2014年1月14日，南京大学吴培亨院士应邀参加电工研究所《科技前沿论坛》，就“极端的手段、极端的目标——超导体在电子学中的应用”与该所科研人员共同分享了超导体在弱电领域的应用。报告会由张国民研究员主持，张福宽书记致欢迎辞。 

　　报告会上，吴培亨院士首先简单介绍了超导材料及其特性，然后深入浅出地讲述了超导体在弱电应用方面的基本原理，详细介绍了超导材料在弱电方面的前沿进展。吴培亨院士指出，目前超导体在电子学上的应用主要是基于超导体的三个特性，一是超导态与正常态之间的相变，二是超导薄膜的微波表面阻抗远小于正常金属，三是弱耦合超导体之间电子对/准粒子的隧道效应。 

　　吴培亨院士指出，利用第一个特性可以制作敏感元件，如进行单光子探测。当超导材料处在临界温度附近时，待测光子入射到超导薄膜并被吸收产生热量后，超导薄膜会从超导态转变为正常态，此时会引起电阻率的跃变，监测该电阻率的变化，就可实现单光子探测。目前单光子探测技术普遍用于通信、量子信息、荧光和拉曼光谱学等领域。第二个特性是指高温超导薄膜具有极低的微波表面电阻，在微波波段比常规材料小2～3个数量级，利用这一特性制作的高温超导滤波器能够实现极低的插损和陡峭的带外截止，这样便有效地提高了接收机灵敏度和抑制带外干扰信号。目前在民用移动通信系统等装置中已有了初步的应用。利用最后一个特性，即超导约瑟夫森效应，可以进行电压基准、超导量子干涉器件、高灵敏度接收机和超导计算机等的研究开发。吴院士总结到，尽管超导体在电子学中应用的技术难度比较高，又是在极端条件下才能实现，但如在量子计算等高技术领域的突破必将能给人类社会带来革命性的变化。 

   最后，吴培亨院士还对超导计算机的发展瓶颈、单光子检测系统的低温设计、临界电流密度对超导体在弱电方面的影响以及高温超导隧道结发展前景等问题进行了细致、耐心的回答。此次报告对电工所超导弱电的研究工作具有积极的指导作用。  

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