊領域取得了系列突破性進展，在量子通訊領域，先後創造了200公里、400公里抵禦量子駭客攻擊的測量裝置無關量子金鑰分發以及超過200平方公里量子通訊網路【PRL 113:190501. (2014)，117: 190501. (2016)；PRX 6, 011024 (2016)】，此外，在量子隱形傳態【Nat. Photonics 10: 671 (2016)】、量子指紋【PRL 116: 240502. (2016)】、量子計算等領域也創造了多項世界記錄。所有這些成果都和中國自主研發的高效能超導電子學器件----超導單光子探測器（SNSPD）密切相關。

超導電子學是超導物理與電子技術相結合的一門交叉學科，以超導微觀理論和多種量子效應為基礎，以 Nb 基超導薄膜為主要材料體系，以約瑟夫森結、超導平面微納結構為主要結構單元，可形成無源器件、微波有源器件、感測器/探測器等多種超導電子學器件和電路，在噪聲、速度、功耗、頻寬等方面具有傳統半導體器件和電路無可比擬的優勢，在極高限靈敏度探測、量子資訊處理、量子計量、高效能計算和前沿基礎研究等領域可發揮不可替代的作用。在產業化方面，國際上也有多個小規模高科技公司。但是西方先進國家對我們的超導電子學技術和產品長期實行嚴格的封鎖和管控。

2005年起，中科院上海微系統所以自主發展實用化超導電子學器件與電路為目標，啟動超導電子學材料與器件研究，在中科院大力支援下，建成具有國際先進水平的超導器件工藝線。2012年牽頭組織實施了中國科學院B類先導專項“超導電子器件應用基礎研究”。專項定位於超導電子器件應用基礎研究，綜合考量國際超導電子學領域的最新進展和發展趨勢，瞄準中國人口健康、資訊保安、射電天文、礦產資源探測和國防建設等領域對超導量子器件和電路的急迫需求，以極高靈敏度低溫超導感測器、探測器為突破口，構建材料－器件－應用為一體的生態研究環境，建立高階超導器件和電路研發平臺，培養具有國際水平的研發隊伍，實現中國在超導電子學研究和應用領域的國際領先地位和可持續發展能力。

廣告詳情先導專項的支援下，中國的超導電子學器件研發能力獲得了快速提升。尤立星研究員研究小組自主研製的超導單光子探測器件效能迅速躋身國際先進行列，並在探測效率、暗計數和時間抖動等指標方面達到了國際領先水平。在應用方面也成果豐碩，和中科大合作在量子資訊領域方面創造了上述多項世界記錄。此外，和中科院上海天文臺合作，首次利用 SNSPD 實現了3000公里532奈米波長的亞釐米精度的衛星鐳射測距，相關結果2016年3月發表於 Optics Express【OE 24: 3535 (2016)】，併入選當期美國光學學會OSA焦點關注文章 Spotlight on Optics。2016年底，王鎮研究員率領團隊透過自主創新研究，在國際上首次製備成功三維奈米超導量子干涉器件（3D nano-SQUID）器件，為nano-SQUID 在單電子自旋探測應用邁出了重要的一步。成果發表在 Nano Letters【Nano Lett 16: 7726 (2016)】，審稿人評價該工作“解決了該領域二十多年的難題，有望實現 nano-SQUID 的革命性突破”。

基於上海微系統所在超導感測器、探測器以及相關係統技術方面取得的顯著進展，上海微系統所於2015年在嘉定分部成立了“超導感測技術中心”，專門負責超導電子學產品的研發和推廣。2015年獲得上海市“嘉定－張江”重點專案“超導量子器件柔性中試平臺”支援，全面推動SNSPDs、SQUIDs以及生物影像系列產品、單光子探測系列產品、地球物理探測系列產品的研發。目前基於專項成果研製的SNSPD器件和系統及SQUID器件都已實現商業化小批次銷售。同時為了加快SNSPD的產業化，已投資成立上海賦同科技有限公司，專門開展SNSPD的系統技術開發和商業化運作，併為未來超導電子學更大規模的產業化積累經驗。

2017年1月，以中科院上海微系統所為依託單位的“中科院超導電子學卓越創新中心”透過驗收，進入正式執行階段。超導電子學卓越中心將進一步整合依託單位及共建單位基礎研究和應用研究的已有優質資源，開展量子材料物理、感測器和探測器、數位電路、量子位元領域的基礎研究與前沿應用探索，完善先進超導電子學工藝平臺和國際水準的人才隊伍建設；在新材料探索、量子態退相干機理、核心器件研發，量子通訊及高效能計算前沿應用等領域實現重大突破，爭取成為國際超導電子學領域領跑者。

工藝人員在超導器件工藝平臺上進行科研工作

封裝好的超導奈米線單光子探測晶片可用於量子保密通訊、空間通訊、遙感遙測等前沿應用領域