太赫茲譜段是一個有待全面研究與開發的“新”電磁波段,在宇宙學與天體物理領域有其它波段不可替代的作用。高靈敏度超導探測器技術的發展推動了太赫茲天文的發展,如國際最大望遠鏡ALMA的成功建設。
中國科學院紫金山天文臺毫米波和亞毫米波技術實驗室史生才研究員領導的研究團隊長期致力于超高靈敏度太赫茲超導探測器技術研究,研究方向涵蓋超導探測器物理、芯片設計制備、以及系統研制與應用。研究成果應用于我國的毫米波亞毫米波望遠鏡,部分成果還應用于國際上首臺亞毫米波干涉陣SMA和國際最大天文望遠鏡ALMA。
中科院近期組織的國際評估認為紫金山天文臺該研究方向工作屬于國際前沿水平。2015年申報的“超高靈敏度太赫茲超導探測器技術及應用”成果(史生才、李婧、張文、楊戟、姚騎均等)獲中國電子學會科學技術獎科技進步二等獎,主要包括:1)成功研制國際首例液氦以上(10K)溫區工作的高能隙NbN超導SIS混頻器,0.5THz頻段靈敏度突破5倍量子噪聲經典極限,并首次實現天文應用,被國際同行評價為超導混頻器領域的一個重要里程碑;2)成功研制1.4THz頻段迄今國際上性能最優的超導HEB混頻器,將應用于中國南極昆侖站天文臺5米太赫茲望遠鏡,實現地面最高頻段射電天文觀測;3)成功研制我國迄今工作頻率和探測靈敏度最高的超導接收機系統,實現我國亞毫米波天文觀測“零”的突破。該項成果為實現我國超導探測器技術在載人航天工程中的應用和國家重大科技基礎設施—中國南極昆侖站天文臺的建設打下重要基礎。
該項獲獎研究成果得到國家基金委重大項目、中科院創新方向性項目的支持,獲獎申報由中國電子學會射電天文分會推薦。2016年4月26日在北京舉辦了2015年度中國電子學會科學技術獎頒獎活動,獲獎代表參會并領取了獎牌。