纠缠光子符合计

加拿大物理学家们首次利用量子力学克服了测量科学中的一个重大挑战。新开发的多探测器方法可测量出纠缠态的光子，实验装置使用光纤带收集光子并将其发送到由11个探测器组成的阵列。此项研究为使用量子纠缠态开发下一代超精密测量技术铺平了道路。 　　研究报告主要作者之一、多伦多大学物理系量子光学研究小组博士生罗泽马· 李称，新技术能利用光子以经典物理学无法达到的精度进行测量。此项研究成果在线发表在《物理评论快报》上。 　　现存最灵敏的测量技术，从超精确原子钟到世界上最大的望远镜，均依赖于检测波之间的干涉，这种干涉发生于两个或更多个光束在相同空间的碰撞。罗泽马及其同事使用的量子纠缠态包含N个光子，它们在干涉仪中均被保证采取同样的路径，即N个光子要么全部采取左手路径，要么全部采用右手路径。 　　干涉效应可用干涉仪进行测量。干涉装置的测量精度可通过发送更多的光子加以改善。当使用经典光束时，光子数目(光的强度)增加100倍，干涉仪的测量精度可提高10倍，但是，如果将光子预先设置在一个量子纠缠态，干涉仪在同等条件下的测量精度则同步增长100倍。 　　科学界虽已了解到测量精度可通过使用纠缠光子加以改善，但随着纠缠光子数的上升，所有的光子同时到达相同检测器的可能性微乎其微，因此该技术在实践中几无用处。罗泽马及其同事于是开发出一种使用多个探测器来测量纠缠态光子的新方法。他们设计了一种使用&ldquo 光纤带&rdquo 的实验装置，用以收集光子并将其发送到11个单光子探测器组成的阵列。 　　这使研究人员能够捕捉到几乎所有最初发送的多光子。罗泽马称，同时将单光子以及两个、三个和四个纠缠光子送入检测设备，测量精度可得到显著提高。 　　研究人员表示，两个光子好于一个光子，探测器阵列的效果则远远好于两个。随着技术的进步，采用高效探测器阵列和按需纠缠的光子源，此项技术可被用于以更高精度测量更多的光子。《物理评论快报》的评论指出，该项技术为提高成像和光刻系统的精度提供了一种行之有效的新途径。

丹麦和德国科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文指出，他们携手解决了一个困扰量子科学家多年的问题——在两块纳米芯片上，首次同时控制两个量子光源，并让其实现量子力学纠缠。最新进展对量子硬件的突破性应用至关重要，将促进量子技术发展到更高水平，是计算机、加密和互联网加速“量子化”的关键一步，将为量子技术的商业利用打开大门。多年来，研究人员一直致力于开发稳定的量子光源，并实现量子力学纠缠，也就是两个量子光源可远距离地立刻相互影响。纠缠是量子网络的基础，也是开发高效量子计算机的核心。哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所彼得洛达尔教授表示，其团队一直在研究使用光子作为微传送器传输量子信息。一个量子光源发射的100个光子所包含的信息将超过世界上最大的超级计算机所能处理的信息。使用20—30个纠缠的量子光源，科学家们就有可能构建出一台通用的纠错量子计算机。但实现上述目标面临的最大挑战是，从控制一个量子光源到控制两个量子光源。因为光源对外界的“噪音”非常敏感，因此很难复制。历经20年努力，在最新研究中，洛达尔团队成功创造出两个相同的量子光源，并开发出先进的纳米芯片，对每个光源进行精确控制，实现了量子力学纠缠。最新研究主要作者、博士后阿列克谢蒂拉诺夫解释道：“纠缠意味着控制一个光源，就可立即影响另一个光源，使我们可创建出一个量子光源组成网络，其中的所有光源相互作用，能以与普通计算机中的比特相同的方式来执行量子运算，从而获得当今计算机技术无法实现的处理能力。”

中国科大郭光灿院士团队在量子通信和量子网络的研究中取得重要进展。该团队李传锋、柳必恒研究组与南京邮电大学盛宇波等人合作，利用高品质的超纠缠源，首次实现了11公里的远距离量子纠缠纯化，纯化效率比此前国际最好水平提升了6000多倍。该成果2021年1月8日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。量子中继是在噪声信道中实现长距离量子通信的重要途径，而量子纠缠纯化是量子中继中的关键操作，利用量子纠缠纯化操作可以从两份纠缠度较低的纠缠态中提炼出一份纠缠度较高的纠缠态。此前的纠缠纯化协议都是利用两对低纠缠度的光子对实现，而研究组与合作者提出仅需一对超纠缠光子对的纠缠纯化方案。他们实验上制备出偏振和路径分别处于纠缠态的超纠缠光子对，并在11公里长的多芯光纤里进行纠缠分发，然后进行量子纠缠纯化操作。实验结果表明，分发后的偏振纠缠和路径纠缠初始保真度均为约0.665时，纯化得到的纠缠态的保真度可以提升到0.774，而初始保真度均为约0.771时，纯化后的保真度则可提升到0.887。他们还首次将纠缠纯化用于量子密钥分发，纯化前纠缠态的纠缠度太低，产生的有效密钥率为0，而经过纯化后，有效密钥率则提升到0.371。此外，由于只需要使用一对超纠缠光子对，该方案的纯化效率（每秒大约输出400对）比此前国际上的最好水平提升了6000多倍。该成果迈出了纠缠纯化从实验室平台到远距离的关键一步，同时大幅提升了纠缠纯化效率，为将来实现高效率的量子中继提供了有力的技术保障。论文第一作者为中科院量子信息重点实验室特任副研究员胡晓敏。该研究得到科技部、国家基金委、中科院、安徽省的支持。（a）实验概念图，（b）实验原理图。文章链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.010503

量子纠缠是量子信息中的核心资源，它已经广泛应用到量子测量、量子通信以及量子计算领域。纠缠态的产生、发展和创新极大地推动了第二次量子革命的发展。随着量子信息技术的发展，多模、大尺度的连续变量量子态成为研究的发展方向，以满足大容量量子通信、分布式及多参数、容错量子计算的需求。为了满足量子计算需求和构建量子网络，需要获得大尺度纠缠态。目前，研究人员基于光场时间、空间或频率结构模式，制备出了可观数目的光场纠缠，并已经实现了单自由度复用的连续变量量子通信，展现了增强信道容量的前景。而进一步扩展纠缠数目，需要对多个自由度的同时调控技术，构建连续变量高维纠缠光场。为解决上述问题，山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室的郜江瑞团队通过色散、像散补偿技术和多模参量控制技术，实现了光学参量振荡器中多自由度光场的共振输出，获得了同时具有频率梳、自旋和轨道角动量纠缠的连续变量高维纠缠。并基于其中产生的高维纠缠态，演示了空间-频率复用的量子密集编码协议。相关研究成果发表于Photonics Research 2022年第12期。如图所示，通过光学参量下转换过程产生的纠缠光子对具有多个物理自由度。关联光子A，B具有对称“能级”，相反的轨道角动量和相互垂直的偏振。在实验中，量子关联的测量通过可独立选择的一对参考光场，在平衡零拍探测系统中提取。图（a）参量下转换过程纠缠光子三自由度示意图；(b)多模光学参量谐振器同时输出多个“能级”的三自由度纠缠；(c) 实验验证装置；(d) 完整的第一“能级”纠缠关系测量（左图）及其在复用量子密集编码的演示（右图）实验结果表明，光学参量谐振器直接输出了携带频率梳，自旋角动量和轨道角动量的三自由度高维纠缠，达到-3.3 dB的纠缠水平。值得一提的是，该谐振器有能力直接输出约2000个“能级”共计8000对的量子纠缠。为探究多自由度高维纠缠资源在量子信息的潜能，团队首次实验演示了空间-频率复用的量子密集编码，图（d）展示了量子通信信道容量的显著增强。刘奎教授表示：“相比于传统的连续变量纠缠产生方案，多自由度、多模光学参量谐振器产生的纠缠光源具有更高可扩展性，更丰富光场结构的特点，不但适合高信道容量量子通信需求，而且可用于实现特别的量子任务，例如量子多参数测量，多自由量子界面和混合型的高维量子离物传态等。”目前对于连续变量高维纠缠的研究还有许多开放性问题值得研究，如是否具有与分离变量高维纠缠类似的纠缠特性，更高的安全性，和更强的抗噪能力等。团队后续将进一步开展更高纠缠水平、更多元的纠缠数量以及多自由度分离及交互的研究，同时开展基于连续变量高维纠缠的应用研究，如高维量子离物传态以及其在量子传感和量子测量领域的应用。

【科学背景】随着信息技术的飞速发展，人类对于更安全、更高效的通信方式的需求日益增长。其中，量子信息科学的崛起引起了广泛关注。量子信息科学利用量子力学中的特性，如纠缠和叠加，来实现更安全和更快速的信息处理和通信方式。量子互联网作为量子信息科学的一个重要分支，旨在构建一个基于量子力学原理的全新互联网架构，以实现更加安全、更加高效的通信。在传统互联网中，信息是通过经典比特（0和1）进行传输和存储的。然而，在量子互联网中，信息以量子比特（qubit）的形式传输，这些量子比特可以同时处于0和1的叠加态，并且可以通过纠缠相互关联。这种非经典特性使得量子互联网具有独特的优势，如量子密钥分发、分布式量子计算和增强的传感等。然而，要实现量子互联网还存在一些挑战。其中之一是如何在大规模、多节点的情况下建立稳定的量子纠缠。以往的研究多集中在实验室规模的两节点系统上，缺乏对于多节点系统的研究和验证。另一个挑战是光子在光纤传输中的损耗问题，特别是在长距离传输时，光子的损失会大大降低量子通信的效率和可靠性。为了解决这些问题，中国科学技术大学的包小辉&潘建伟院士团队提出了一种基于原子集合的量子存储器和光子服务器的量子网络架构，并利用量子频率转换技术来减少光子在光纤中的传输损耗。通过这些创新，他们成功地建立了一个大都市规模的多节点量子网络，实现了远距离量子纠缠的生成和存储，并且能够同时在多条链路上执行纠缠生成。【科学图文】为了实现未来的量子互联网，研究人员进行了一项关于建立大都市区域的多节点量子网络的研究。他们在图1中展示了该网络的布局和实验设置。图a展示了一个广阔复杂的量子网络的设想架构，包括了许多高连接性的大都市区域网络，这些网络通过量子中继器通道相互连接。该网络由三个量子节点（Alice、Bob和Charlie）和一个服务器节点组成，形成了星形拓扑结构。这些节点被放置在合肥市内，形成一个三角形，节点之间的距离为7.9公里到12.5公里。在实验中，每个量子节点都配备了一个原子集合量子存储器，用于生成原子-光子纠缠。图b展示了量子节点的方案，包括了量子存储器、光子服务器以及用于纠缠生成的装置。图c展示了服务器节点的方案，其中包括了光子干涉仪和超导纳米线单光子探测器等组件。图d展示了该研究中使用的多节点量子网络的布局，以及各节点之间的光纤连接。通过这些布局和实验设置，研究人员成功地实现了远距离量子节点之间的纠缠生成，并且纠缠存储时间超过了往返通信时间。此外，他们还展示了对所有三条网络链路的远程纠缠生成，并同时执行了这些操作。这项研究为评估和探索多节点量子网络协议提供了大都市规模的试验平台，标志着量子互联网研究的重要进展。图1：网络布局和实验设置。研究人员为了解决量子网络中的相位稳定性和频率漂移问题，开发了一种基于弱场远程相位稳定方法的网络架构，并通过实验验证了其有效性。图2展示了该相位稳定化方法的方案和实验结果。在图2a中，研究人员利用弱场相位探测脉冲和光子计数在纠缠生成设施中检测相位差Δφ，并通过反馈立即进行补偿。实验结果显示，经过相位稳定化处理后，两节点之间的相位分布得到了显著改善，可观察到正弦振荡的干涉可见度。图2b展示了相位稳定化的特征，通过发送额外的相位探测脉冲和光子计数，成功实现了相位分布的高斯化。此外，图2c显示了在不同频率差条件下的干涉可见度，证明了频率漂移的补偿效果。这些研究结果对于量子网络的发展具有重要意义。相位稳定化方法和频率漂移的补偿可以确保在量子节点之间建立稳定的纠缠链接，为量子通信和量子计算等应用提供了可靠的基础。图2. 弱场相位和频率稳定。接下来，研究人员在图3中验证了通过弱场方法在远距离节点之间生成的纠缠。在图3a中，他们展示了用于验证远程纠缠的实验设置。通过与额外的弱纠缠探测脉冲的结合，他们成功地检测到了远程纠缠的存在。在图3c和d中，他们展示了读出场和原子态之间的密度矩阵，证明了远程纠缠的存在，并通过保真度的计算确定了其有效性。值得注意的是，他们在两个实验中均取得了成功，一次是在5微秒的存储时间内，另一次是在107微秒的存储时间内。这表明，他们的方法不仅能够实现远程纠缠的生成，还能够在较长时间内保持纠缠的稳定性。图3. 一对遥远节点之间的纠缠。研究者在图4中展示了网络中的并发纠缠生成。他们的目标是同时在网络的不同节点之间建立纠缠，从而实现量子通信的潜力。在图中，研究者通过量子随机数生成器动态切换用户对，并使用多输入-双输出光开关来实现并发纠缠。实验结果显示，当改变Charlie节点的相位时，Alice-Bob、Alice-Charlie和Bob-Charlie三个链路上的纠缠度表现出了明显的正弦振荡，这表明了成功的纠缠生成。在另一方面，当测量PM态时，结果显示了与理论相关的高度相关性。这项工作的重要性在于，它为量子通信和量子网络的发展提供了实验上的验证，为未来的量子通信系统的设计和实施提供了关键见解。图4. 网络中并发纠缠的产生。【科学结论】本文展示了一种可行的都市区域纠缠量子网络的实现，并解决了该网络面临的技术挑战。通过成功实现远程纠缠的生成和存储，以及在网络内同时生成多个纠缠对，作者为量子通信和量子信息处理领域提供了重要的突破。其中，采用的单光子方案为网络的高纠缠速率提供了基础，远程相位稳定化和弱场方法则解决了单光子方案中的关键技术问题。这些方法不仅在实验中取得了成功，而且为未来构建更大规模、更复杂拓扑结构的量子网络提供了可靠的技术支持。此外，文章还指出了进一步提高网络性能的路径，如将波长转移到通信C波段、利用Rydberg阻塞机制抑制不需要的高阶原子激发、实现更好的纠缠验证以及延长纠缠存储时间等。这些科学启迪为未来量子网络的发展指明了方向，有望促进量子信息技术的应用和进步，推动量子通信的实用化和商业化进程。原文详情：Liu, JL., Luo, XY., Yu, Y. et al. Creation of memory–memory entanglement in a metropolitan quantum network. Nature 629, 579–585 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07308-0

近日，中国科学技术大学物理学院郭光灿院士团队在中红外波段量子纠缠的制备与表征研究中取得重要研究进展。该团队史保森教授、周志远副教授及其合作者首次制备了3微米中红外波段时间-能量纠缠光子对并演示了双光子Hong-Ou-Mandel干涉。该成果以“Quantumentanglementandinterferenceat3μm”为题于3月6日在线发表在国际知名学术期刊《Science Advances》上。光量子信息技术的发展离不开量子光场的产生、调控与探测。尽管近红外波段（0.7um∽2.5um）相关技术的发展已相对成熟，但鲜有其它波段非经典光子对/单光子制备、调控和探测的工作报道。近年来，科研工作者开始逐步探索量子信息在中红外光谱领域应用的理论和实验研究，发现中红外非经典光子源与传统通信、成像和传感技术相结合，可以产生新的通信技术和探测、感知手段，这是因为：1.中红外波段覆盖了几乎所有物质分子的振动光谱，具有分子的“指纹”特征，可用于物质成分鉴定和分析；2.中红外波段包涵多个重要的大气通信传输窗口，适合远距离自由空间光通信和遥感探测；3.温度为115K∽1150K的黑体辐射中心波长在中红外波段，这为物体探测提供了一种有效的热成像手段。该研究工作是中红外光子纠缠制备的第一个工作，对该领域的发展具有重要影响。通过选择合适的非线性晶体及其参数，结合非线性上转换探测技术，原则上可以制备和表征任意波长的中红外纠缠光子对。由于中红外光谱具有分子的“指纹”特征、包含大气层的低损传输窗口以及与物体的热辐射光谱重叠，因此可以预期中红外非经典光子源与传统通信、成像和传感技术的结合一定会为人们认知世界提供新技术和新方法，为量子信息技术的发展带来新机遇。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、安徽省和电磁空间安全国家重点实验室开放基金的资助。

p 　　量子纠缠态在量子信息、量子计算与精密测量等前沿科学问题中具有重大意义，它们的制备是量子物理的重要研究方向。根据量子力学的基本原理，干涉结果可以由每个粒子沿不同路径或内态的振幅相干叠加而得到。基于这种波动性质的干涉仪广泛应用于各式各样的精密测量物理系统中，增加干涉仪中使用的粒子/光子数可以提高干涉仪的信噪比。利用粒子之间的量子关联，可以实现超越经典极限的测量精度，这样的纠缠态目前已经在多种体系中实现。最好的指标是在冷原子系统中获得的，其对应的粒子数N可以达到甚至超过百万。而所谓的最大纠缠态NOON态和Dicke态可以实现接近海森堡极限的测量精度，但目前这种量子态只在离子、光子和核自旋体系上有成功的实验报道，最多对应了10个左右的粒子。 /p p 　　近期，国家重大科学研究计划量子调控研究项目“冷原子与偶极量子气体的性质与调控”清华大学尤力研究组取得了重大进展，成功制备了量子纠缠的双数态(Twin-Fock)原子玻色凝聚体(BEC)。这是一种原子在两个模式上具有同等粒子数的多体纠缠Dicke态。目前，该实验平台能在每40秒内确定性地制备一个由约10000个粒子组成的多体纠缠态，从非纠缠的初态到双数态凝聚体的转换效率高达96± 2%。该项研究首次验证了量子相变可以作为制备多体量子纠缠态的有效手段，研究论文于2017年2月10日发表于《Science》杂志上。 /p p /p p /p

一、项目基本情况项目编号：2005012202项目名称：同济大学物理实验公共平台-量子纠缠实验系统+光学平台采购项目预算金额：250.8000000 万元（人民币）最高限价（如有）：250.8000000 万元（人民币）采购需求：包件名称：量子纠缠实验系统+光学平台包件预算：人民币250.8万元数量：壹批用途：科研教学主要规格参数：同济大学物理实验公共平台-量子纠缠实验系统+光学平台包括以下教学设备：量子纠缠实验系统4套；光学平台36台。用于同济大学物理实验公共平台中创新型、专业型、开放型实验教学，利用以上设备可进行量子纠缠实验，光学平台可进行应用光学系列、氦氖激光器系列、光纤系列实验和全息等实验项目仪器的放置和实验操作。光学平台的设计制造应符合中华人民共和国国家计量、安全、环保等标准及ISO国际标准。光学平台需配备先进合理的振动抑制措施，具有隔振效果好、平面精度高、可靠性强、重复性好等各种功效。隔振台及相应附属设备安装调试后即可投入使用。以上设备能满足物理实验公共平台开放和创新实验教学要求。详见本项目采购文件“第三章 技术规格”。合同履行期限：合同签订之日起 6 个月内完成并验收合格交付使用。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求：1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定；2.落实政府采购政策需满足的资格要求：本次招标执行政府强制或优先采购节能和环境标志产品、促进中小微企业、促进残疾人就业、支持监狱和戒毒企业、扶持不发达地区和少数民族地区、支持科学进步以及限制采购进口产品等相关政策。如投标产品的制造商为符合《政府采购促进中小企业发展管理办法》（财库〔2020〕46号）第二条要求的中小微企业（本招标文件中所称的中小微企业的含义均与此相同），则投标人须在投标文件中提供格式符合财库〔2020〕46号附1要求的《中小企业声明函（货物）》（正本）；如投标人为残疾人福利性单位，则须在投标文件中提供格式符合《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕141号）要求的《残疾人福利性单位声明函》（正本），一旦中标将在中标公告中公告其声明函，接受社会监督；若提供声明函与事实不符的，将依照《中华人民共和国政府采购法》第七十七条第一款的规定追究法律责任。3.本项目的特定资格要求：（1） 符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条第一款的规定，即应符合下列条件：（a） 具有独立承担民事责任的能力；（b） 具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度；（c） 具有履行合同所必需的设备和专业技术能力；（d） 有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录；（e） 参加政府采购活动前三年内（从2020年2月28日至今），在经营活动中没有重大违法记录。为此，投标人应在投标文件中提供下列证明材料和书面声明：（a） 法人或者其他组织的营业执照等证明文件，自然人的身份证明；（b） 财务状况报告，由税务机关出具的依法缴纳税收的凭证（或依法享受免税的证明）以及依法缴纳社会保障资金的相关证明材料（提供由当地社保中心或类似机构出具的交纳社保资金证明材料）；（c） 具备履行合同所必需的设备和专业技术能力的证明材料；（d） 参加政府采购活动前三年内在经营活动中没有重大违法记录的书面声明。（2） 近三年（从2020年2月28日至今）未被国家财政部指定的“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）、中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）等官方渠道列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信名单。（3） 法人的分支机构以自己的名义参与投标时，应提供依法登记的相关证明材料和由法人出具的对该投标活动承担全部直接责任的承诺；（4） 本项目不采购进口产品【根据财政部《政府采购进口产品管理办法》（财库[2007]119号）规定：进口产品是指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品】。（5） 本项目为非专门面向中小企业采购的项目；（6） 本项目不接受联合体投标。三、获取招标文件时间：2023年02月28日 至 2023年03月07日，每天上午8:00至12:00，下午12:00至16:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：上海国际招标有限公司网站(https://www.shabidding.com)方式：网上领购售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间：2023年03月21日 09点00分（北京时间）开标时间：2023年03月21日 09点00分（北京时间）地点：上海市延安西路358号美丽园大厦19楼1900-2会议室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1．招标文件从2023年2月28日开始，至2023年3月7日的16:00时（北京时间）在上海国际招标有限公司网站(https://www.shabidding.com) （以下简称官网）免费在线领购招标（或采购）文件。本采购文件每套500元人民币（不分包件），售后不退。（1）潜在投标人（或供应商）首次使用该网站需要完成注册程序，注册时需要提供《供应商注册专用授权函和承诺书》（可从供应商注册页面下载）盖章扫描件，潜在投标人（或供应商）应当提前准备，尽早办理，以免影响领购招标（或采购）文件。（2）已注册的潜在投标人（或供应商）可从网站采购公告栏的相应公告中进在线领购招标（或采购）文件流程。若公告要求提供法定代表人授权书等领购资料的（资料格式可从公告附件下载），潜在投标人（或供应商）应当上传相关资料的原件扫描件，否则采购代理机构有权拒绝向其出售招采购文件。无需提供领购资料的项目，潜在投标人（或供应商）提交领购申请并支付费用到账后即可下载电子招标（或采购）文件。项目经理会将纸质文件快递给潜在供应商。发票将以电子发票的形式发送到潜在投标人（或供应商）登记的电子邮箱。（3）对于未按上述要求进行注册并领购招标（或采购）文件的潜在投标人（或供应商），代理机构有权拒收其提交的投标（或响应）文件，对已经接收的投标（或响应）文件也将提请评标（或评审）委员会作无效投标（或响应）文件处理。（4）若有任何关于上海国际招标有限公司网站(https://www.shabidding.com)的操作问题，请致电86-21-32173705，咨询相关老师。2．所有投标人应于2023年3月21日9:00时（北京时间）前向上海国际招标有限公司（延安西路358号美丽园大厦14楼）递交一笔金额为不少于所投包件的预算金额的1.5%的投标保证金。3．投标文件应于2023年3月21日9:00时（北京时间）前递交到上海市延安西路358号美丽园大厦19楼1902-2会议室。4． 兹定于2023年3月21日9:00时（北京时间），在上海市延安西路358号美丽园大厦19楼1902-2会议室公开开标。届时请各投标人委派代表出席开标仪式。七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名称：同济大学地址：上海市四平路1239号联系方式：张老师021-659860712.采购代理机构信息名称：上海国际招标有限公司地址：上海市延安西路358号美丽园大厦14楼联系方式：徐迪、阮相儒、何沛霖 021-32173620，321736993.项目联系方式项目联系人：徐迪电话：17717905528

图片来源：阿尔托大学在量子力学面前，我们在生活中积累的常识往往不再适用。好在由于普朗克常数很小，我们平时并不会被种种奇怪的量子效应困扰，不过这并不意味着量子力学仅能描述微观层面几个原子、分子的行为。宏观物体的量子效应是存在的，只不过它们太微弱，很容易就淹没在种种噪声之中。今天，两组科学家分别在《科学》上发文指出，他们首次直接观测到了宏观物体的量子纠缠，甚至还能以此“规避”不确定性原理。量子力学掌控着从基本粒子到宏观物体的运动规律，但对于后者而言，这种掌控往往显得不太明显。在众多因素的干扰下，量子效应对经典物理造成的偏差变得几乎不可见。因此，确认、测量宏观物体的量子效应，就成为众多物理学家的目标。就在今天，发表于最新一期《科学》杂志的两项研究实现了突破：其中一项研究找到了宏观物体量子纠缠的直接证据，另一项则在一个类似的系统中“规避”了量子力学的基本定律之一——不确定性原理。当然，这里的宏观仅仅是相对于分子、原子的宏观，两项研究中实验对象的大小都在红细胞级别。但是，让这样尺度的“宏观”物体产生量子效应也绝非易事，它们与环境之间多种多样的相互作用随时都会破坏脆弱的量子态。为此，两个实验环境温度都被控制绝对零度附近。宏观量子纠缠在其中一项研究中，美国国家标准技术研究所（NIST）的什洛米科特勒（Shlomi Kotler）团队用微波脉冲让两张小的铝片膜进入量子纠缠状态。每张铝片膜长20微米，宽14微米，厚度为100纳米。其质量为70皮克，相当于大约1万亿个原子的质量。以量子的标准而言，它们已经达到了相当大的尺度。该实验中使用铝鼓膜的扫描电镜照片（伪色图） 图片来源：Science vol. 372 no. 6542 622-625两张铝片膜与一个电路相连，并被放置在低温腔中。当研究人员施加脉冲微波时，电路会与铝片膜相互作用，控制铝片膜的振动模式。在此条件下，铝片膜可以维持大约1毫秒的量子状态。这在量子力学的尺度下，已经是相当长的时间了。微波被处于量子状态的铝片膜反射后，会被信号器接收。通过对比反射前后的微波性质，研究人员可以分析出铝片膜的位置和动量信息。该实验系统示意图 图片来源：Science vol. 372 no. 6542 622-625研究团队仔细分析了反射的微波。在宏观世界中，反射回来的微波应该是随机的。但是当他们将结果绘制成图时，却发现微波具有特定的模式——两张铝片膜中，一个相对平静，而另一个则在轻微地抖动，表明两张铝片膜发生了量子纠缠。“单独分析两张铝片膜振动的位置和动量信息，你只能看出它们在振动而已，”这篇论文的作者之一，NIST的物理学家约翰托伊费尔（John Teufel）表示，“但是当你对比两者的信息时，你就会发现两张铝片膜看似无规律的振动之间，其实存在着高度的关联性。这一点只有量子纠缠才做得到。”研究团队的斯科特格兰西（Scott Glancy）解释称，他们发现两张铝片膜的位置和动量之间都存在关联，如果这种关联比经典物理学所能产生的关联要强，那么就表明铝片膜之间肯定存在量子纠缠。尽管返回的脉冲微波信号能够同时测量铝片膜的位置和动量信息，但是不确定性原理表明，其测量仍然存在一定的误差。为了尽可能地减少误差，研究团队进行了1万次重复实验，并利用统计学方法对铝片膜的位置等实验结果的一致性进行了计算。最终他们可以确定，这两个宏观物体的振动模式被量子纠缠关联了起来。“规避”不确定性原理在同期发布的另一篇论文中，来自芬兰阿尔托大学等研究机构的科学家在8毫开尔文的温度下，让两个铝鼓膜进入长时间、相对稳定的纠缠态。在这种纠缠态下，研究人员可以对同一个纠缠态进行多次测量，从而“规避”量子力学中的不确定性原理。在实验中，鼓膜振动的相位总是相反的。如果对鼓膜1施加一个力，则鼓膜2的运动方向一定和力的方向相反。论文作者米卡西兰普（Mika Sillanp）表示：“一个鼓膜对力的响应总是和另一个鼓膜相反的，有点类似于负质量。”该实验示意图 图片来源：Science vol. 372 no. 6542 625-629“在这种情况下，如果将两个鼓视为一个量子力学实体，那么鼓运动状态的不确定性就被消除了。”该研究的主要作者劳雷梅西尔德斯特普（Laure Mercier de Lépinay）解释说。不确定性原理是20世纪20年代末由海森堡提出的。根据这个量子力学的基本概念，由于波函数的数学性质，我们不可能同时准确得知一个物体的位置和动量。不过，这并不意味着我们不能准确得知物体的位置和动量，只是在同时测量两者时，不确定性原理的限制才会出现。而反作用规避（Back-action evasion）就是在不违反不确定性原理的情况下，绕过这一限制的一种方式。在这次的实验中，研究团队就利用了反作用规避。本质上，他们没有测量每个鼓的位置和动量，而是通过鼓膜运动对电路电压造成的影响，测量了铝鼓膜的动量之和。瑞士苏黎世联邦理工学院研究员楚一文（Yiwen Chu，音译，未参与这两项研究）表示：“实验中没有任何地方违反了不确定性原理。你只是选择了一组特定的，不会被（不确定性原理）禁止的参数。”宏伟的蓝图这两项实验都以确凿的证据证明了宏观物体也可以实现量子纠缠。在量子纠缠的状态下，物体的行为与经典物理的描述存在显著的区别。不论纠缠物体之间的空间距离有多远，它们也不能被独立描述。而这种和经典物理显著的区别，正是新型量子技术背后的关键理论支撑之一。楚一文表示：“我们并没有发现任何量子力学之外的新理论，”但是要实现这两项实验中的测量，仍然需要“令人印象深刻的技术进步”。这种技术进步带来的高度纠缠的量子系统，或许能够在未来的量子网络中充当长期网络节点。此外，研究中的高效测量方法也可能对量子通信或者量子网络节点间的纠缠交换等应用有所帮助，因为这些应用都需要对量子纠缠进行测量。而在量子力学之外，这种技术进步在需要亚原子精度测量时为科学家提供了新的选择。或许，未来的暗物质和引力波探测也将在这种技术的帮助下实现新的飞跃。

中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与清华大学马雄峰、复旦大学周游合作，使用光晶格中束缚的超冷原子，通过制备二维原子阵列、产生原子比特纠缠对、连接纠缠对的分步扩展方式制备了多原子纠缠态，并通过显微学技术调控和观测了其纠缠性质，向制备和测控大规模中性原子纠缠态迈出重要一步。这项研究成果近日发表在国际权威学术期刊《物理评论快报》上，美国物理学会“Physics”以《光晶格量子计算机的里程碑》(Milestone for Optical-Lattice Quantum Computer)为题作了报道。量子纠缠是量子计算的核心资源，量子计算的能力将随纠缠比特数目的增长呈指数增长。因而，大规模纠缠态的制备、测量和相干操控是该研究领域的核心问题。在实现量子比特的众多物理体系中，光晶格中的超冷原子比特具备良好的相干性、可扩展性和高精度的量子操控性，成为实现量子信息处理的理想物理体系之一。自2010年开始，中国科大研究团队系统地研究了光晶格中原子的多体相变、原子相互作用、熵分布动力学等，并于2020年实现纠缠保真度为99.3%的1000多对原子纠缠态[Nature Physics 12, 783(2016)；Nature Physics 13, 1195(2017) Science, 369,550(2020)]。这一系列研究工作推动了原子纠缠对保真度的提升和原子并行操控能力的增强，为连接扩展成更大的多原子纠缠态、进而开展量子计算研究打下基础。但是，在之前的工作中，由于技术上对单原子比特操控能力仍然不足、光晶格相位漂移较大、缺乏多原子纠缠判定的有效方法，进一步连接纠缠对和测控多原子纠缠态遇到了瓶颈问题。为了解决上述问题，潘建伟、苑震生团队研发了一种新型的等臂交叉束干涉、自旋依赖超晶格系统，并集成了自主研发的单格点分辨、宽波段消色差的量子气体显微镜和多套用于光斑形状编辑的数字微镜，兼具多原子全局并行和局域单格点测控的能力，且实现了晶格相位长期稳定。在此基础上，该团队取得了填充率为99.2%的原子二维阵列的制备及原位观测，选择其中49对原子制备了纠缠贝尔态,平均保真度为95.6%，寿命为2.2秒；进一步，他们使用纠缠门将相邻纠缠对连接起来，制备了10原子一维纠缠链和8原子二维纠缠块，首次突破了光晶格中原子纠缠对连接和多原子纠缠判定的瓶颈，为开展更大规模的光晶格量子计算和模拟打下基础。 　　中国科学技术大学博士后章维勇、博士生何明根和博士后孙辉为论文的共同第一作者。该研究工作得到国家自然科学基金委、科技部、安徽省等的支持。

日前从中国计量科学研究院获悉，由该院承担的国家“十一五”科技支撑项目“利用相关光子测量技术建立光电探测器量子效率测量装置的研究”近日通过专家验收。该项目自主研制的纠缠光子法探测器量子效率绝对定标装置，成功将我国光辐射功率计量的量程能力扩展到了光子水平，为用光子数重新定义国际基本单位之一的坎德拉(cd)量值复现研究奠定了重要基础。 　　该课题的研制成功，缩短了我国与发达国家之间在实现基于量子物理复现光辐射功率基准研究方面的差距 同时为研究量子信息、生物医学、天空探测器、天文物理、环境科学等领域中涉及的光子探测技术提供了光子水平的计量技术保障。 　　据该课题负责人、中国计量院光学所吕亮介绍，课题历时4年，在理论计算的基础上，确定了非线性晶体相位匹配参数，通过相位匹配条件推导出了纠缠光子对的波长及空间分布计算方法 解决了光路设计、光子探测、符合测量系统设计、符合宽度设定、偶然符合测量方法、暗计数测量方法等核心技术问题，在实际装置中实现了Type-I相位匹配相关光子场，并建立了基于相关光子的光电探测器量子效率测量装置，该装置的光电倍增管器件量子效率测量不确定度为0.7%，达到国际领先水平。 　　吕亮介绍，基于自发参量下转换相关光子方法标定光电探测器的方法，除了作为一种崭新的光辐射计量手段外，其本身更具有特殊的技术优势。一是传统上测量探测器量子效率乃至响应度的方法都是依靠标准灯或激光的准确量值来实现。而相关光子法不依赖于任何基标准器，其量值的传递过程，完全实现了无溯源定标。二是该装置可直接应用于生物发光、医疗仪器、激光远距离探测等领域的校准服务，为新技术领域研究提供高准确度的量子计量技术保障。三是研制该装置的相关光子法与量子密钥、可调谐激光等技术直接相关，是单光子源制备的技术基础。

近日，华南师范大学物理与电信工程学院/广东省量子调控工程与材料重点实验室副研究员朱起忠与香港大学博士翟大伟、教授姚望合作，在单层过渡金属硫化物的激子特性方面取得重要研究进展。他们在理论上提出了基于层内激子产生偏振与轨道角动量锁定的单光子源及其阵列的方案。相关研究发表于国际权威学术期刊Nano Letters。　　单光子源在量子信息和量子通讯中具有重要的应用价值。近些年来，研究人员发现单层过渡金属硫化物（TMD）中的激子可以作为很好的单光子源，具有高度的可集成性和可调控性，并且莫尔周期外势中的激子普遍被认为可以实现单光子源阵列。这引起了研究人员的广泛兴趣和大量研究。　　然而，目前研究的基于TMD的单光子源发出的光子只有偏振自由度，而我们知道光子除了偏振自由度外还有轨道角动量自由度。能否利用TMD中的激子来产生携带轨道角动量以及偏振和轨道角动量纠缠的光子呢？如果可以做到，这将在充分利用TMD中单光子源的优势的基础上提供一个新的产生内部自由度纠缠的单光子源，预期将在领域内引起广泛的兴趣。　　最新研究中，研究人员在考虑TMD层内激子的能谷轨道耦合的基础上，发现通过利用将TMD铺在各项同性的纳米泡上产生的各向同性的应力束缚势，应力外势中的激子本征态具有能谷和轨道角动量纠缠的特性。利用光与激子的耦合理论，他们进一步证明了这样得到的能谷和轨道角动量纠缠的激子可以被携带轨道角动量的光子激发，也可以通过激子复合发出偏振和轨道角动量纠缠的单光子。　　研究组又进一步提出，基于转角氮化硼衬底产生的大周期莫尔外势，TMD中的带电激子在此基础上可以形成发出偏振和轨道角动量纠缠的单光子源的阵列。　　该研究工作提出了基于TMD中的激子产生偏振和轨道角动量纠缠的单光子源及其阵列的一种新方案，对基于TMD的单光子源研究起到了推动作用，具有潜在的应用前景。　　上述研究得到了国家自然科学基金和广东省自然科学基金的支持。华南师范大学硕士研究生张迪为该论文第一作者，朱起忠为通讯作者，华南师范大学为第一单位。

p style=" text-indent: 2em " 《星际迷航》式的“瞬间传输”虽然只停留在科幻作品中，但量子信息学家们对于“瞬间传输”一个粒子的量子态已经有了经验。 /p p style=" text-indent: 2em " 这种被称作“量子隐形传态”（quantum teleportation）的技术，本质上是不改变一个粒子（如一个光子）位置的情况下，把其上的特定信息在遥远的另一个粒子上重建起来，中间无需具体的传送物质，就像是魔术里面的“大变活人”。 /p p style=" text-indent: 2em " 只不过，过去科学家们只做到了二维量子态的隐形传态，近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组报告了最新进展：利用6光子系统，他们对单光子的三维量子态实时了高效的隐形传送。 /p p style=" text-indent: 2em " 郭光灿团队认为，高维量子隐形传态相比起二维系统具有信道容量更高、安全性更高等优点。相关技术可用于其他高维量子信息研究，为构建高效的高维量子网络打下坚实基础。 /p p style=" text-indent: 2em " 量子隐形传态 /p p style=" text-indent: 2em " 量子隐形传态需要基于一种量子世界里的奇妙现象实现，那就是“量子纠缠”。 /p p style=" text-indent: 2em " 处于纠缠态的两个微观粒子不论相距多远都存在一种关联，其中一个粒子状态发生改变（比如人们对其进行观测），另一个的状态会瞬时发生相应改变，仿佛“心灵感应”。比方说，如果一个光子的偏振态是“向上”的，那么另一个光子的偏振态必然是“向下”的。 /p p style=" text-indent: 2em " 制备出这样一对纠缠起来的光子，科学家们就可以进一步开展“大变光子”的演示。 /p p style=" text-indent: 2em " 我们假设小红想把手上1号光子的量子态传给小明。那么，科学家就制备出一对纠缠起来的2号光子和3号光子，通过光纤传输、或是通过卫星分别发给小红和小明。接着，小红对1号光子和2号光子进行一种特定的操作，称为“贝尔态测量”（BSM）。根据量子的一些基本特性，1号光子和2号光子经过测量之后，他们的量子态会改变，与2号光子处于纠缠态的3号光子也会发生相应变化。在得到某一个测量结果时，小明手上的3号光子恰好会变到1号光子最初的状态，隐形传态就此完成。 /p p style=" text-indent: 2em " 1993年，IBM的查尔斯· 本内特（Charles H. Bennett）和其他5位科学家一起提出了这个奇妙的构想，后来在1997年由奥地利因斯布鲁克大学的蔡林格（Anton Zeilinger）团队首次实现了单光子自旋态的传输。 /p p style=" text-indent: 2em " 2017年，“墨子号”量子通信实验卫星宣布实现了卫星和地面站之前遥远的星地量子隐形传态。 /p p style=" text-indent: 2em " 从二维到多维 /p p style=" text-indent: 2em " 不过，此前实验通常传输的是光子的偏振态这个量。偏振态是一个二维态，可以在二维空间中由两个本征矢量描述。 /p p style=" text-indent: 2em " 但郭光灿团队认为，光子自然存在其他一些多维态，例如轨道角动量、时间模式、频率模式和空间模式等，多维系统在量子世界里更为普遍。因此，要完全远程重建单光子的量子态，需要进行多维态的隐形传送。 /p p style=" text-indent: 2em " 论文指出，传送高维量子态主要存在两大挑战。一是要产生高质量的高维纠缠态，这是量子隐形传态的基础。 /p p style=" text-indent: 2em " 为此，李传锋、柳必恒等人从2016年开始就采用光子的路径自由度编码，解决路径比特相干性问题，制备出高保真度的三维纠缠态。他们也解决路径维度扩展问题，实现了32维量子纠缠态，此外，他们实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输。 /p p style=" text-indent: 2em " 二就是要对光子实施高维贝尔态测量。理论研究表明，在线性光学体系中，必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态。 /p p style=" text-indent: 2em " 在量子隐形传态原本的模型里只有三个光子，郭光灿团队发现，利用? log2(d )? -1个辅助纠缠光子对，就可高效实现d维量子隐形传态。也就是说，传输3维量子态，需要1对辅助纠缠光子。 /p p style=" text-indent: 2em " 在这里，小红想要把1号光子的三个空间模式量子态传给小明，除了双方各自得到纠缠起来的2号光子和3号光子以外，小红还要在辅助纠缠光子对4号和5号的帮助下进行高维贝尔态测量，把测量结果通过传统信道（比如打电话）告知小明。最后，小明要根据小红的测量结果对手上的3号光子执行适当的操作，就能把它转变为1号光子的初始状态。 /p p style=" text-indent: 2em " 实验结果表明，量子隐形传态保真度达59.6%，以7个标准差超过了经典极限值1/3，证实了三维量子隐形传态过程的量子特性。 /p p br/ /p

中国科学技术大学郭光灿院士团队在集成光子芯片量子器件的研究中取得新进展。该团队邹长铃、李明研究组提出人工合成光学非线性过程的通用方法，在集成芯片微腔中实验观测到高效率的合成高阶非线性过程，并展示了其在跨波段量子纠缠光源中的应用潜力。相关成果10月20日在线发表于《自然—通讯》。　　自激光问世以来，非线性光学效应已经被广泛应用于光学成像、光学传感、频率转换和精密光谱等领域中。对于新兴的量子信息处理来说，它也是实现量子纠缠光源以及量子逻辑门操作的核心元素。然而受限于材料非线性极化率随阶数呈指数衰减这一本征属性，人们对光学非线性的应用主要局限于二阶和三阶过程，多个光子同时参与的高阶过程很少被研究。一方面，低阶过程限制了传统非线性与光量子器件的性能，比如量子光源的可扩展性；另一方面，人们也好奇高阶非线性过程所蕴含的新颖非线性与量子物理现象。　　利用集成光子芯片上的微纳光学结构可以增强光子间的非线性相互作用，这已经成为目前国际上集成光学与非线性光学方向的研究热点。邹长铃研究组李明等人长期致力于集成光子芯片量子器件的研究，开拓微腔增强的非线性光子学，提出并证实了微腔内多种非线性过程的协同效应，开辟了室温下少光子、甚至单光子级的量子器件的新途径。现阶段，该研究组已经能够将非线性相互作用强度随阶次的衰减速率从10-10提升到10-5。即使如此，在集成光子芯片上实验观测到阶次大于三的高效率非线性效应依然极具挑战。　　针对该难题，李明等人另辟蹊径，提出一种新颖的非线性过程人工合成理论，即利用材料固有的较强的二阶、三阶等低阶效应，通过人工调控多个低阶过程级联形成的非线性光学网络来实现任意形式、任意阶次的光子非线性相互作用。这种方法避免了在原子尺度去修饰材料的非线性响应，而仅需要控制微纳器件的几何结构就可实现高效率、可重构的高阶非线性过程。　　利用集成的氮化铝光学微腔，该团队在实验上同时操控二阶的和频过程和三阶的四波混频过程，合成了更高阶的四阶非线性过程。实验证明，该人工合成的过程比材料固有的四阶非线性效应强500倍以上。如果进一步提升微腔的品质因子，该增强倍数可达1000万以上。　　该团队将人工合成的四阶非线性应用于产生跨可见-通信波段的量子纠缠光源。通过测量跨波段光子间的时间-能量纠缠验证了人工合成过程的相干性。相比于传统跨波段量子纠缠光源的产生方法，该工作极大降低了相位匹配的困难，并且仅需要通信波段单一泵浦激光，展现了人工合成非线性过程的优势和应用潜力。审稿人高度肯定了该工作的创新性。　　中科院量子信息重点实验室博士研究生王家齐、杨元昊为论文共同第一作者，李明副研究员、邹长铃教授为论文通讯作者。

p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等近日在国际上首次实现基于半导体量子点的高效率和高全同性的单光子源，综合性能达到国际最优，为实现基于固态体系的大规模光子纠缠和量子信息技术奠定了基础。相关成果近日以编辑推荐形式发表于《物理评论快报》。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 量子点是通过分子束外延方法制备的半导体量子器件，又被称为“人造原子”，原理上可以为量子信息技术提供理想的单光子源。为了能够用于可扩展、实用化的量子信息技术，单光子器件必须同时满足三个核心性能指标：单光子性、高全同性和高提取效率。尽管从2000年开始，许多国际研究机构对量子点光学调控进行了深入探索，然而这三个核心指标一直无法同时满足，因而成为固态量子光学领域15年来悬而未决的重大挑战。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2013年，潘建伟、陆朝阳等首创量子点脉冲共振激发，实现了当时国际上全同性最好的单光子源，但之前的实验中荧光收集效率较低。为大幅提高荧光提取效率，他们通过高精度分子束外延生长与纳米刻蚀工艺结合，获得了低温下与量子点单光子频率共振的高品质因子光学谐振腔。结果显示，实验产生的单光子源提取效率达到66%，单光子性优于99.1%，全同性优于98.6%，在国际上首次同时解决了单光子源的三个关键问题，成为目前国际上综合性能最优秀的单光子源。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 该实验实现的量子点单光子源亮度比国际上最好的基于参量下转换的触发式单光子提高了10倍，同时具有接近完美的全同性，而且所需激光泵浦功耗降低1千万倍（纳瓦量级），这样的量子点单光子源可在将来应用于大规模光子纠缠。 /p p br/ /p

来自德国和瑞士的一个研究团队首次在电子显微镜中以可控方式成功创建了电子—光子对。这一发表在《科学》杂志上的新方法，可同时生成两个成对的粒子，且能够精确地检测到所涉及的粒子。该研究结果扩展了量子技术的工具箱。 世界各地的科学家都在尝试将基础研究的成果应用到量子技术中。为此，通常需要具有定制特性的单个粒子。 德国马克斯普朗克研究所（MPI）、哥廷根大学和瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的国际团队成功地在电子显微镜中耦合单个自由电子和光子。在哥廷根大学的实验中，来自电子显微镜的光束穿过由瑞士团队制造的集成光学芯片。该芯片由一个光纤耦合器和一个环形谐振器组成，该谐振器通过将移动的光子保持在圆形路径上来存储光。 MPI科学家阿明菲斯特解释说，当一个电子在最初的空谐振器上散射时，就会产生一个光子。在这个过程中，电子损失的能量正好是光子在谐振器中从无到有创造出来所需的能量。结果，这两个粒子通过它们的相互作用耦合成一对。通过改进测量方法，物理学家可精确地检测所涉及的单个粒子及其表现。 研究人员强调，使用电子—光子对，只需要测量一个粒子即可获得有关第二个粒子的能量和时间的信息，这使得研究人员可在实验中使用一个量子粒子，同时通过检测另一个粒子来确认它的存在。这对于量子技术的许多应用来说都十分必要。 研究人员将电子—光子对视为量子研究的新机遇。该方法为电子显微镜开辟了吸引人的新用途。在量子光学领域，纠缠光子对已经改善了成像。通过该项工作，可用电子来探索这些概念。研究人员称，这是第一次将自由电子纳入了量子信息科学的工具箱。更广泛地说，使用集成光子耦合自由电子和光，可为新型混合量子技术开辟道路。

p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/6c705e03-4866-4043-bc00-2acbbbf48ec4.jpg" title=" 2190009d92c102ae316.jpg" / /p p style=" text-align: center " 潘建伟(右)、陆朝阳 /p p br/ /p p 　　在一场长达15年的国际竞赛中，最近，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳研究小组拔得头筹，率先实现了同时兼备“三项全能”最优指标的单光子源，为实现大规模的光子纠缠和可实用量子信息技术开辟了一条新路。 /p p 　　这项工作1月14日在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上发表。随后，美国物理学会的《物理》(Physics)网站以“全能的单光子源”为题刊发了推介文章，《自然》(Nature)杂志以“可实用化的单光子源”在其研究亮点栏目做了报道，英国物理学会《物理世界》(Physics World)和美国光学学会旗下的《光学与光子学新闻》(Optics & amp Photonics News)也做了长篇报道。 /p p 　　这个引发国际广泛关注的“单光子源”到底是什么?它有哪些性能、又有何应用?《知识分子》试图一探究竟。 /p p br/ /p p 　　对单光子的制备、操纵和测量是量子信息技术(如量子网络、量子计算)最基础的部分。如果把大规模可实用化的光学量子信息处理器看成一幢大房子，那么单光子就是一步一步垒成这个房子的砖头。房子要造得高，砖头的质量很关键。 /p p 　　优良、纯净、实用的单光子源是可扩展量子信息和量子计算绕不开的一个关卡。如今，它从理想变为现实，就像早些时候潘建伟、陆朝阳团队“多自由度量子体系的隐形传态”的实现一样，不仅突破了以往技术的局限，也让人们看到了量子信息技术大规模实用化的曙光。 /p p 　　对于未来可以真正用于可扩展、实用化的量子信息技术来说，所需的单光子发射器的优劣主要包括三个核心性能指标的考量：单光子性(Single-photon Purity)、全同性(Photon Indistinguishability)和提取效率(Extraction Efficiency)。光量子信息主要是利用量子干涉效应和量子纠缠等为基础进行信息编码、传输和处理的技术。而以上三项指标，与此息息相关。 /p p 　　什么是“单光子性”呢?大家记不记得上小学的时候，下课铃声一响，咱们都找三两个小伙伴一起出去玩儿。通常，自然界产生的光子也喜欢这样“抱团儿”。可是一抱团儿科学家操纵起来就很难了。他们希望得到的光子像通过旋转式栅门一样，一个一个独自走出来，便于进行操作。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/a637ed97-13c9-4b61-b8e0-1d009bb08fae.jpg" title=" 2cc0000242288e3da45.jpg" width=" 600" height=" 170" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 170px " / /p p br/ /p p 　　上、中、下三束光子，区别在于，越往下，光子越喜欢“抱团儿”。量子信息需要的正是最上面的那种。 /p p 　　此外，光量子计算不可避免地需要控制逻辑门操作，光子与光子之间必须进行某种“对话”。可是静质量为零、以光速飞行、神龙见首不见尾的单光子都气质高冷，绝大多数情况下都独来独往，不和其他光子来往。但是，在真正觅得知音的特殊情况下，光子还是能够和聊得来的同伴进行“对话”。对光子来说，“聊得来”是什么意思呢? /p p 　　1987年，美国罗切斯特大学的三位研究人员Chung-Ki Hong、Z.Y. Ou(区泽宇)和Leonard Mandel发现了一种双光子量子干涉效应，实现了两个单光子的“对话”【1】。这个过程的发生有一个至关重要的条件，就是两个光子一定要“全同” 也就是说，从量子力学原理上，两个光子一模一样，根本不可能分得清谁是谁。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/f0a83479-4236-480b-89c3-ec4762c23af7.jpg" title=" 2190009d92b6d091060.jpg" width=" 600" height=" 169" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 169px " / /p p br/ /p p 　　Hong-Ou-Mandel干涉效应原理图。当两个一模一样的光子分别从上、下方向射向一个半透半反的分束器，结果存在1、2、3、4四种可能。其中，2、3这两种情况在原理上都无法区别，而且相位相消，因而剩下1、4两种可能：要么都从上方走，要么都从下方走。其实，Hong-Ou-Mandel干涉效应也进一步说明了光子不抱团儿的重要性——只有两个单光子输入分束器，该效应才存在。 /p p 　　至于提取效率呢?提取效率衡量的是从谐振腔跑出来到达第一级透镜的光子数占产生光子数的比例。可想而知，当然是越大越好，因为对于N个光子的体系来说，总的效率是单个量子点提取效率的N次方，如果提取效率不够大，总效率会非常小，大规模的应用也只能是空中楼阁啦。 /p p 　　三个指标同时达到优良，实现起来到底有多难呢? /p p 　　在过去的将近二十年里，优良的单光子源是国际上许多小组努力的目标。2000-2001年，加州大学、剑桥大学和斯坦福大学等研究组实现了基于非共振激发量子点产生的单光子源【2-4】。量子点(Quantum Dot)是由分子束外延方法人工生长的纳米尺寸原子团簇。由于材料性质，电子在各方向上的运动都受到囚禁，所以量子限域效应显著，形成分立的能级。电子受到激发，在分立能级之间跃迁，就能发射我们需要的单光子。 /p p 　　之前非共振激发有着致命的缺陷。首先，它使得产生的光子频谱加宽 其次，产生光的波长之所以会偏离激发光的波长，是因为激发到高能级的电子会先跃迁至附近的某个能级(即弛豫过程)，再跃迁至低能级发射光子，而弛豫过程的时间人们无法控制，所以发射时间会有“抖动”，以至于到两个原本需要“对话”的光子可能无法同时达到，压根儿打不着照面儿。 /p p 　　采取共振激发方法(量子点产生的光子波长等于激发光波长)能克服这两个问题。但是，其技术代价是，如何滤除比单光子信号强一百万倍以上的激光背景。2009年，赵勇、陆朝阳等所在的英国剑桥大学卡文迪许实验室Atatü re小组利用激发光和产生光的偏振性质不同来消除激光背景，观测到了量子点荧光【5】。 /p p 　　但是，Atatü re团队实现的单光子源采取的是连续激发，产生的光子效率低而且时间是随机的，这无法在量子信息方面得到应用。因为若要光子发射器为我所用，人们需要一个控制光子的“开关”——我这厢一按“激发”，那厢光子就往外跑 我一按“停止”，发射器就不再发射光子。 /p p 　　这样的“开关”在2013年由潘建伟、陆朝阳小组实现，他们首创量子点脉冲共振激发方法，实现了当时国际上品质最好的量子点单光子源，单光子性和全同性分别达到99.7%和97%【6】。但美中不足的是，提取效率只有6%，主要就是由于量子点材料折射率、平面腔结构设计等各方面技术限制。也就是说，前面提到的三个指标还是无法同时达到优良。 /p p 　　进一步的发展需要更好的半导体工艺。在该团队最新的工作中，通过高精度分子束外延生长与纳米刻蚀工艺结合，获得了低温下与量子点单光子频率共振的高品质因子光学谐振腔。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/cd22bc7b-83e9-4a47-9787-524d4b518837.jpg" title=" 2530007b5cce561408e.jpg" / /p p br/ /p p 　　一根根“柱子”就是光学谐振微腔，由一层层的“镜面”构成。腔中的红点就是量子点，量子点受激产生光子。完美的谐振腔设计保证光子达到我们需要的指标。 /p p 　　如果我们把腔中的红点放大了看，就能看到量子点的真容，像下图这样。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/37928bf4-28c3-4d05-8627-681452aa9152.jpg" title=" 2530007b5ced818c032.jpg" / /p p br/ /p p 　　紫红色的部分就是利用高精度分子束外延生长技术制备的量子点。科研人员在纳米尺度上控制砷化镓和砷化铟，让它们长成图中的样子，就是为了巧妙设计量子点的尺度和形状，形成势能壁垒，将电子和空穴束缚其中，砷化镓和砷化铟原本都有各自的能带结构，在这样的势肼中，连续的能带变成了分立的能级，这就是受激辐射产生光子所需的二能级结构——电子吸收能量从基态跃迁至激发态，再通过受激辐射回到激发态，同时放出一个特定状态的光子。 /p p 　　经过精心设计和多次尝试，最终的综合指标令人满意，单光子性、全同性和提取效率分别达到了99.1%、98.5%和66%【7】。这是国际上首次能够把这三项指标在同一个量子点上结合在一起，达到“三项全能”。 /p p 　　这项工作距离大规模光子纠缠还有多远?这是很多人关心的问题。 /p p 　　虽然提取效率达到了66%(理想的水平实际应该可以达到85-99%)，但最终被探测器探测到的光子只有20~30%，也就是说，探测效率还需要进一步提高。实现更高的提取和探测效率，将是量子信息技术下一阶段中进行协同创新、系统集成要抢占的高地，也是将量子技术推向实用化的必经之路。 /p p 　　潘建伟团队估计，能操纵20-30个光子，量子模拟机就可以在波色取样问题上实现与现有最好的商用经典计算机一样的处理能力 由于并行处理能力，若能控制50个左右的光子，就可以在特定问题上跟目前最好的超级计算机——天河二号一较高下。那也许就是量子计算和经典计算“华山论剑”的激动时刻了。 /p p 　　(特别致谢：中科大上海研究院张文卓副研究员对本文亦有贡献。) /p p 　　参考文献： /p p 　　【1】C. K. Hong, Z. Y. Ou, and L. Mandel，Measurement of Subpicosecond Time Intervals Between Two Photons by Interference，Phys. Rev. Lett. 59, 2044(1987) /p p 　　【2】P. Michler, A. Kiraz, C. Becher, W. V. Schoenfeld, P. M. Petroff, Lidong Zhang, E. Hu, A. Imamoglu, A Quantum Dot Single-Photon Turnstile Device, Science 290, 2282 (2000) /p p 　　【3】C. Santori, M. Pelton, G. Solomon, Y. Dale, Y. Yamamoto, Triggered Single Photons from a Quantum Dot, Phys. Rev. Lett. 86, 1502 (2001) /p p 　　【4】Z. Yuan, B.E. Kardynal, R.M. Stevenson, A.J. Shields, C.J. Lobo, K. Cooper, N.S. Beattie, D.A. Ritchie, M. Pepper Electrically Driven Single-Photon Source, Science 295, 102 (2002) /p p 　　【5】A. N. Vamivakas, Y. Zhao, C.-Y. Lu, M. Atatü re, Spin-resolved quantum-dot resonance fluorescence, Nature Physics 5, 198-202 (2009) /p p 　　【6】Y.-M. He, Y. He, Y.-J. Wei, D. Wu, M. Atature, C. Schneider, S. Hofling, M. Kamp, C.-Y. Lu, J.-W. Pan, On-demand semiconductor single-photon source with near-unity indistinguishability, Nature Nanotechnology 8, 213-217 (2013). /p p 　　【7】X. Ding, Y. He, Z.-C. Duan, N. Gregersen, M.-C. Chen, S. Unsleber, S. Maier, C. Schneider, M. Kamp, S. Hö fling, C.-Y. Lu, J.-W. Pan，On-Demand Single Photons with High Extraction Efficiency and Near-Unity Indistinguishability from a Resonantly Driven Quantum Dot in a Micropillar, Phys. Rev. Lett. 116, 020401 (2016) /p p br/ /p

塑化剂事件发生在2011年5月份，台湾地区有关方面向国家质检总局通报，发现台湾“昱伸香料有限公司”制售的食品添加剂“起云剂”含有化学成分邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)是一种普遍用于塑胶材料的塑化剂。塑化剂一般是用来软化塑料制品，如果大量食用可能导致不孕等生殖系统问题，长期大量食用甚至可能致癌。而白酒和塑化剂的风波缘起于酒鬼酒。2012年，国家质检总局通报了50度酒鬼酒的检测结果，其中DBP最高检出值为1.04mg/kg，将“白酒与塑化剂”推至舆论的风口浪尖。2018年，西凤酒被曝增塑剂（DIBP）和塑化剂（DBP）均超过标准限值2倍以上，塑化剂问题再次考验白酒行业。2019年11月市场监管总局正式发布关于食品中“塑化剂”污染风险防控的指导意见，食品生产经营者应加强油脂类、酒类食品生产经营过程防控。各地市场监管部门要加强监督检查，重点检查油脂类、酒类食品生产经营者塑化剂防控措施落实情况。邻苯二甲酸酯类塑化剂本身不是食品原料，也不允许添加到食品包括白酒中。但在白酒的生产过程中，会使用到大量的塑料制品，白酒接触到一些由塑料、橡胶材料制成的管件设备或管道、高分子材料的容器，往往都含有塑化剂，而塑化剂易迁移，而且在白酒中有较好的溶解性，使塑化剂可以迁移到白酒中。白酒在塑料制品中所放置的时间越长，塑化剂也会不断的迁移至白酒当中。包装材料也可能成为白酒塑化剂问题的“帮凶”，比如塑料瓶盖和内塞，当中以价格低廉的塑料酒桶、塑料袋等潜在风险最大。如今，一些大型酒企开始实行塑化剂的防控，比如“以钢代塑”，减少塑料制品对白酒的影响。邻苯二甲酸酯是一类常见的塑化剂，指导意见要求白酒和其他蒸馏酒中邻苯二甲酸二（α-乙基己酯）（DEHP）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP）的含量，分别不高于5mg/kg和1mg/kg。油脂类、酒类食品中DEHP（白酒、其他蒸馏酒除外）、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、DBP（白酒、其他蒸馏酒除外）最大残留量，分别为1.5mg/kg、9.0mg/kg、0.3mg/kg。食品中“塑化剂”污染风险防控离不开塑化剂的检测，目前食品塑化剂的检测主要依据两个国家食品安全标准，GB 5009.271-2016食品中邻苯二甲酸酯的测定和GB 31604.30-2016食品接触材料及制品邻苯二甲酸酯的测定和迁移量的测定，这两个标准中采用的检测方法是气质联用的方法。珀金埃尔默可以提供依据标准的检测方案，也可提供基于Swafer技术的白酒直接进样分析的方案。白酒直接进样检测方案通用白酒塑化剂的检测方法中，白酒需要进行前处理：正己烷萃取——振荡——离心——静置——取上清液，采用珀金埃尔默的气相质谱进行分析，可以获得的很好的线性和重复性。图1. 16种塑化剂总离子流图由于标准方法需要进行复杂的前处理，一方面前处理的过程增加时间和耗材成本，另一方面前处理过程中使用溶剂，器具，净化小柱等带来更多干扰源，白酒如果能够直接进样，那么检测就会更加简单快速。白酒直接进样会遇到两大挑战，一是水对色谱柱的影响，二是灵敏度。如何进行白酒直接进样分析，该怎么样降低水对色谱柱的影响，提高灵敏度呢？答案就是Swafer，Swafer™ 平台是一种微通道芯片技术。珀金埃尔默利用Swafer反吹挥发掉水、醇等化合物，排除水的干扰及对柱子的损伤。然后进样口快速升温至280°C，并施加脉冲完成进样，在一定程度上允许更大的进样量，从而得到更好的灵敏度。Swafer技术简介珀金埃尔默的Swafer™ 微通道流路微板技术是一种应用于流路切换和分流的技术，它能提供无可比拟的硬件和应用灵活性，扩展了毛细管气相色谱的功能。Swafer能解决广泛的技术问题，例如从简单的将两个检测器连接到同一色谱柱上或从色谱柱中去除不需要的基质，到对复杂样品的多维分离。图2. Swafer示意图图3. Swafer运行示意图使用Swafer技术直接进样的检测结果： 图4. 白酒直接进样 16种塑化剂样品加标1ppm全扫描总离子流图 图5. 16种塑化剂（50ppb）选择离子扫描离子流图（满足国标要求）扫描下方二维码，下载珀金埃尔默塑化剂检测相关技术资料展望白酒中塑化剂除了来自于生产流程之外，后续包装材料中的塑化剂也会不断的迁移至白酒当中，这些塑化剂能够 给人体带来巨大的危害，所以国家除了出台塑化剂的防控措施，也需要制定从原料到成品包装，从生产到消费完善的监管体系，加强塑化剂的检验控制，全面保障国人的食品安全。除了GCMS的方法以外，珀金埃尔默还提供液相质谱，热重气相质谱联用，近红外成像的方法检测食品、药品以及包装材料中的塑化剂，供大家在食品塑化剂的研究中参考。

来自德国和瑞士的一个研究团队首次在电子显微镜中以可控方式成功创建了电子—光子对。他们发表在《科学》杂志上的新方法，可同时生成两个成对的粒子，且能够精确地检测到所涉及的粒子。该研究结果扩展了量子技术的工具箱。耦合电子—光子对的产生示意图。一束自由电子（黄色）穿过环形谐振器（黑色），产生单个光子。这产生了一个在能量含量和时间发生方面具有密切相关特性的耦合电子—光子对。图片来源：瑞恩艾伦/第二湾工作室世界各地的科学家都在尝试将基础研究的成果应用到量子技术中。为此，通常需要具有定制特性的单个粒子。德国马克斯普朗克研究所（MPI）、哥廷根大学和瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的国际团队成功地在电子显微镜中耦合单个自由电子和光子。在哥廷根大学的实验中，来自电子显微镜的光束穿过由瑞士团队制造的集成光学芯片。该芯片由一个光纤耦合器和一个环形谐振器组成，该谐振器通过将移动的光子保持在圆形路径上来存储光。MPI科学家阿明菲斯特解释说，当一个电子在最初的空谐振器上散射时，就会产生一个光子。在这个过程中，电子损失的能量正好是光子在谐振器中从无到有创造出来所需的能量。结果，这两个粒子通过它们的相互作用耦合成一对。通过改进测量方法，物理学家可精确地检测所涉及的单个粒子及其表现。研究人员强调，使用电子—光子对，只需要测量一个粒子即可获得有关第二个粒子的能量和时间的信息，这使得研究人员可在实验中使用一个量子粒子，同时通过检测另一个粒子来确认它的存在。这对于量子技术的许多应用来说都十分必要。研究人员将电子—光子对视为量子研究的新机遇。该方法为电子显微镜开辟了吸引人的新用途。在量子光学领域，纠缠光子对已经改善了成像。通过该项工作，可用电子来探索这些概念。研究人员称，这是第一次将自由电子纳入了量子信息科学的工具箱。更广泛地说，使用集成光子耦合自由电子和光，可为新型混合量子技术开辟道路。

p style=" text-indent: 2em " 俞书宏院士团队提出了一种利用生物质天然纳米结构的全新的生物质表面纳米化策略，该策略巧妙地利用了木屑等生物质中天然的纤维素纳米纤维，使其互相交联从而构筑无需任何粘合剂的高性能人造木材。相关研究成果于12月12日发表在《国家科学评论》上。 /p p style=" text-indent: 2em " 我国人造板年市场规模近万亿元。传统人造板主要通过含有甲醛的树脂等粘合剂将木屑等生物质原料粘结起来，不仅成本高，使用过程中持续释放甲醛等有毒有害的气体，有害人类身体健康。因此，发展高性能无甲醛绿色环保板材对传统人造板产业升级发展至关重要。 /p p style=" text-indent: 2em " ?科研人员运用上述策略所制备的人造木材在各方向上具有相同的力学强度，且超越了实木材和传统人造板。新型人造木材自下而上的制备方式使其在尺寸上将不受限制，可以克服大块实木材料的稀缺性，大大拓宽了这类木质材料的应用范围。另外，其还表现出优异的阻燃性和防水性。微米级木屑颗粒的暴露着大量的纳米尺度的纤维素纤维，纳米纤维通过离子键、氢键、范德华力以及物理纠缠等相互作用结合在一起，微米级的木屑颗粒也被这些互相缠绕的纳米纤维网络紧密地结合一起形成高强度的致密结构，而无需任何粘结剂，各向同性抗弯强度和弯曲模量，远超天然实木的力学强度，显示出优异的断裂韧性、极限抗压强度、硬度、抗冲击性，尺寸稳定性以及优于天然木材的阻燃性。作为一种全生物基的环保材料，具有远超树脂基材料和传统塑料的力学性能。此外，通过将碳纳米管掺入木屑颗粒间的纳米网络当中，可以获得导电智能人造木材，基于其高导电性，可以实现传感、自发热以及电磁屏蔽等多种应用。 /p p style=" text-indent: 2em " 专家表示，这种全新的生物质表面纳米化策略也可以扩展到其他生物质如、树叶、稻草和秸秆等，并可以实现多功能化，有望用于制造一系列绿色全生物质的可持续结构材料，进一步推动人造板行业向绿色、环保和低碳方向发展。 /p p br/ /p

中山大学位于广东省 ，由中华人民共和国教育部 直属，是教育部 、国家国防科技工业局 和广东省 共建的综合性全国重点大学 ，位列国家“双一流 ”、“985工程 ”、“211工程 ”。截止2023年5月，学校由广州、珠海、深圳三个校区、五个校园及十家附属医院组成；设有70个学院（系、部），有135个本科专业；有博士后科研流动站47个，一级学科博士点59个，一级学科硕士点67个，专业学位类别51种。近日，中山大学围绕大科学装置发布多批政府采购意向，仪器信息网特对其进行梳理，统计出77项仪器设备采购意向，预算总额达3.93亿元，涉及新型谐波雷达关键部件样机演示验证系统、新体雷达多通道测试与验证系统、NV色心固态量子精密测量技术研发平台、高轨SAR照射源半物理仿真系统等，预计采购时间为2024年7~11月。中山大学2024年7~11月仪器设备采购意向汇总表序号采购项目需求概况预算金额/万元采购时间1中山大学天琴中心音圈式主动隔振平台采购项目音圈式主动隔振平台，数量2套。该设备用于：提供稳定的平台支持，确保测试过程中设备的性能不受振动影响。 技术指标要求：1、尺寸：台面2400×1200×200 mm ；2、表面安装孔：满布M6，25 mm等距孔，孔中心到平台边缘≤13mm；3、平台平面度：0.02-0.05mm\600*600mm,粗糙度0.8um；4、配四个带音圈电机的主动减振器,三轴六自由度，配电控箱；★5、主动减振效果：70%@2Hz,95%@10Hz ；6、工作表面：400 系列铁磁性不锈钢，厚度≥4mm；7、蜂窝孔设计：杯式蜂窝孔，沿蜂窝芯的高度垂直粘合； 8、平台蜂窝结构沿蜂窝芯的高度方向垂直粘结，同时使平台的刚性重量比达到最大，稳定性好，变形小；▲9、响应时间 ≤0.3 s；▲10、重复水平精度：±0.05 mm。交付时间要求：6个月内。交付地点要求：中山大学深圳光明校区工学园指定实验室。售后服务要求（含培训）：(1)免费整机保修2年，产品质量问题造成的故障需提供保修。(2)设备故障报修后2天内给出解决方案。(3)对设备管理人员和操作人员进行现场培训，包括了解设备结构、运行工作原理，掌握设备操作规程、设备保养方法、设备安装调试，掌握设备一般性故障的诊断、定位和排除方法。502024年8月2中山大学天琴中心新型谐波雷达关键部件样机演示验证系统采购项目一、设备名称：新型谐波雷达关键部件样机演示验证系统； 二、数量：1套； 三、设备用途：新型谐波雷达关键部件样机演示验证系统为新型的探测技术，实现目标的探测与识别。 四、售后服务： 1. 保修期内免费维修非人为因素至损的产品或部件； 2. 设备交付2年内，提供优质、免费服务，软件升级免费提供最新版本。5702024年8月3中山大学天琴中心GNSS-R/掩星微波遥感器科研原型系统采购项目一、设备名称：GNSS-R/掩星微波遥感器科研原型系统 二、数量：1套； 三、设备用途：GNSS-R/掩星微波遥感器科研原型系统通过接收卫星导航系统的直射及其反射/折射信号可以实现大气海洋陆地中多种物理要素探测。 四、售后：3年。2362024年8月4中山大学天琴中心高精度GNSS-R/掩星海洋遥感信号模拟系统采购项目一、设备名称：高精度GNSS-R/掩星海洋遥感信号模拟器 二、数量：1套； 三、设备用途：完成卫星星座仿真、大气传播仿真、用户轨迹仿真、天线建模仿真、特殊事件仿真、外部星历注入和多路径仿真功能，用于科研原型系统的仿真信号输入 四、交付地点：中山大学深圳校区工学园3号楼 六、售后：3年。2092024年8月5中山大学天琴中心可扩展连续变量量子激光雷达源采购项目一、设备名称：可扩展连续变量量子激光雷达源； 二、数量：1套； 三、设备用途：可扩展连续变量量子激光雷达源利用非线性过程，实现量子压缩光源和量子纠缠源的制备和调制，通过隔振隔音系统和锁定控制系统，实现非经典光源的稳定输出，为量子激光雷达提供发射源。作为探测光，发射至目标区域，利用连续变量量子态测量系统，对回波信号和闲置信号进行联合测量，通过对信号的检测分析和处理，来实现对目标的探测和识别。 四、技术要求： 1、★包含具备连续变量压缩源和频率纠缠源各一套，连续变量压缩源工作波长为1064nm； 2、★频率纠缠源中心波长1550nm，亮度不小于5 Mcps； 3、带宽覆盖1000Hz-200MHz； 4、★连续变量压缩源压缩度不小于9dB，功率不低于50μw； 5、▲频率纠缠源纠缠保真度不小于97%，符合计数率不低于50Kcps@20dB； 6、▲主机系统功率稳定性均优于优于5%@小时；系统支持（相位、振幅、时间、频率和激光空间分布等参量）调制功能； 7、频率纠缠源空间分布调制功能要求光利用率高于82%，连续变量压缩源压缩角连续可调，可以锁定振幅压缩或者相位压缩。 五、交付时间：合同签订后180天 六、交付地点：广东深圳中山大学深圳校区 七、售后服务：3年质保，7*24小时响应。3702024年8月6中山大学天琴中心新体雷达多通道测试与验证系统采购项目一、设备名称：新体雷达多通道测试与验证系统； 二、数量：1套； 三、设备用途：该设备拟用于先进微波测量仪器研制与测试子平台中新体制雷达板块中新体制多通道雷达系统的测试与验证，可实现对全数字收发阵列雷达系统的快速测试与原理验证，可实现对雷达测试数据的连续记录。8552024年8月7中山大学天琴中心新型电磁涡旋雷达关键部件样机 演示验证系统采购项目一、设备名称：新型电磁涡旋雷达关键部件样机演示验证系统采购； 二、数量：1套； 三、设备用途：该设备拟用于先进微波测量仪器研制与测试子平台中新体制雷达板块中新型电磁涡旋雷达样机的构建。在过去的二十多年中，电磁涡旋波得益于其独特的物理特性，包括螺旋波前的相位分布、独特的天线方向图及信息调制等，受到了很多领域的广泛关注，包括无线通信、电磁波探测、波束形成等领域。由于涡旋电磁波以螺旋状的等相位面传播。涡旋电磁波自身带有角度的信息维度，即一个发射源就实现了多角度照射目标的功能，这就展现了目标特性空间分集的能力，可实现更为理想的目标多维成像。轨道角动量所提供的全新信息维度和其特有的传播方式，可以使我们获得关于目标的更多信息，这也为未来雷达探测及成像领域的突破提供了一种全新的可能。5702024年8月8中山大学天琴中心NV色心固态量子精密测量技术研发平台采购项目一、设备名称：NV色心固态量子精密测量技术研发平台； 二、数量：1套； 三、设备用途：NV色心可以实现多物理量（力、热、电、磁、应力和时频）的量子精密测量，突破传统测量的极限。基于NV色心在量子测量领域的巨大潜力，。 四、技术要求： 1、★NV色心定位精度优于350 nm； 2、★NV色心系综的高效激发与荧光收集区域：＞1立方毫米； 3、1立方毫米范围内的微波均匀度：≥90% 4、▲地磁屏蔽度优于1nT； 5、NV色心共振频率锁定范围0-6GHz； 6、频率调制范围DC-4MHz； 7、▲光波长测量范围不小于1200-1650nm，精度不低于5pm； 8、▲频谱测量范围不小于2Hz-50GHz。 五、交付时间：合同签订后365天 六、交付地点：广东深圳中山大学深圳校区 七、售后服务：5年质保，7*24小时响应。3802024年8月9中山大学天琴中心连续变量量子态光场测量系统采购项目一、设备名称：连续变量量子态光场测量系统； 二、数量：1套； 三、设备用途：量子雷达具有抗杂波干扰性能强、目标识别性能优异、探测机理新的特点。对于学校各单位，借助于新型谐波雷达样机演示系统，对电子科学与技术、目标探测、雷达成像等理论验证研究具有不可替代的重要意义，同时可以新体制雷达技术应用转化奠定良好的基础，有助于我单位科研水平在国内甚至在国际上的先进地位。 四、技术要求： 1、具备支持多路激光光束参数测量功能； 2、具备量子噪声测量和监测功能； 3、直流功率覆盖20uW-30W； 4、▲量子噪声测量带宽1000Hz-100MHz； 5、 ★共模抑制比大于40dB； 6、光电探测量子效率大于99%； 7、 ★单光子探测通道数不小于8个，每通道探测效率不低于80%，暗计数不高于10cps@80%效率； 8、 ★单光子探测空间分辨率不低于512*512，暗计数不高于100cps； 9、 ★光子飞行时间测量精度不小于4ps，测量通道数不低于8通道； 五、交付时间：合同签订后180天 六、交付地点：广东深圳中山大学深圳校区 七、售后服务：3年质保，7*24小时响应。1902024年8月10中山大学天琴中心GNSS地基EIRP功率监测系统采购项目一、设备名称：GNSS地基EIRP功率监测系统 二、数量：1套； 三、设备用途：GNSS地基EIRP功率监测系统用于进行导航卫星信号实际信号的采集与功率监测，用于GNSS-R科研原型系统的真实信号输入。 四、技术要求： 1、 功率监测系统覆盖国内外主流卫星导航系统，并兼容捕风一号、CYGNSS、TDS-1等国内外GNSS-R卫星信号体制； 2、 具备时、空、频调度管理并实现多系统、多频点、多角度归一化EIRP功率监测功能； 3、 频点:1568.259MHz、1191.795MHz； 4、 天线增益及极化:≥15dB@增益、左旋/右旋双圆极化； 5、 天线指向精度≤0.06°； 6、 支持功率校准，功率精度≤0.1dB，带内增益波动≤0.1dB/MHz； 7、 完成图像处理并提取特征参数，量化速率≥4倍等效伪码、量化位宽≥4bit，同步精度≤10°，时延分辨率-6:0.1:6chip、多普勒分辨率-2k:100:2kHz； 8、 9~36VDC供电，并提供RS422、千兆RJ45、万兆SFP+数据接口； 9、 卫星数据传输功能，支持北斗短报文下发、北斗语音传输，最大支持31秒语音、北斗图片渐进式传输，支持10万级终端管理接入、分组；支持北斗设备、铱星设备、4G设备、LoRa设备接入。 五、交付地点：中山大学深圳校区工学园3号楼 六、售后：3年。1902024年8月11中山大学天琴中心高轨SAR照射源半物理仿真系统采购项目一、设备名称：高轨SAR照射源半物理仿真系统； 二、数量：1套； 三、设备用途：能够从回波模拟信号产生，雷达射频、调频源中频信号采集、存储和分析等多个方面对星载SAR工作流程进行详细的分析和模拟。 四、技术要求：（指标） 1.包含射频分系统、基带分系统、软件分系统； 2.300ms 发射信号延时 0~300ms 可调； 3.★卫星SAR工作模式不少于 6种（条带、滑聚、聚束、扫描、多通道、大斜视等）； 4.500km×500km 点阵目标回波生成与回放； 5.可覆盖 500km×500km 测绘场景的点阵目标回波模拟； 6.可覆盖 500km×500km 测绘场景的目标回波非实时回放； 7.单次采集数据存储支持 5 种成像模式下回波时长≥30 分钟； 8.回波输出功率可调； 9.具备多通道模数转换(AD)、数模转换(DA)功能，通道数不小于2，且通道数可扩展； 10.AD采样率不低于4.8GHz，有效位数不低于14bit；DA转换率不低于12GHz，有效位数不低于16bit； 11.提供多通道数模采集的数字底板和驱动程序；数字底板采用ZYNQ架构处理器； 12.具备X/Ku波段上下变频能力，支持X/Ku波段与基带信号互相转换、X波段与Ku波段互相转换； 13.具备亚 THz无人机载缩比成像试验功能，缩比比例不小于 8； 14.▲亚 THz 无人机雷达工作频率≥220GHz； 15.▲亚 THz 无人机载SAR成像分辨率优于5cm*5cm； 16.亚 THz 无人机载SAR具备高精度GNSS/INS组合导航设备，满足成像需求； 17.亚THz无人机载SAR具备辐射校正、几何校正和图像拼接功能； 18.亚 THz 无人机载缩比成像模式不少于条带、聚束、多极化三种； 19.具备地面轨道式 2D/3D/4D 模拟成像功能，轨道尺寸不小于水平 4m*垂直 2m； 20.▲具备分布式射频激光同步的能力，相位同步误差优于 10° 。 五、交付时间要求：签订合同后6个月 六、交付地点：工学园3栋南402 七、售后服务：免费质保3年、3年后提供有偿维修服务、培训至少1个工作日。8052024年8月12中山大学天琴中心高轨SAR照射源全数字仿真系统采购项目一、设备名称：高轨SAR照射源全数字仿真系统 二、数量：1套 三、设备用途：高轨SAR照射源系统是一种运行于地球同步轨道的新型微波遥感雷达，高轨SAR系统单次连续照射时间长、重访时间短、成像观测范围大。能够补齐我军反海上目标作战能力的短板，与中轨SAR\低轨SAR构建联合作战体系，在民用方面开展全极化地物分类与生物量测量、洪水区域识别、山体滑坡、地质灾害监测与救援、电离层估计等应用，满足各行业日益迫切的多样化信息获取需求。 四、技术要求： 1.★具备星载SAR载荷系统轨道仿真、回波数据仿真、成像处理、目标特征提取、SAR特性数据产品生产、性能评估功能； 2.支持SAR载荷工作模式：≥6种； 3.▲成像分辨率：0.2m-20m分辨率； 4.仿真非理想因素误差种类≥5种； 5.▲具备人造目标和自然场景的电磁散射建模仿真能力，人造目标包括船、车、飞机、建筑物等，自然场景包括城区、沙漠、草地、植被、水体等； 6.散射建模精度优于0.5dB； 7.★电磁建模适应的频率范围覆盖0.5-100GHz； 8.电磁建模散射单元颗粒度能小于0.01m，能一次实现电磁建模计算单元不少于100000000个； 9.支持使用逐点法和卷积法进行回波仿真； 10.可以实现在不同系统参数、工作体制、成像模式、典型误差等条件下的回波信号仿真； 11.基于实测数据的目标特性，完成对仿真数据的建模功能； 12.可以实现不同目标方位角谱下的回波信号仿真； 13.软件支持CPU和GPU并行处理； 14.成像模块完成方位单通道、多通道工作体制下的聚焦成像； 15.系统可完成对六个模式的聚焦成像，聚焦性能良好； 16.软件可以实现0.2m-20m分辨率回波数据高精度的处理； 17.软件可以实现0.2m-20m的星载SAR图像的特征提取。 18.▲软件具备0.2m-20m星载SAR图像的测试目标特征与信息提取性能，包括目标尺寸、长宽比、多频带一维距离像、方位角谱、属性散射中心、目标速度、回波信息； 19.可完成对卫星图像的目标特性分析，并完成卫星SAR与弹载SAR图像特性的等效性分析； 20.软件平台：图像化编辑界面，模块化构成，快速并行的能力，软件可集成封装独立运行；21.硬件平台48核以上CPU，3T以上可扩展内存。 五、交付时间：签订合同后6个月 六、交付地点：工学园3栋南402 七、售后：免费质保3年。6652024年8月13中山大学天琴中心双基地多基线低轨星群全数字仿真系统采购项目21912024年8月18

2016年12月底创立，5年时间融资5轮，最近一轮（C轮）融资数亿元人民币，估值达70亿元，这家公司就是国仪量子——孵化自中国科学技术大学的量子精密测量仪器产业初创公司。讯飞创投投资总监孙啸天忆起对国仪量子的投资，至今犹记当年的兴奋。2018年3月，该投资团队到国仪量子沟通参与A轮融资，4月底就完成了投资决策：作为A轮领投方，讯飞创投给这个当时创立仅1年多的团队投出4000万元。这些数字的背后，是量子精密测量技术落地应用所带来的无限魅力。打开微观世界的一把钥匙贺羽，年轻的“90后”创业者，曾就读于中国科学技术大学少年班。2016年从中国科学技术大学杜江峰院士团队出来创办国仪量子时，已经是他第三次投身创业，“该掉的坑都掉过了，在国仪量子倒不觉得有什么不顺”。“量子传感器是人类能研制的最‘小’的传感器。”贺羽向《中国科学报》介绍，“最小意味着它能测量一些我们用现代仪器测不到的信号，比如微弱的磁场、神经元放电、血液中的分子标识物等等，它是打开微观世界的一把钥匙。”物质的电磁场、温度、压力等与量子体系发生相互作用后会改变其量子状态，而通过对这些变化后的量子态的检测，就能实现对物质环境参数的高灵敏度测量。量子精密测量就是基于量子力学基本特性——如量子相干、量子纠缠、量子统计等，实现对物理量测量的一项技术。如今量子态操控技术已趋成熟，量子精密测量的精度也大幅提高。简单的理解就是，由电子、光子、声子等构筑的量子体系就像是一把高灵敏度的尺子，借助它就可以实现对诸如压力、温度、磁场乃至时间等各物理量更精密的测量，因此又称“量子传感”。不仅如此，量子纠缠还可以进一步提高测量灵敏度。假设让N个“量子尺子”的量子态处于一种纠缠态上，外界环境对这N把量子尺的作用就会相干叠加，那么最终的测量精度相对单量子尺将提高N倍。这样的精度突破了经典力学的散粒噪声极限，并提高了倍数，是量子力学理论范畴内所能达到的最高精度——海森堡极限。“换道超车”的机会基于量子精密测量技术研制的仪器，相比一些传统科学仪器是“降维打击”，因为科学仪器天然追求更高灵敏度和更高精度。这在贺羽看来，给了国产科学仪器研制“换道超车”的机会。高端科学仪器是科学研究、工程探测、医疗诊断等不可或缺的重要工具，但由于精密仪器技术要求高、制造难度大，全球范围内只有来自发达国家的仪器巨头如赛默飞世尔、岛津、罗氏诊断、布鲁克等具有完善的供货能力，处于垄断地位。而高端仪器长期以来依赖进口，让包括中国在内的许多国家不得不付出高价的同时还要仰人鼻息，可谓“天下苦垄断厂商久矣”。量子精密测量技术在科学仪器方面的落地应用，正在改变这一尴尬现状。“我们研制的不少仪器一经推出就是‘世界首台’，不仅树立了国仪量子的品牌，也奠定了国产高端仪器打破国外科学仪器巨头垄断的基础。”贺羽说。贺羽形容量子精密测量仪器是一个“鼎新带动革故”的创业赛道。他介绍，基于量子精密测量技术，国仪量子瞄准高端仪器市场缺口，锚定人有我优、人无我有的“为国造仪”理念，展现了新技术的竞争力。2018年10月，国仪量子发布的国内首台脉冲式电子顺磁共振波谱仪，自主创新多项核心技术，填补国内空白，突破国际禁运，并在关键性能指标上实现超越；2019年11月，国仪量子发布世界首台量子钻石原子力显微镜，能“看到”纳米级的微小结构，在量子科学、化学与材料科学及生物和医疗等领域有着广泛应用前景。目前，国仪量子已经具备多款量子传感器从研发到生产的核心能力，一些仪器设备甚至开始销往美国、澳大利亚等发达国家，销售额逐年翻番。贺羽透露，2021年国仪量子订单总金额轻松跨过2亿元关口，2022年有望突破4亿元。还只是冰山一角尽管订单数量节节攀升，但贺羽也坦承，国仪量子所撬开的量子传感仪器市场还只是冰山一角。“一方面，量子精密测量技术相对传统测量仪器是降维打击，存量市场潜力很大；另一方面，量子测量还有许多待发掘的市场应用场景，新需求会不断诞生。”贺羽说，他们现在每年要拿出营收费用的40%左右用于研发投入，除技术创新研发外，还开展场景创新研发，一些新应用场景的仪器也在做预研或规划。国仪量子并非量子精密测量技术产业化的独行者。放眼全球，瑞士量子传感解决方案开发商Qnami就是一家与国仪量子旗鼓相当的竞争对手。后者专注于量子显微镜系统市场，并已有多款产品在材料研究领域推出。此外，一些传统仪器仪表巨头也在相关细分领域开始采用量子精密测量技术，并开展相应产品的研制或指定产品的研发计划。如美国传统制造商洛克希德马丁公司就有专门的研究小组，探索研制和使用量子传感器解决全球导航卫星系统的信号干扰问题；德国工业巨头博世集团目前正着手探索量子精密测量技术在汽车传感上的应用——2月18日，博世集团刚刚通过其官方发布渠道宣布成立全新初创团队，旨在将量子传感器商品化。环顾国内，类似国仪量子这样的初创企业并不多，但我国已有或已开展量子精密测量技术开发的研究团队也不在少数。比如，2021年3月，位于浙江的之江实验室就曾宣布，其于2019年7月正式立项的量子精密测量大科学装置完成了“里程碑节点成果验收”。公开信息显示，该装置基于光动量效应，探索集中在高精度力学量的量子传感技术方向，上述成果的取得“为力学量量子传感技术发展奠定了扎实的基础”。再如，中国科学技术大学教授卢征天团队，曾提出原子阱痕量分析方法、自主研发基于激光冷原子阱技术痕量同位素分析实验装置，并将其创造性地应用于环境样品中稀有同位素的探测，进而用于为古地下水与冰川定年。“我们只是众多量子精密测量技术应用中的一个例子，它的空间是很广阔的，技术应用也日新月异。”卢征天在接受《中国科学报》采访时说，量子精密测量常应用于时间、质量、温度等物理量的测量，原子钟就是一个“明亮的例子”，借助量子技术，原子钟的计时准确度达到了理论最高水平。卢征天提到的这一技术在市场上亦有应用落地。记者查询公开信息获悉，我国原子钟、时间同步设备和系统主要供应商“天奥电子(35.680, -0.32, -0.89%)”就主营时间频率产品等的研发设计、生产销售，其营收中有近57%来自频率系列产品、42%来自时间同步系列产品。值得一提的是，作为“量子科技概念股”，天奥电子自2018年9月3日在A股上市以来，股票涨幅达274%。乘“东风”，工程队伍是关键量子精密测量的政策“东风”，也吹得正劲。1月28日，国务院发布《计量发展规划(2021—2035年)》(下文称《规划》)，提出在2035年建成以量子计量为核心、科技水平一流、符合时代发展需求和国际化发展潮流的国家现代先进测量体系。《规划》重点介绍了对于计量基础研究、计量应用、计量能力建设与计量监督管理的整体要求。在专栏2“计量基础理论与核心技术研究”中，《规划》提出，要“重点开展量子精密测量和传感器件制备集成技术、量子传感测量技术研究”。从《规划》的措辞和篇幅设置中可以看出，量子精密测量技术和高端仪器国产化在其中扮演着重要角色。作为以量子精密测量为核心技术、高端科学仪器为主营产品的高新技术企业，国仪量子表态要抓住国家战略机遇，“将面向世界科技前沿和国家重大需求，加大关键核心技术攻关力度，为提高国家科技创新能力、促进经济社会高质量发展贡献力量”。谈及未来发展，贺羽告诉记者，量子测量技术成果要想落地，工程化人才队伍建设是关键，“这是练内功的过程”。目前，国仪量子研发队伍中，有70%是工程化人才。国仪量子是高瓴资本布局量子技术赛道的第一个入口，后者领投了国仪量子的B轮融资。高瓴资本看中的是创业团队不仅有“根正苗红的量子技术”，还拥有技术落地能力，“有望发展成为量子信息和科学仪器行业龙头企业”。“仪”路前行，贺羽表示欢迎国内更多初创团队加入这个赛道中来，“量子精密测量技术的转化落地空间足够大、蛋糕也够大，更多队伍的加入，只会让我国高端科学仪器品牌越来越强”。

中国科学技术大学郭光灿院士团队在多体非线性量子干涉研究中取得重要进展。该团队任希锋研究组与德国马克斯普朗克光科学研究所MarioKrenn教授合作，基于光量子集成芯片，国际首次展示了四光子非线性产生过程的干涉，相关成果于1月13日发表在光学权威学术期刊Optica上。量子干涉是众多量子应用的基础，特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了二十多年，并且在许多新兴量子技术中得到了应用，直到2017年人们才在理论上将该现象扩展到多光子过程，但实验上由于需要极高的相位稳定性和路径重合性需求，一直未获得新的进展。光量子集成芯片，以其极高的相位稳定性和可重构性逐渐发展成为展示新型量子应用、开发新型量子器件的理想平台，也为多光子非线性干涉研究提供了实现的可能性。任希锋研究组长期致力于硅基光量子集成芯片开发及相关应用研究并取得系列重要进展：(1)国际上首次基于硅基光子集成芯片实现了四光子源的制备(Light Sci Appl 8, 41, 2019)；(2)首次实现频率兼并四光子纠缠源制备(npj Quantum Inf 5, 90, 2019)；(3)首次实现波导模式编码的量子逻辑门操作(Phys. Rev. Lett. 128, 060501,2022)和超紧凑量子逻辑门操作(Phys. Rev. Lett., 126, 130501,2021)等。在这些工作基础上，研究组同MarioKrenn教授合作，通过进一步将多光子量子光源模块、滤波模块和延时模块等结构进一步片上级联，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的相干相长、相消过程。实验结果如图1(a)所示，四光子干涉可见度为0.78。而双光子符合并未观测到随相位的明显变化，这同理论预期一致。整个实验在一个尺寸仅为3.8×0.8mm2的硅基集成光子芯片上完成，如图1(b)所示。(a)(b) 　　图1. (a)量子干涉测量结果；(b)用于实现四光子非线性量子干涉的集成光量子芯片。该成果成功地将两光子非线性干涉过程扩展到多光子过程，为新型量子态制备、远程量子计量以及新的非局域多光子干涉效应观测等众多新应用奠定了基础。审稿人一致认为这是一个重要的研究工作，并给出了高度评价：“The chip is well-designed and contains various integrated optical components such as entangled photon source, an interferometer, frequency filter/combiner (该芯片设计精良，包含多种集成光学元件，如纠缠光子源、干涉仪、频率滤波器/组合器)”、“This work pushes forward the research field of integrated photonic quantum information science and technology(这项工作推动了集成光子量子信息科学与技术研究领域的发展)”。中科院量子信息重点实验室任希锋教授、德国马克斯普朗克光科学研究所MarioKrenn教授为论文共同通讯作者，中科院量子信息重点实验室特任副研究员冯兰天为论文第一作者。此外，浙江大学戴道锌教授和张明助理研究员为该工作提供了技术支持。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省以及中国科学技术大学的资助。

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中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子存储和量子中继领域取得重大进展。该团队李传锋、周宗权研究组利用固态量子存储器和外置纠缠光源，首次实现两个吸收型量子存储器之间的可预报量子纠缠，演示了多模式量子中继。该成果6月2日23点在线发表在国际著名学术期刊《自然》上。图1 基于吸收型量子存储器实现量子中继的原理示意图由于单光子在光纤传输中的指数级损耗问题，量子态在光纤中传输的距离被限制在百公里量级。为了建立起全国乃至全球的量子网络，需要采用量子中继方案。其基本思路是把长程纠缠传输的任务分解为多段短距离的基本链路，在基本链路上建立量子存储器之间的可预报纠缠，然后利用纠缠交换技术把量子纠缠扩展至目标距离。国际上已有的量子中继基本链路均基于发射型量子存储器构建，其纠缠光子是由存储器本身发射出来的。这种架构难以同时支持确定性光子发射和多模式复用存储，从根本上限制了纠缠分发的速率。理论研究表明，基于吸收型量子存储器的量子中继架构可以解决这一问题。这一架构把量子存储器和量子光源分离开来，故能同时兼容确定性光子源和多模式复用，是目前理论上通信速率最优的量子中继方案。李传锋、周宗权研究组长期从事基于稀土离子掺杂晶体的固态量子存储器的研究，近十年不断提升固态量子存储的性能指标以满足量子中继的技术需求，包括使存储保真度达99.9%、模式数达100个、光存储寿命达1小时等。在本实验中，研究组基于参量下转换技术制备了两套纠缠光源，并基于独创的“三明治”结构制备了两套固态量子存储器。每对纠缠光子中的一个光子被三明治型量子存储器所存储，而每对纠缠光子中的另一个光子被同时传输至中间站点进行贝尔态检验。一次成功的贝尔态检验会完成一次成功的纠缠交换操作，使得两个空间分离3.5米的固态量子存储器之间建立起量子纠缠，尽管这两个存储器没有发生任何直接的相互作用。量子中继基本链路的演示实验中实现了4个时间模式的复用，使得纠缠分发的速率提升了4倍，实测的纠缠保真度达到了80.4%。该工作证实了基于吸收型量子存储构建量子中继的可行性，并首次展现了多模式复用在量子中继中的加速作用。该成果为量子中继的发展研究开创了一个可行的方向，为实用化高速量子网络的构建打下基础。审稿人对该工作给予了高度评价：“The present work focuses on the ensemble approach, which has a number of advantages in the context of quantum repeater applications, multiplexing for instance（这个实验采用系综存储器，在量子中继应用中具有一系列的优势，比如多模式复用）”；“the demonstration is a very straight forward and clean demonstration of the quantum repeater elementary link… it is a significant accomplishment that will form the basis for further research（这个实验是对量子中继器基本链路的一个非常直接和清晰的演示，… … 这是一项重要的成就，将为接下来的研究奠定基础）”；“such is a major accomplishment towards realizing long-distance quantum networks on land（这是在地面上实现远距离量子网络的一项重大成就）”。中科院量子信息重点实验室的博士后刘肖和博士研究生胡军为该论文的共同第一作者。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、安徽省以及中国科学院的资助。周宗权得到中科院青年创新促进会的资助。论文链接： https://www.nature.com/articles/s41586-021-03505-3 图2 实验装置图（中科院量子信息重点实验室、中科院量子信息和量子科技创新研究院、科研部）

显微镜技术取得重大突破!据最新发表在《自然》杂志上的文章，来自澳大利亚昆士兰大学的研究人员发明了一种量子显微镜，可使研究人员在的情况下检查活细胞，看到其他方式无法揭示的生物结构细节。这为生物技术的应用铺平了道路，且有望应用于导航、医学成像等领域。　　显微镜由量子纠缠提供动力，爱因斯坦将这种效应描述为“远距离幽灵般的相互作用”。　　来自昆士兰大学量子光学实验室和ARC工程量子系统卓越中心(EQUS)的沃里克鲍恩教授说：“这是第一个性能超过现有最佳技术的基于量子纠缠的传感器。”这台量子显微镜的成功首次证明，量子纠缠改变传感范式的潜力。　　量子显微镜的一个主要成功之处在于，它能够跨越传统光基显微镜的“硬障碍”。通常，传统的光学显微镜会在被观察的生物样本上聚焦照明光线，更强大的光源使研究人员能够更细致地看到细胞。但这种方法的精确度存在一个根本性限制：在某一时刻，足够明亮的光线会破坏活细胞。　　鲍恩和他的同事们已经找到了克服该问题的方法。他们使用了一种带有两个激光光源的显微镜，但通过一种特殊设计的晶体“挤压”了其中一束光线。它通过在光子(激光束中的光粒子)中引入量子纠缠来做到这一点。　　光子被耦合成相互关联的对，其中任何具有不同于其他光子能量的光子都被丢弃，而不是被配对。这一过程降低了光束的强度，同时降低了其噪声，从而可以进行更精确的成像。　　大约10纳米厚的酵母细胞的细胞壁及其细胞液，即使用最好的非量子显微镜，这两者的成像都是微弱的，用标准显微镜则是完全看不见的，而用量子显微镜则可以看到它们的结构细节，从而帮助我们在最小的尺度上理解生命的基本知识。　　英国埃克塞特大学的弗兰克沃尔默表示：“这是光学显微镜领域的一项非常令人兴奋的进展，它为改进最先进的显微镜的工作方式打开了大门，其光强度正好不会破坏生物样本。”　　鲍恩说，量子显微镜也将有实际应用。例如，光学显微镜经常被用来确定细胞是否癌变或诊断其他疾病，而量子显微镜可以显著提高这些测试的灵敏度，并加快测试速度。

大家好，本周为大家分享一篇来自Angewandte Chemie - International Edition的文章：Infrared Multiphoton Dissociation Enables Top-Down Characterization of Membrane Protein Complexes and G ProteinCoupled Receptors[1]，文章的通讯作者是牛津大学化学系的Carol V. Robinson教授。　　非变性质谱(Native MS)是结构生物学中一个成熟的工具。在电喷雾电离过程中使用非变性缓冲液可以保存多组分蛋白质复合物之间的非共价相互作用，以及它们的配体、辅因子或其他结合蛋白。它可以用于探究蛋白质复合物的相互作用和功能，因为结合事件导致质量变化，可以在质谱仪中跟踪和剖析。然而，由于膜蛋白的疏水性，使得它们在传统的非变性质谱缓冲液中不溶且容易聚集，因此在非变性质谱中呈现出独特的挑战。目前采用的方法是将蛋白质复合物溶解到膜类似物中，例如：去垢剂、纳米脂质盘、两性聚合物等，再将这些膜类似物通过碰撞激活去除。其中去垢剂是应用的最广泛的一种。然而由于碰撞激活的能量在应用中受到限制，该方法并不能在质量分析前很好地去除去垢剂。此外，在非变性质谱条件下，键的断裂也受到非共价相互作用强度的影响(例如蛋白质-蛋白质、蛋白质-去垢剂剂以及去垢剂胶束内的相互作用)。　　基于光子的方法，如紫外光解离(UVPD)和红外多光子解离(IRMPD)已被证明有利于可溶性蛋白质及其复合物的Top-Down质谱分析。与此同时，基于光子的膜蛋白Top-Down模式的应用正在兴起。原理上，激光束路径中的离子被连续地驱动到振动激发态。因此，在基于光子的方法中，能量储蓄通常与前体离子的电荷状态和分子量无关。然而，电荷状态和分子量仍然会影响肽键解离需要的输入能量。先前报道的通过UVPD对79 kDa的五聚体的大电导机械敏感通道(MscL)Top-Down的断裂得到了令人印象深刻的54%的序列覆盖。然而，对于氨通道(AmtB)一个127 kDa的同源三聚体，通过碰撞激活和UVPD两种不同的方式破碎，仅实现了20%的序列覆盖率。事实上，相对较低的序列覆盖率是由于大分子量以及三聚体中增加的非共价相互作用影响的结果。尽管这些工具能够在非变性状态下实现Top-Down质谱分析，但其在膜蛋白表征中的应用仍不广泛。这就要求建立一种能使低电荷密度的高分子量蛋白质稳定地产生蛋白质序列离子的方法，而膜蛋白嵌入异质膜或膜类似物则使这一问题更加复杂。虽然IRMPD之前被用于从去垢剂中释放膜蛋白，但使用IRMPD对非变性的膜蛋白进行测序的研究相对较少。　　图1. (A)改进的Orbitrap Eclipse Tribrid的原理图，其中包括一个红外激光器直接进入四极线性离子阱(QLIT)的高压细胞。离子化的蛋白质胶束被转移到高压QLIT中，在那里整个离子群受到红外光子的照射，然后被转移到Orbitrap进行质量分析。通过调节激光输出功率(W)和照射时间(ms)，可以使膜蛋白从去垢剂胶束中完全解放出来。(B)三聚氨通道(AmtB)在3.0 W输出功率和200ms辐照时间下的非变性质谱。(C)在3.3 W输出功率和200ms辐照时间下AmtB的非变性质谱。　　因此，作者利用改进的Orbitrap Eclipse Tribrid质谱仪，与连续波远红外(IR) CO2激光器连接，使光束聚焦到双四极杆线性离子阱(QLIT)的高压池中(图1A)。红外激活可以有效地去除蛋白质复合物中的去垢剂胶束，随后通过IRMPD使得膜蛋白碎片化。在这种安排下，由纳米电喷雾电离产生的蛋白质复合物被转移到高压池中。在转移到Orbitrap进行检测或m/z分离和随后的碎片化之前，整个离子群将受到943cm-1红外光子的照射。利用红外的方法去除去垢剂胶束，红外激光有两个可调控参数:激光输出功率(高达60瓦)和照射时间(毫秒到秒)。因此，可以更好地控制从蛋白质胶束中释放膜蛋白，确保非变性复合物的保存，同时完全去除包裹复合物中的去垢剂。通过对激光输出功率和照射时间的优化，作者发现红外激活的参数是高度可调的，不同的激光功率和照射时间的组合也可以产生分辨率相当的谱图。其中例如在3.3 W下照射200 ms时，可以得到多个电荷态的三聚体峰(~6500 m/z)，也可以观察到三聚体与脂质结合的峰，而且对于图谱中的单体也能观察到与脂质结合的峰(图1C)。作者还对不同的去垢剂产生分辨率较高的图谱所需要红外参数进行了评估，从而评价了这几种去垢剂得到高分辨率图谱的难易程度(图2)。　　图2. 红外辐射去除膜蛋白离子中的去垢剂是高度可调的。增加激光输出功率对三种常用的MS兼容去垢剂(C8E4,G1和DDM) AmtB三聚体峰外观的影响。辐照时间固定为200 ms，激光输出功率分别为2.1、2.4、3.0和3.6 W。去垢剂在真空中按易去除的顺序显示，这是由完全释放膜蛋白复合物所需的激光输出功率决定的，从而在m/z光谱中产生良好分辨的电荷状态峰。为了探究IRMPD分离蛋白质和去垢剂胶束的机制，作者对三种不同的去垢剂：四聚乙二醇单辛醚(C8E4)、树突状低聚甘油(G1)和十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)的溶液相和气相红外光谱进行了表征，并利用密度泛函理论(DFT)计算得到了C8E4头部基团的红外谐波光谱，用来验证所得到的红外吸收光谱会受到振动耦合的影响，对于质子化的去垢剂离子，氢键和富氧去垢剂内的质子共享可以改变观察到的振动频率。结果表明C8E4胶束的溶液相吸收光谱包含一个与预期激光波数943cm-1重叠的显著带，这就解释了为何较低的激光能量可以将去垢剂胶束和蛋白质复合物分离。而在谐波光谱中在预期的激光波数处的确产生了峰，并推测该峰来自于O-H伸缩、C-C伸缩，C-H弯曲和C-O伸缩振动的耦合。而G1和DDM的最大吸收则偏离了943cm-1的预期波数，作者认为这是不同去垢剂氢键作用的结果。而蛋白质在真空中的红外吸收能力较弱，由此推测在IRMPD的过程中，去垢剂是主要的吸收对象。所以仅需要较低的能量就可以使蛋白质从复合物中剥离而不至于破坏蛋白质的非共价作用。完整的蛋白质离子还支持串联质谱的实验，为了得到蛋白质的序列信息，作者分离了m/z在6674处(电荷态为+19)的AmtB三聚体蛋白，并将其置于高激光输出功率(9 W)下照射5 ms，在m/z 1750~4000之间产生密集的多电荷态离子片段，并得到了26%的序列覆盖，这优于之前基于碰撞激活的方法(　　图3. 三聚体AmtB的IRMPD。(A)在m/z 6674处分离19+电荷态离子阱后，IRMPD后观察到的碎片离子MS2谱。多重带电碎片被高亮显示 来自相同地点的重复片段用虚线分组。为了清楚起见，许多指定的离子没有注释 (B)片段丰度相对于裂解原点(残基数)的条形图，其中丰度表示来自每个位点的片段归化一强度之和。条形图的颜色强度表示每个片段的加权平均电荷。将AmtB的拓扑域叠加在条形图上 α-螺旋跨膜区域用黄色方框表示，编号为1到11。跨膜区由质周环和细胞质环连接，用灰色线表示。(C)主干裂解位点覆盖在AmtB (PDB: 1U7G)的结构上。蓝色和红色阴影区域分别代表b型和y型离子。颜色强度对应于所分配片段的丰度。从气相分子动力学模拟中得到的高温(500 K)下的跨膜螺旋快照用虚线圈标出。为了验证这一个推测，作者又对另外两种GPCR蛋白：β -1-肾上腺素能受体(β1AR)和腺苷A2A受体(A2AR)用IRMPD进行了MS2图谱的测定，结果也观察到了片段离子相似的二级结构定位，在跨膜结构区域有着高丰度的片段，但是在二硫键相连的螺旋中并没有观察到丰富的离子片段。并再次利用分子动力学模拟研究了两种GPCR的结构对断裂的影响。在500 K下的最终结构中显示，两种GPCR中都保留了α-螺旋特征，并与观察到的裂解位点密切相关。此外，还对这两种蛋白进行了HCD和IRMPD的比较分析。对于β1AR, IRMPD产生的片段离子平均分子量为8866 Da，高于HCD产生的5843 Da。IRMPD产生的片段离子也保留了更高的平均电荷(4.7 + vs 3.6+ z)。最终，IRMPD的碎片化导致β1AR的序列覆盖率更高，为28%，而HCD为17%。在A2AR中也观察到类似的趋势，IRMPD的覆盖率为19%，而HCD为9%。　　总的来说，作者证明了可以在改进的Orbitrap Eclipse质谱仪的高压QLIT下，通过红外照射可以完全释放一系列去垢剂胶束中的膜蛋白。然后，通过增加激光输出功率，获得直接从膜蛋白及其复合物中释放的序列信息片段离子，证明红外光去除去垢剂是通用的和高度可控的，为保存和鉴定膜蛋白和配体之间脆弱的非共价相互作用构建了一个可靠的方法。而且还对片段离子的产生机制做了阐述，即质子可以通过沿蛋白质骨架迁移来稳定和诱导连续的肽键裂解。　　撰稿：李孟效　　编辑：李惠琳　　文章引用：Infrared Multiphoton Dissociation Enables Top-Down Characterization of Membrane Protein Complexes and G ProteinCoupled Receptors　　参考文献　　Lutomski, C.A., El-Baba, T.J., Hinkle, J.D., et al. Infrared multiphoton dissociation enables top-down characterization of membrane protein complexes and g protein-coupled receptors[J]. Angewandte Chemie-International Edition，2023.

奥地利因斯布鲁克大学量子物理学研究团队已成功构建了一个用于电信网络标准波长的量子中继器节点，并将量子信息传输数十公里。这个功能齐全的网络节点是量子中继器的核心部分，由两个单一物质系统组成，能够以标准的光子产生纠缠电信网络的频率和纠缠交换操作。研究结果发表在新一期《物理评论快报》上。量子网络将量子处理器或量子传感器相互连接起来。在网络节点之间，量子信息由穿过光波导的光子交换。然而，在长距离上，光子丢失的可能性急剧增加。量子信息不能简单地被复制和放大，25年前，因斯布鲁克大学研究团队提供了量子中继器的蓝图。其拥有光物质纠缠源和存储器，以在独立的网络链路中产生纠缠，这些链路通过纠缠交换在它们之间连接，最终将纠缠分布在长距离上。新构建的中继器节点由光学谐振器内的离子阱中捕获的两个钙离子以及到电信波长的单光子转换组成。科学家们还展示了通过50公里长的光纤传输量子信息，而量子中继器恰好位于起点和终点之间的中间位置。研究人员还计算出这种设计的哪些改进是必要的，以使传输超过800公里成为可能，从而将因斯布鲁克和维也纳连接起来。

4月25日，首届光学前沿高峰论坛暨2020年度中国光学十大进展颁奖典礼在杭州举行，量子纠缠光源、荧光成像、金属钠等离激元等10项基础研究，激光聚变、光学雷达远距离成像、光谱气体检测等10项应用研究成功入选“2020年中国光学十大进展”。　　“中国光学十大进展”评选活动由中国激光杂志社发起，至今已成功举办15届，旨在促进中国优秀光学研究成果的广泛传播，推动中国光学事业的发展。凭借高学术水平的候选成果，以及严格公正的评审机制，这一奖项备受业界认可，具有高度的公信力和影响力。　　本年度评选活动经过首轮推荐、初评、终评三个环节，48位评审专家综合考虑候选成果的学术价值和应用价值，并以无记名投票方式选出20项优秀的光学成果。　　2020年中国光学十大进展名单　　(排名不分先后)　　基础研究类　　1、基于超构透镜阵列的高维量子纠缠光源　　量子信息是目前国际上最前沿、最活跃的研究领域之一，超构表面的研究与发展为量子光源及光量子信息技术的发展提供了一条全新的路径。　　由南京大学祝世宁院士、王振林教授、张利剑教授和王漱明副教授团队、香港理工大学蔡定平教授团队、中国科学技术大学任希锋副教授团队和华东师范大学李林研究员组成的联合团队通力合作，通过结合超构透镜阵列与非线性晶体，成功制备出高维路径纠缠光源和多光子光源。　　2、发现并揭示莫尔晶格中波的演化规律　　实际上，各种波——不管是声波、水波，还是电磁波、引力波、物质波——总是倾向于向周围扩散。因此，控制波的扩散使其局域在某个有限的空间之内是一个长期存在的重要科学问题。以光学中光波的局域为例，人们提出了各种各种的局域机制：基于光纤的全反射、基于光子晶体的能带带隙、基于随机系统的安德森局域以及基于非线性光学材料的局域机制。　　最近，以光波的局域为例，物理与天文学院叶芳伟课题组与陈险峰课题组合作，率先发现并揭示了一种新的波包局域机制：基于莫尔晶格的极平带结构。该发现具有重要的物理意义和广泛的适用性。　　3、亚纳米分辨的单分子光致荧光成像　　用光实现原子尺度空间分辨一直是纳米光学领域追求的终极目标之一。　　中国科学技术大学侯建国院士团队的董振超研究小组，将成像空间分辨率大幅提升，推进至0.8nm的亚纳米分辨水平，在世界上首次实现了亚分子分辨的单分子光致荧光成像，为在原子尺度上展现物质结构、揭示光与物质相互作用本质提供了新的技术手段。　　4、狄拉克涡旋拓扑光腔　　中国科学院物理研究所光物理重点实验室L01组陆凌研究员等人的团队与合作者，理论提出并且实验证实了一种全新的拓扑光子晶体微腔，不但可以支持任意简并度的腔模，而且是目前已知光腔中，大面积单模性最好的。　　这个拓扑光腔填补了半导体激光器在选模腔体设计上的空白，为下一代高亮度单模面发射器件提供了符合商用激光器历史规律的新发展方向，对激光雷达和激光加工等技术有潜在的积极意义。　　5. 单分子回声　　声波的回声是一种常见的自然现象，当声波在传播过程中遇到障碍物时，将被反射形成回声。回声现象在很多方面都有着非常重要的应用，例如利用电子自旋回声进行核磁共振成像。　　华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室科研团队利用超快飞秒激光和符合探测技术，首次实验观测到了单分子体系内的超快振动回声。　　6. 金属钠：助推等离激元光子器件走向应用　　表面等离极化激元，是光与金属表面自由电子集体振荡耦合形成的一种元激发，在微纳光子器件和光子集成、超分辨成像等领域具有广阔的应用前景。　　南京大学朱嘉、周林、祝世宁团队联合北京大学马仁敏等在金属钠等离激元光子器件研究方面的重要突破。基于液态金属旋涂技术，研究团队首次展示了金属钠微结构的制备和近红外波段室温低阈值纳米激光器。碱金属本征的低损耗特性和独特的电化学性质，将有力地推动新型等离激元功能器件的发展。　　7. 时空光涡旋与光子横向轨道角动量　　光子角动量在光与物质相互作用中发挥重要影响。上海理工大学纳米光子学团队首次从理论到实验展示了具有时空涡旋相位并携带光子横向轨道角动量的新型光场，开创了一个全新的光子轨道角动量自由度。　　8. 放弃相位板，无需光学对准也能产生相位涡旋光束　　研究人员针对光的轨道角动量的特点，正在努力实现基于轨道角动量涡旋光束的通讯、物质探测、光学操控和微纳加工等应用。复旦大学光子晶体课题组首次提出利用光子晶体平板结构的动量空间偏振场奇点来产生涡旋光束，并在实验上得到验证。　　9. 首次观测到开放量子体系中的非厄米趋肤效应　　北京计算科学研究中心薛鹏教授团队及合作者在实验上首次观测到开放量子体系中的非厄米趋肤效应，并证实了非厄米体边对应原理。这一成果处于非厄米系统、拓扑相变、量子模拟等量子物理和凝聚态物理学前沿方向的关键结合点，是拓扑物态和开放体系两个方向的基础性进展，对新奇拓扑序的量子模拟及全面理解开放体系拓扑现象有重要意义。　　10. 单层氮化硼声子极化激元的直接观测　　国家纳米科学中心戴庆课题组和北京大学高鹏课题组合作，将透射电镜与纳米光子学领域结合，利用透射电子显微镜中的电子能量损失谱直接探测到超高波长压缩的单层氮化硼声子极化激元，将光波长压缩超过487倍，为超表面设计和超强光与物质相互作用提供了重要的研究基础。　　应用研究类　　1、国际首轮间接驱动高增益激光聚变快点火集成实验　　惯性约束聚变因其有望解决全球能源问题而备受瞩目。中物院激光聚变研究中心、北京应用物理与计算数学研究所、中物院研究生院、国防科技大学、北京大学、深圳技术大学和上海光机所联合室联合组成的激光聚变研究团队在神光II升级装置上完成了国际首轮间接驱动快点火集成实验，验证了间接驱动快点火创新设计方案的科学可行性。　　2.大面积全钙钛矿叠层太阳电池　　南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授团队在大面积全钙钛矿叠层太阳电池上取得新突破。该团队制备的大面积全钙钛矿叠层太阳电池经日本电气安全和环境技术实验室(JET)权威认证，稳态光电转换效率高达24.2%，为目前大面积钙钛矿太阳电池的世界纪录效率。　　3.光学雷达远距离单光子成像　　中国科学技术大学潘建伟院士、徐飞虎教授课题组在城市环境中通过平均每个像素点探测约一个信号光子，实现了距离达45 km的单光子三维成像，创下了新的成像距离纪录。该远距离单光子成像雷达系统在硬件端和软件端均发展了适用于远距离成像的先进技术。　　4.超快激光三维操控透明材料内部钙钛矿量子点的可逆生长　　华南理工大学材料科学与工程学院发光材料与器件国家重点实验室/光通信材料研究所董国平课题组，利用飞秒激光辐照和热处理实现了钙钛矿量子点在玻璃内部任意位置的可控生长，并实现了飞秒激光和热处理操控钙钛矿量子点的可逆形成与发光，拓展了量子点在三维显示、信息防伪以及可擦重写超高密度信息存储领域的潜在应用。　　5.新型激光光热光谱学气体测量技术　　痕量气体检测在环境、医药、石油化工、安防、航空航天等领域具有重要应用价值。香港理工大学靳伟研究组、北京航空航天大学樊尚春研究组和北京工业大学汪滢滢、王璞研究组联合研究团队提出了一种基于光纤模式相位差探测的新型激光光热光谱学气体测量技术，使痕量气体检测下限达到万亿分之一量级。　　6.世界首例可用于数字相干光通信的高性能铌酸锂薄膜电光调制器芯片　　中山大学蔡鑫伦教授团队与国家信息光电子创新中心肖希博士团队合作，在超高速电光调制器芯片的研究中取得了突破性进展，实现了世界首例可用于数字相干光通信的高性能铌酸锂薄膜电光调制器芯片。　　7.双倍频程展宽的芯片级光频梳　　光学频率梳作为具有确定梳齿频率间隔的光频标尺，在精密测量中发挥着极为重要的作用。北京大学物理学院、纳光电子前沿科学中心、人工微结构和介观物理国家重点实验室肖云峰教授和龚旗煌院士领导的课题组利用非对称光学微腔中的混沌辅助宽带动量变换，实现了覆盖两个倍频程、450-2000nm超宽谱光梳的激发与高效率收集，打破了国际微腔光梳的谱宽纪录，并且首次在混沌微腔中观测到锁模孤子脉冲存在的证据。　　8.光矢量分析：超高分辨率、大动态范围、超宽带　　光器件是新一代光信息系统(光通信、光传感、光处理、量子计算等)的基石。光矢量分析方法对光器件的研制、生产、检测和应用有着极为重要的作用。南京航空航天大学雷达成像与微波光子学教育部重点实验室的潘时龙教授团队展示了一项能同时实现超高分辨率、超宽带和大动态范围的光矢量分析方法。　　9.真空光镊实现单个微纳粒子质量和位置的高精度测量　　微纳尺度下的物理量的高精度测量一直是技术发展的难点，并制约着科学研究与应用发展的前进。中国科学技术大学郭光灿院士团队孙方稳教授小组与新加坡国立大学仇成伟教授合作，基于真空光镊系统实验实现了对单个微纳粒子的高精度全光学的质量和位置测量。　　10.荧光转换体的3D打印和无压烧结技术　　荧光转换型白光LED被广泛应用于背光显示和普通照明，未来将应用于道路照明、汽车照明和大尺寸显示等领域。　　浙江大学邱建荣教授团队发明了一种3D打印和无压烧结技术，用于快速制造量子效率高、颜色可调、物理化学性能优异的荧光转换体，实现了全无机荧光转换体的增材制造，有望应用于高功率LED和激光照明领域。

日本冲电气（OKI）公司成功开发了一种在理论上不可能泄密的量子加密方式，并可以在城市间实现长距离通信。该公司利用光的&ldquo 量子纠缠&rdquo 特性在验证试验中实现了140公里无中继信息传输。这一研究成果将在2015年投入使用。日本和欧洲都在进行关于量子加密通信的研究，但通信距离短一直是这一课题的难点。新的研究成果使这一技术的实用性得到大幅度提高。 量子加密通信是在被称为光子的光粒子上载荷密码的加密方式，冲电气公司为此开发了能够产生光子的新型激光光源。这种新型光源不但比现有的量子加密通信光源成本更低，而且能够兼容现有光通信系统中的光器件，有较好的实用性。冲电气公司以2015年为目标，计划首先在金融机关和医院等保密性要求较高的专用线路上应用。然后逐步向公众通信网普及。 冲电气公司在实验系统中，有效利用了两个一组的光子特有的&ldquo 量子纠缠&rdquo 特性。在进行加密通信时，将处于纠缠状态的两粒光子分别送到相距140公里的收、发两端，收发两端各取一粒光子作为双方使用的通用密匙。发送端利用光子的物理特性，在&ldquo 看到&rdquo 光子的某一瞬间决定密匙的形式，接收端会使用这一密匙解密所收到的信息。在传输过程如果中遭到窃密，会残留&ldquo 光痕迹&rdquo ，系统能够立刻发现。 在现有的光通信系统中，由于激光光源强度较弱，无中继通信距离仅能达到100公里左右，新型光源技术使得长距离通信成为可能，冲电气公司将与其他企业和大学协作，研发新型光通信系统。 【量子加密通信方式】 光具有&ldquo 波&rdquo 和&ldquo 粒子&rdquo 的两重性，从粒子的角度看被称为光子。上述研究的主要方向是利用光子载荷密匙，发送者和接收者通过共有密匙实现量子加密通信。根据物理学定律，光子在被第三者&ldquo 看到&rdquo 的瞬间，其物理状态会发生变化并留下&ldquo 痕迹&rdquo ，因此在该加密系统理论上是不可能失密的。 上海和呈仪器制造有限公司Shanghai Hasuc Instrument Manufacture Co.,Ltd主营：电炉、电阻炉、马弗炉、恒温摇床、净化台、洁净工作台、高温炉、生物安全柜、恒温振荡器、箱式电阻炉、恒温培养摇床。 http://www.hasuc.cn http://www.hasuc.cc http://www.shlab17.com http://www.4008806667.com http://www.shhasuc.com http://www.dryexpo.com http://www.5911718.com http://www.dry17.com http://www.5921718.com 办公地址：上海市奉贤区南桥镇翡翠国际广场1号楼1020 工厂地址：上海浦卫公路6955号 总机电话：021-51688813 直线电话：021-67186861/57188687 /60457408 /60457409 总机传真：021-51686613 直线传真：021-57188687-806 自动传真：021-51686613 人工传真：021-57188687-806 企业QQ：400-880-6667