近日，专注于前沿领域的国际咨询机构ICV发布了全球单光子探测器市场研究报告，报告分析了单光子探测器（SPD）市场，包括产品定位、下游应用、主要供应商、市场情况和未来趋势等各个方面，以进行分析和预测。
研究过程中采用了以下方法：
行业研究：通过与相关公司、消费者和行业专家的访谈，我们旨在了解市场需求、趋势和规模。
数据分析：通过收集、整理和分析市场数据，包括市场规模、增长率、定价趋势、消费者偏好等，我们旨在了解市场的现状和发展趋势。
竞争分析：通过分析竞争对手的产品、价格和市场份额等信息，我们旨在了解市场上的竞争格局以及自身优劣势。
技术分析：通过评估单光子探测器技术特性的优缺点等市场技术要求和发展趋势，我们旨在获得对该市场方向的深入洞察。
区域分析：通过了解当地消费者需求和政策环境等因素，我们旨在确定不同地区市场差异以及潜力开发。
单光子探测器是一种高灵敏度的光电探测器，可以检测单个光子。它能够计数单个光子，实现极弱目标信号的检测，并在光量子信息技术、安全激光雷达和光源表征等领域具有广泛应用。
SPD并不只有一种分类方法。根据产品技术出现的时间，可以分为传统SPD和新型SPD。例如，倍增管和雪崩探测器是传统的SPD，而超导纳米线单光子探测器则是一种新型SPD，在光子检测效率、暗计数率等方面取得了重大突破。根据不同的工作原理/材料，可以将其分为半导体SPD和超导性质 SPD。例如PMT是基于半导体的 SPD 而 SNSPD 是基于超导性质 的 SPD 。
根据不同的探测材料，SPD可以分为半导体单光子探测器和超导单光子探测器。根据设备的不同检测原理，半导体单光子探测器可以进一步分为光电倍增管（PMT）、单光子雪崩光电二极管（SPAD）、频率上转换单光子探测器（UCSPD）等；而超导单光子探测器则可以进一步分为超导隧道结探测器（STJ）、跃迁边缘传感器（TES）、超导纳米线单光子探测器（SNSPD）等。
单光子检测对于量子信息科学和技术至关重要。最重要的目标是接近100％的检测效率。探测器的其他性能特征，如延迟、时间抖动、最大计数率以及后脉冲存在可能同样重要于实际量子网络，但可能是应用特定的。在某些情况下，解析脉冲中光子数量的能力可能至关重要。
不同的单光子探测器具有不同的优缺点。该表列出了目前使用的典型SPD参数，其中一些数据来自参考文献，其他数据来自各种公司网站。从表中可以看出，基于半导体的单光子探测器主要在可见光范围内运行，在红外范围内检测效率较低，并且与超导单光子探测器相比具有更高的暗计数。超导单光子探测器具有高检测效率、低暗计数率、小定时抖动等特性，使它们在性能参数方面更接近理想的单光子探测器。然而，超导单光子探测器通常在低温下运行，这极大地增加了系统复杂性和应用成本，因为需要冷却系统进行制冷。
半导体型单光子探测器具有高工作温度、快速响应速度和低暗计数等优点。然而，它们的量子效率和时间分辨率受到材料固有带隙和载流子复合等因素的限制。
超导型单光子探测器具有高量子效率、优异的时间分辨率和极低的暗计数等优点。但是，由于其极低的约4K工作温度，这些系统需要复杂的冷却技术。
特别地，在近红外波段中单光子探测器与超导纳米线单光子探测器之间主要区别在于它们的工作原理和性能特征。近红外单光子探测器通常基于半导体设备，而超导纳米线单光子探测器利用超导材料属性实现了高分辨率、计数速率以及低暗计数速率。然而，它们只能检测可见光与近红外波长之间的光子。
SPD市场预计在将达到9.86亿美元，预计到2026年将增长至12.69亿美元，实现6年复合年增长率为9.43％。
SPD在的市场规模主要来自SNSPD、PMT和SPAD，分别占据44.6％、18.1％和16.8％的市场份额。
北美洲是单光子探测器的重要市场，主要由量子信息技术和激光雷达技术驱动。北美有一些领先的单光子探测器制造商，如Thorlabs，以及研究机构和政府部门，如国家标准与技术研究所（NIST）和NASA。预计到，北美地区的单光子探测器市场份额将达到42.3％。
亚洲是单光子探测器快速增长的市场，主要由中国、日本、韩国等国家在量子信息技术、激光雷达技术和生物医学领域的投资和创新推动。预计到，亚洲地区的单光子探测器市场份额将达到19.8％。
中国的SPD市场在价值达到了6700万美元，预计到2026年将增长至1.55亿美元，实现6年复合年增长率为18.15％。
北美市场是最大的细分市场，价值达到了3.68亿美元，并预计在2026年增加至5.56亿美元，其6年复合年增长率为9.53％。
SNSPD 技术的进展包括提高纳米线制造的质量和均匀性，增加数量和排列方式，优化几何形状和尺寸，改善读出电路和信号处理以提高检测效率、速度、带宽、灵敏度等性能指标。
QD-SPD 技术的进展包括提高量子点的质量和均匀性，增加其数量和密度，优化材料结构，改善激发和读出方法以提高检测效率、稳定性可靠性等性能指标。这些技术进步使得 QD-SPDs 能够有效地在医学成像中检测生物样本或其他来源的低强度信号。
TES 技术的进展主要涉及提高超导薄膜的质量和均匀性；增加其面积和厚度；优化材料组成与结构；增强冷却系统以改善检测效率噪声分辨率等其他性能指标。这些技术进步使得 TES-SPDs 能够有效地在天文观测中探测远距离或暗场信号。
量子信息与通信：量子信息与通信是一门新兴的领域，利用量子力学原理进行信息处理和传输，具有超高速度、超高安全性和超大容量等优势。单光子探测器是量子信息与通信的核心组件之一，可以实现对量子位（qubit）的精确读取和操作，从而实现量子计算、量子密钥分发和量子网络等功能。随着量子信息与通信技术的发展，市场对单光电探测器的需求也将增加。
医学成像和生物检测：医学成像和生物检测指使用光学方法来成像或分析人体或生物样本，并具有非侵入性、高分辨率、高灵敏度等优点。单光电探测器可用于有效地检测低强度信号或暗场信号以提高医学成像和生物检测质量及效率。随着医学成像和生物检测技术的进步，市场对单光电探测器也将越来越大。
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