1. 单光子探测技术
单光子探测将单光子激发的单个光电子信号放大，通过脉冲甄别和数字计数等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限。高效率单光子测控由于其巨大科研价值和重要战略地位已成为近年国际上最活跃的前沿领域之一，不仅是现代信息科学、精密测量、量子技术、超灵敏探测等高新技术的迫切需要，其自身迅猛发展带来了系列化原理和概念的突破，已形成一个新学科分支：单光子测控物理学，正持续地推动分子电子学、表面等离子激元学、红外光子学等以及相关高新技术发展。
1/3高分辨率的光谱测量：
利用单光子探测技术，可极大提高光谱测量的灵敏度和精确性，灵敏度提高3-4个数量级，可实现对微量物质成分的光谱分析，使化学成分检测和安全检查等系统达到超高灵敏度。
2/3生物发光：
生物发光是一种微弱的准连续光子辐射现象。利用单光子探测技术能对生物发光进行有效探测，可用于分析生物体内特别体系的功能以及细胞的代谢或破坏过程，还能有效的推动现代医学对于脑功能和基因工程的研究。
3/3光纤传感：
光纤传感工作频带宽、动态范围大、适合遥测遥控、可低损耗传输，利用单光子探测技术可极大地提高光纤传感的灵敏度和监控长度，对输油管道和海底光缆的安全监控、大型建筑的火灾报警、海岸线或边境安全等领域具有重大意义。
2. 单光子探测效率
单光子，顾名思义，按照经典说法就是单个的光子（但是它究竟是什么，估计没有几个人能简单的描述清楚，我们的确还不足够清楚）。而单光子探测是高能物理（即粒子物理）经典的探测手段和测量方式，包括中微子、暗物质、宇宙线等等许多领域，已经实现测量手段多样、探测效率接近100%。
3. 单光子探测器
光子探测器的特点是:光谱响应有选择性，只对短于某一特定波长的红外辐射有响应，这一特定波长称为截止波长(指在长波端);响应速度快，比热探测器要高几个数量级，一般光电导探测器响应时间在微秒级，光伏探测器的响应时间在纳秒级或更快，这对于军用探测快速运动目标是非常重要的;探测灵敏度高，与热探测器相比，大约高出两个数量级;探测器灵敏度与工作温度有关，工作温度降低，探测器灵敏度就能提高，有的光子探测器只能在低温工作，需要制冷条件。
光子探测器大都是由化合物半导体材料制成，材料生长难度大，器件制造技术要求高，所以价格也比较贵。
4. 单光子探测技术发展
2012年，美国罗切斯特大学光学研究所的研究团队成功研发出一种抗干扰的量子雷达，这种雷达利用光子的量子特性来对目标进行成像，由于任何物体在接收到光子信号之后都会改变其量子特性，所以这种雷达能轻易探测到隐形飞机，而且几乎是不可被干扰的。该技术的原理与量子密钥分配加密技术比较类似，在窃听者试图改变量子特性时就会暴露自己的位置。
继中国自主研制的世界首颗量子科学试验卫星"墨子号"成功发射后，中国科学家在量子科学领域再传捷报。由电子科技集团第14研究所领衔研制的量子雷达取得突破性进展，完成了量子探测机理、目标散射特性研究以及量子探测原理的实验验证。 2016年8月，中国电科首部基于单光子检测的量子雷达系统在14所研制成功，达到国际先进水平。
5. 单光子探测技术的原理
量子技术利用量子物理基本原理，通过操控光或物质的量子叠加和量子纠缠等内禀属性，其信息处理能力有望从根本上超越经典范畴的信息技术。集成光量子芯片技术是一门结合了量子物理、量子信息、集成光子学和微纳制造等学科的前沿交叉技术，通过半导体微纳加工制造，有望实现高性能且大规模集成的光量子器件和系统，达到对作为量子信息载体的单光子进行高效处理、计算和传输等功能。
2008年，国际上首次实现了基于二氧化硅平面光波导体系的量子受控纠缠门和量子干涉，开创了集成光量子芯片领域的先河。在过去十年间，国内外对集成光量子芯片技术的研究,取得了许多重要进展，目前已实现了片上光量子态的制备、量子操控以及单光子探测等核心功能，并且器件集成度和功能复杂度也都得到了大幅度提高。综述总结了集成光量子芯片的主流材料体系、核心量子光学元器件，及其量子信息的前沿应用，包括量子密钥分发和通信、物理和化学系统的量子模拟、量子玻色取样、光量子信息处理和计算等。
集成光量子芯片的材料体系目前主要采用硅基绝缘体上、铌酸锂、激光直写二氧化硅、氮化硅、氮化嫁、磷化铟等光波导材料。核心器件主要包括集成单光子源与纠缠光子源、可编程大规模集成光路、集成单光子探测器等，其中量子光源主要有非线性参量型量子光源和固态量子点型量子光源，而单光子探测主要通过超导纳米线探测和过度边缘感应传感来实现。这些核心光量子集成器件的性能均取得了很大程度的提升。与此同时，集成光芯片平台上也已经逐渐发展出一套可以将量子信息精确加载在单光子的路径、偏振、时间、空间、频率等不同自由度的方法，为该技术的发展提供了广阔的便利性和多样化。
集成光电子器件在经典通信系统中一直起着举足轻重的作用，可以预期其也将在量子密钥分发和量子通信中起到重要作用，特别是微小型、低成本、高性能的量子通信收发芯片的发展，将有助于进一步降低成本、提高可靠性，推进其实用化进程。目前，量子通信的几种主要协议，包括制备-测量类的通信协议以及基于纠缠分布和量子隐形传态类的协议等，已先后在硅基、磷化铟、氮化硅等光子芯片上得到实验验证。另外，全集成型量子真随机数发生器也有很多实验实现，并有望在不远的将来提供微小型、高速和低成本的真随机数发生器。
量子线路模型和基于测量的单向量子计算模型是实现通用量子计算的主流模型。光学量子计算的线路模型实现方案存在扩展性困难，但基于测量的光量子计算可以大大降低需要的物理资源，并可实现通用量子计算。在可编程的光量子芯片平台上，目前已成功实验验证了Shor因数分解算法、Grover搜寻算法、优化算法等重要算法，并可在单一芯片实现多种复杂量子信息处理功能。近年来，片上制备并操控复杂量子态，包括高维量子态、多光子纠缠态、图纠缠态等，均已在硅基和二氧化硅等平台实现。值得一提的是，集成光量子芯片的高可编程性、高稳定性、高保真度，为通用量子计算的实现提供了基础。
量子玻色取样和量子模拟被认为是量子计算的短期实现目标和重要应用方向。触发型玻色取样和基于量子点光源的玻色取样，被认为是实现具备“量子优势”的玻色取样量子计算的有效技术方案，有望超越经典计算机计算能力，其中前者已实现芯片上量子光源和线性网络的全集成，而后者最近在中科大发布的一个论文预印本中报道了20光子60模式玻色取样的重要突破。集成光量子芯片体系已实验验证了离散型和连续型的量子漫步功能，并可用于模拟复杂的物理和生物过程。同时，集成光量子模拟器也成功验证了多种典型的量子模拟算法，有望有效地模拟化学分子动力学过程。
6. 单光子探测技术 英文
光子工作室群（英文名：Lightspeed & Quantum Studios Group）成立于2008年，是腾讯IEG（互动娱乐事业群）四大工作室群之一。坚持精品化和国际化战略，在战术竞技、棋牌、休闲竞技、MMORPG等多个游戏品类中专注精品游戏，进行多方向泛娱乐化战略布局，进一步挖掘未来全球游戏生态的无限可能。