2014年以来，以潘建伟院士团队为代表中国科学家们在量子信息领域取得了系列突破性进展，在量子通信领域，先后创造了200公里、400公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发以及超过200平方公里量子通信网络。此外，在量子隐形传态、量子指纹、量子计算等领域也创造了多项世界记录。所有这些成果都和中国自主研发的高性能超导电子学器件——超导单光子探测器（SNSPD）密切相关。
超导电子学是超导物理与电子技术相结合的一门交叉学科，以超导微观理论和多种量子效应为基础，以Nb基超导薄膜为主要材料体系，以约瑟夫森结、超导平面微纳结构为主要结构单元，可形成无源器件、微波有源器件、传感器/探测器等多种超导电子学器件和电路，在噪声、速度、功耗、带宽等方面具有传统半导体器件和电路无可比拟的优势，在极高限灵敏度探测、量子信息处理、量子计量、高性能计算和前沿基础研究等领域可发挥不可替代的作用。
2005年起，中科院上海微系统所以自主发展实用化超导电子学器件与电路为目标，启动超导电子学材料与器件研究，在中科院大力支持下，建成具有国际先进水平的超导器件工艺线。2012年牵头组织实施了中国科学院B类先导专项“超导电子器件应用基础研究”。
专项定位于超导电子器件应用基础研究，综合考量国际超导电子学领域的最新进展和发展趋势，瞄准我国人口健康、信息安全、射电天文、矿产资源探测和国防建设等领域对超导量子器件和电路的急迫需求，以极高灵敏度低温超导传感器、探测器为突破口，构建材料－器件－应用为一体的生态研究环境，建立高端超导器件和电路研发平台，培养具有国际水平的研发队伍，实现我国在超导电子学研究和应用领域的国际领先地位和可持续发展能力。
在先导专项的支持下，我国的超导电子学器件研发能力获得了快速提升。尤立星研究员研究小组自主研制的超导单光子探测器件性能迅速跻身国际先进行列，并在探测效率、暗计数和时间抖动等指标方面达到了国际领先水平。在应用方面也成果丰硕，和中科大合作在量子信息领域方面创造了上述多项世界记录。
此外，和中科院上海天文台合作，首次利用SNSPD实现了3000公里532纳米波长的亚厘米精度的卫星激光测距，相关结果2016年3月发表于Optics Express，并入选当期美国光学学会OSA焦点关注文章Spotlight on Optics。
2016年底，王镇研究员率领团队通过自主创新研究，在国际上首次制备成功三维纳米超导量子干涉器件（3D nano-SQUID）器件，为nano-SQUID在单电子自旋探测应用迈出了重要的一步。成果发表在Nano Letters，审稿人评价该工作“解决了该领域二十多年的难题，有望实现nano-SQUID的革命性突破”。
基于上海微系统所在超导传感器、探测器以及相关系统技术方面取得的显著进展，上海微系统所于2015年在嘉定分部成立了“超导传感技术中心”，专门负责超导电子学产品的研发和推广。2015年获得上海市“嘉定－张江”重点项目“超导量子器件柔性中试平台”支持，全面推动SNSPDs、SQUIDs以及生物影像系列产品、单光子探测系列产品、地球物理探测系列产品的研发。
目前基于专项成果研制的SNSPD器件和系统及SQUID器件都已实现商业化小批量销售。同时为了加快SNSPD的产业化，已投资成立上海赋同科技有限公司，专门开展SNSPD的系统技术开发和商业化运作，并为未来超导电子学更大规模的产业化积累经验。2017年1月，以中科院上海微系统所为依托单位的“中科院超导电子学卓越创新中心”通过验收，进入正式运行阶段。
超导电子学卓越中心将进一步整合依托单位及共建单位基础研究和应用研究的已有优质资源，开展量子材料物理、传感器和探测器、数字电路、量子比特领域的基础研究与前沿应用探索，完善先进超导电子学工艺平台和国际水准的人才队伍建设；在新材料探索、量子态退相干机理、核心器件研发，量子通信及高性能计算前沿应用等领域实现重大突破，争取成为国际超导电子学领域领跑者。