引言

2025年12月5日，中國超快成像技術領軍企業中智科儀，正式發布了全國首臺具備660fps超高幀頻能力的逐光IsCMOS高速像增強相機——逐光TRC425。這一突破性產品的問世，標志著我國在高時間分辨率與高速視覺感知領域實現了關鍵技術突破。

這臺相機不僅實現了全分辨率(1600×1088)下高達660幀/秒的拍攝能力，更配備了最短500皮秒的超快快門，一舉打破了傳統設備在超高幀頻與大分辨率不可兼得的技術壁壘。

01、技術革命，填補國內高端成像空白

在高端科學儀器國產化浪潮中，一個領域的突破往往能帶動整個產業鏈的升級。長期以來，我國在在量子相關高端成像領域，面臨著技術封鎖和價格高昂的雙重困境。

TRC425的發布徹底改變了這一局面。這款相機專為前沿科學研究中最具挑戰性的皮秒級時間分辨光譜與高速成像實驗設計，其核心突破在于同時實現了高幀頻、高分辨率和高靈敏度。傳統高速相機在高幀頻下往往犧牲分辨率，或在捕捉微弱信號時損失時間精度。TRC425通過采用全局快門的sCMOS高速芯片，實現了全分辨率下660fps的拍攝能力，這在國產設備中尚屬首次。

1.1 自主創新，核心技術全鏈路突破

TRC425相機的技術突破并非偶然，而是源于中智科儀在全產業鏈上的自主創新和深度布局。該產品融合了多項尖端技術與自主創新成果，形成了從芯片到軟件的全鏈路技術優勢。

相機采用先進的sCMOS高速芯片，結合公司自主優化的數據傳輸架構，通過雙路CoaxPress-12高速數據接口，解決了高速連續拍攝下的數據吞吐與實時存儲難題。

高靈敏度像增強器是TRC425的“火眼金睛”。相機搭載了高量子效率、低噪聲的第二代Hi-QE及第三代GaAs像增強器，確保了在微弱光條件下的卓越成像靈敏度，讓科研人員能夠捕捉到以前難以觀測的瞬態現象。

1.2 精準控制，皮秒級同步成就科研利器

精度與可靠性是科學儀器的生命線。TRC425相機內置了中智科儀自主研發的皮秒級同步時序控制器，配合智能化的SmartCapture 2.0軟件，實現了曝光與觸發信號的亞納秒級協同。

這一創新極大地簡化了實驗設置流程，同時保障了數據的精準可靠。傳統實驗中復雜的時序同步問題，現在只需幾個簡單的參數設置就能解決，大大提高了科研效率。

TRC425實現了最短500皮秒的光學門寬，為捕捉瞬態現象提供了更快的時間尺度。這相當于在一秒內能夠捕捉到2萬億個瞬間，為科研人員打開了一扇觀察超快過程的新窗口。

1.3 多元應用，驅動前沿科學發現

超高的時間分辨率與幀頻能力，使得TRC425在多個國家重大戰略需求與前沿基礎研究領域展現出不可替代的價值。

在激光核聚變研究中，TRC425能夠實時捕獲等離子體演化過程中的關鍵瞬態事件，為可控聚變研究提供高時空分辨率的診斷工具支撐。

航空航天領域同樣受益于這項技術突破。TRC425可對航空發動機內部微妙至納秒量級的瞬態燃燒過程進行多幀精細解析，為發動機燃燒機理研究、性能優化與效率提升提供關鍵數據支撐。

02、量子飛躍，助推量子計算新突破

在量子科技這一國際競爭前沿領域，TRC425相機展現了獨特的價值。量子計算研究中最關鍵的挑戰之一是量子比特狀態的高保真度、高速讀取。

2.1 對離子阱量子計算：從“可用”到“好用、高效”的關鍵工具

國內現狀：實驗效率受限于探測。若依賴進口EMCCD或sCMOS相機，存在幀頻低、同步精度有限的瓶頸。

TRC425精準賦能：

提升量子態讀取速度：660fps幀頻可將單次測量時間縮短數倍至一個數量級。大幅壓縮數據采集時間。

提高讀取保真度：500皮秒超快光學快門，可精準剔除背景雜散光和離子初態制備后的剩余泵浦光，直接提升熒光信號的對比度和信噪比，從而提高量子比特狀態判別的保真度。

實現多比特并行高效讀取：高分辨率結合高幀頻，可對離子鏈上多個比特的熒光進行同時、連續、清晰的成像，為規模化離子阱的并行讀取提供硬件基礎。

國產化保障：實現自主，不再受制于國外設備的“黑箱”接口和潛在禁運風險。

2.2 對光量子計算與量子光學：實現高通量、高精度光子態診斷

國內現狀：“九章”系統需對成千上萬個光子探測單元進行標定和診斷。傳統單點探測器掃描效率低下。

TRC425精準賦能：

多模式并行表征：將TRC425作為高幀頻、高靈敏的面陣探測器，可對集成光量子芯片出射的多個光模場同時進行時空動態監測，快速診斷芯片不均勻性、損耗和串擾，極大加速芯片的迭代優化周期。

捕捉非經典光場動態：可用于觀察壓縮光、糾纏光子對等非經典光場的瞬態建立與演化過程，為理解量子光源物理和提升其性能提供直觀數據。

2.3 對超導量子計算：賦能高速、復雜的測量電子學系統

潛在賦能路徑：

低溫測控系統故障診斷：在極低溫環境下，利用其對微弱光的高靈敏度，實時觀測芯片局部發熱、微放電等瞬態異常現象，輔助解決超導量子計算中棘手的退相干和穩定性問題。

高速光學同步與觸發：其皮秒級同步控制器，可作為整個測控系統的高精度時鐘參考源，同步微波脈沖、激光脈沖和數據采集卡，提升系統整體時序精度。

2.4 對量子精密測量與基礎研究：開啟超快量子動力學觀測新窗口

TRC425精準賦能：

超冷原子動力學：直接拍攝玻色-愛因斯坦凝聚體中渦旋、孤子等拓撲缺陷的形成、碰撞與湮滅過程，幀率足夠高，可解析其微觀動力學。

量子材料載流子動力學：泵浦-探測實驗中，以660fps的“電影模式”直接記錄光生載流子的擴散、復合等超快過程的空間演化，將傳統點測量升級為全場動態可視化。

總結：TRC425在量子力學中的核心價值

03、深層次戰略意義：從“解決卡脖子”到“構建長板優勢”

供應鏈安全與自主迭代：徹底解決了在量子態高速光學探測這一細分環節的“卡脖子”風險。

催生特色研究方向：當中國科學家擁有了比國外同類產品幀頻更高、同步更精準的探測工具時，就有可能設計出更具創新性的實驗方案。例如，專注于研究需要極高時間分辨率的超快量子調控方案或極端條件下的量子瞬態現象，從而形成獨特的研究優勢。

降低頂尖研究門檻：讓更多高校和研究所也能開展高水平量子實驗，整體提升中國量子科研的基座厚度和人才儲備。

04、邁向全鏈條系統賦能

中智科儀TRC425的突破，是中國高端科學儀器自主創新的一個生動縮影。而要將這樣的單點突破，轉化為持續的前沿科研動力，需要系統級的協同與支撐。

正如閃光科技所前瞻性布局的，其正以 “系統架構師” 的身份，構建覆蓋 “量子態產生→調控→探測→環境支撐→光譜分析” 的全鏈條、模塊化技術生態：

從精準選型到整機聯調，從光路設計到軟件控制——我們愿以二十年技術積淀，成為您探索量子前沿的可靠架構師與同行者，共同點亮屬于未來的量子科技智慧樹：

量子光源系統·信息的“發射機”：提供原子級頻率精度的精密激光系統，為量子實驗奠定純凈、穩定的光學基準。

量子調控系統·過程的“指揮家”：實現復雜光場精密調控，搭配中智科儀STC系列脈沖發生器提供10ps級超高精度時序控制，確保全系統同步運行。

量子探測系統·信號的“感知網”：從Single Quantum超導納米線探測器(探測效率≥90%)，到逐光2DSPC單光子相機(500ps快門)，再到LINCam時間相關單光子計數相機(40ps時間戳精度)，構建全方位、極致性能的感知矩陣。

光譜分析與濾波系統·信號的“凈化器”：配備MS系列高分辨率光譜儀(最高0.002nm)與高性能窄帶濾光片，確保量子信號的波長純度與精準分析。

環境支撐系統·系統的“基礎底座”：提供Cryodyne?極低溫制冷、On-Board?無油高真空等解決方案，為量子器件創造并維持必需的極端純凈與穩定環境。

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