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有关大规模硅基集成高维光量子芯片的工作
利用大规模集成硅基纳米光量子芯片技术,实现对高维度光量子纠缠体系的高精度和普适化量子调控和量子测量。 (图一)基于硅纳米光波导的大规模集成光量子芯片(可实现对高维量子纠缠体系的高精度、可编程、且任意通用量子操控和量子测量)       集成光学量子芯片技术,基于量子力学基本物理原理,使用半导体微纳加工工艺实现单片集成光波导量子器件(包括单光子源、量子操控和测量光路,以及单光子探测器等),可以实现对量子信息的载体单光子进行处理、计算、传输和存储等。集成光学量子芯片具有集成度高、稳定性高、性能好、体积小、制造成本低等诸多优点。因此,该技术被普遍认为是一种实现光量子信息应用的有效技术手段。      利用硅基纳米光波导技术实现的光量子芯片具有诸多独特优点,例如与传统微电子加工工艺兼容、可集成度高、非线性效用强、以及工作波长与光纤量子通信兼容等。然而,迄今为止光量子芯片的复杂度仅限于小规模的演示,如集成少数马赫-曾德干涉仪对光子态进行简单操控。因此,我们迫切需要扩大集成量子光路的复杂性和功能性,增强其量子信息处理技术的能力,从而推进量子信息技术的应用。       相干且精确地控制复杂量子器件和多维纠缠系统是量子信息科学和技术领域的一项难点。相对于目前普遍采用的二维体系量子技术,高维体系量子技术具有信息容量大、计算效率高、以及抗噪声性强等诸多优点。最近,多维度量子纠缠系统已分别在光子、超导、离子和量子点等物理体系中实现。利用光子的不同自由度,如轨道角动量模式、时域和频域模式等,可以有效编码和处理多维光量子态。然而,实现高保真度、可编程、及任意通用的高维度量子态操控和量子测量,依然面临很多困难和挑战。       针对上述问题,英国布里斯托尔大学、北京大学、丹麦技术大学、德国马普研究所、西班牙光学研究所和波兰科学院的科研人员密切合作,并取得了突破性进展。研究团队提出并实现了一种新型的多路径加载高维量子态方式,即每个光子以量子叠加态的形式同时存在于多条光波导路径,从而实现了一个高达15×15的高维量子纠缠系统。通过可控地激发16个参量四波混频单光子源阵列,可以制备具有任意复系数的高维度量子纠缠态。通过单片集成通用型线性光路,可对高维量子纠缠态进行任意操控和任意测量。因此,该多路径高维量子方案具有任意通用性。与此同时,团队充分利用集成光路的高稳定性和高可控性,实现了高保真度的高维量子纠缠态,如4、8和12维度纠缠态的量子态层析结果分别为96、87% 和 81%保真度,远超其他方式制备的高维量子纠缠态性能。       更重要的是,团队通过硅基纳米光子集成技术,实现了目前集成度最复杂的光量子芯片(图一所示),单片集成550多个光量子元器件,包括16个全同的参量四波混频单光子源阵列、93个光学移相器、122个光束分束器、256个波导交叉结构以及64个光栅耦合器,从而达到对高维量子纠缠体系的高精度、可编程、且任意通用量子操控和量子测量。       研究进一步利用该高维光量子芯片技术,验证高维度量子纠缠系统的强量子纠缠关联特性,包括普适化贝尔不等式和EPR导引不等式等,证明量子物理和经典物理定律的重要区别。例如,对4维度量子纠缠态,实验观察得到了2.867±0.014的贝尔参数,不仅成功违背经典物理定律61.9个标准差,而且超过普通二维纠缠体系的最大可到达值的2.8个标准差。研究还首次实现高维量子系统的贝尔自检测和量子随机放大等新功能,例如,对3维度最大纠缠态和部分纠缠态的自检测保真度约为76%,对14维以下纠缠态均实现了量子随机放大功能。
北京大学 2021-04-11
一种无衍射光束漂移的二维探测装置
本发明公开了一种无衍射光束漂移的二维探测装置,包括两个45º分光镜、两个成像透镜组、两个高速图像探测器和连接所述两个图像探测器的计算机处理系统;无衍射光束发生器发射的无衍射光首先入射到第一个 45º分光镜,经分光为一路反射光和一路透射光,该一路反射光经其中一个成像透镜组后成像在其中一个高速图像探测器上;另一路透射光入射到另一个 45º分光镜,经分光后的一路反射光经另一成像透镜组后成像在另一个高速图像探测器上,两个图像探测器同步探测出光束截面图像,并输入到计算机处理系统进行比较处理,探测出无衍射光的光
华中科技大学 2021-01-12
河流重金属迁移转化的一维分相模型软件
1.痛点问题 我国水体重金属污染给区域环境造成了一定危害,也给人体健康和生态安全带来了潜在威胁。目前,我国制定区域污废水重金属排放总量控制目标的方法采用目标总量管理模式,忽略了水体水质和底泥质量的约束性;如果考虑上述约束,又缺乏相应的技术手段支撑。特别地,能够预测含重金属污水进入河流后对水质和底质质量的影响,以及根据生态系统保护和修复目标确定污染减排控制要求等定量分析工具的缺失,制约了水污染控制与管理的精细化和精准化发展。为解决重金属容量总量管理和污染控制缺乏决策工具的问题,开发了河流重金属迁移转化的一维分相模型,以支持河流重金属污染过程模拟与相应容量总量定量计算。 2.解决方案 由于河流中重金属的演化规律非常复杂,影响因素众多,因此目前国内外对于河流中重金属数值模拟的研究尚不完善。考虑到基于化学反应动力学机理的模型构建复杂且不易与管理工作结合,而基于化学热力学平衡机理的模型存在过度简化从而不满足控制需求等问题,本项目采用迁移转化动力学机理予以建模。特别地,针对重金属在受纳河流中存在溶解态、悬浮颗粒态和底泥沉淀态的赋存特征,本项目突破已有经验模型、整体模型的局限,采用了分相模型的形式。 所开发的模型软件可用于定量刻画河流中重金属动态迁移转化规律。该模型系统具有分相特征,将河流体系划分为水相和底泥相,同时考虑推流迁移、纵向弥散、沉降作用、再悬浮作用,以及重金属在水相和底泥相之间的吸附解析作用等核心机理。采用一阶隐式欧拉算法实现模型的正向数值求解和预测,用于量化一维河流水相和底泥相中重金属在时间和空间上的迁移转化过程。 针对在流域/区域尺度上开展河流重金属污染管控的需求,本项目在构建重金属模拟模型的基础上,进一步开发了基于蒙特卡洛模拟的逆向算法,可用于估算同时满足水质和泥质要求的污染源最大排放量。当针对河流保护对象给定水质和泥质双重保护目标时,本项目开发的软件可作为在水相和底泥相浓度限值约束下控制排污口重金属总量的计算工具。 合作需求 (1)寻求在水污染监测与环境管理系统研发、生产、销售及运营服务的企业开展技术研发合作; (2)寻求在生态环境、水利、市政等政府部门或事业单位及受环保部门重点监管的污染源企业的环境监测与管理相关应用场景对接资源。
清华大学 2022-07-04
锗硅纳米低维结构的可控制备方法及产品
本发明公开了一种锗硅纳米低维结构可控制备方法及产品,该 方法具体为:(a)清洗硅衬底;(b)在硅衬底上外延生长锗硅合金形成外 延衬底;(c)涂敷电子抗蚀剂,通过电子束光刻技术在电子抗蚀剂上曝 光所需的锗硅纳米低维结构图形;(d)采用干法刻蚀将锗硅纳米低维结 构图形转移到外延衬底上得到样品;(e)去除样品上的电子抗蚀剂;(f) 高温环境下进行氧化和退火,使得氧气优先与硅反应形成氧化硅而锗 被析出;(g)在氮氢混合气氛下
华中科技大学 2021-04-14
一种分体式二维力传感器
本实用新型公开了一种分体式二维力传感器,属于传感器技术领域。包括连接头,矩形截面梁,中空筒形构件。所述矩形截面梁的顶部具有第一螺孔,底部具有第二螺孔,相对的第一侧面和第二侧面上黏贴至少一对第一应变片;所述连接头底部设置有与矩形截面梁的第一螺孔相配合的连接螺杆;所述中空筒形构件的顶部具有向外伸出的上螺杆,底部具有向外伸出的下螺杆,侧面开有导线孔,底部内表面黏贴至少一对第二应变片,第二应变片的导线从导线孔中引出;所述上螺杆与矩形截面梁的第二螺孔相配合,从而固定中空筒形构件和矩形截面梁;下螺杆固定被测结构物。该分体式二维力传感器结构简单、体积轻巧,可用于离心模型试验条件下结构物的多维受力测试。
浙江大学 2021-04-13
一维小体积大行程精密定位工作台(博实
产品详细介绍MPT-1JN/RL20X系列小体积大行程工作台通过特殊的放大机构设计,可实现小体积大行程的运动,最大可以实现X方向160微米的运动。采用柔性铰链机构作为导向机构,这种无摩擦柔性铰链导向系统提供了超高的精度以及很高的快速响应时间。快速定位响应时间仅需要几毫秒,适合动态与静态的应用。
哈尔滨工业大学博实精密测控有限责任公司 2021-08-23
深圳市四维科瑞科技有限公司
深圳市四维科瑞科技有限公司是以生产KVMSWITCH(多电脑切换器)和工控设备为主的高新技术企业。公司成立于2000年,生产经营多种工控及KVM产品,包括工业平板电脑及液晶产品、单板电脑、嵌入式主板、服务器、一体化工作站、工业机箱、工业电源、四合一KVM、切换器、数据采集卡/模块、便携式计算机等,其产品应用涵盖了众多领域,包括:电力、金融、教育、交通、通讯、能源、精密加工、工厂自动化、安防、网络应用、医疗等各个行业。
深圳市四维科瑞科技有限公司 2021-01-15
深圳市维海德技术股份有限公司
深圳市维海德技术股份有限公司(简称:维海德,股票代码:871053)是集研发、生产、销售及技术服务为一体的国家级高新技术企业,成立于2008年5月,并于2017年2月在新三板挂牌。公司主要从事高清及超高清视频会议摄像机、视频会议终端、会议麦克风等音视频通讯设备的研发、生产、销售和相关技术服务,主要为品牌厂商、系统集成商、经销商及最终用户提供音视频通讯设备,是我国音视频通讯设备及解决方案的主要供应商之一,产品广泛应用于商务视频会议、教育录播、政企业务、远程教育、远程医疗、网络直播、红外测温等多个应用领域。目前,维海德的业务遍及中国、美国、德国、荷兰、法国、挪威、意大利、新加坡、韩国、印度、南非等全球约50个国家和地区。 维海德注重研发技术积累和持续投入,在音视频各领域均获得技术突破。在摄像机领域,拥有自主专利的自动聚焦、自动曝光、自动白平衡(视频3A)核心算法,以及多种ISP自适应算法等核心技术,获得了众多品牌商和渠道伙伴的广泛应用;另外公司还推出了4K超高清系列摄像机,赢得了高端客户的认可;USB系列摄像机兼容诸多主流软视频会议平台,如腾讯会议、Teams、Zoom、好视通等。在视频会议方案上,维海德倡导端到端的标准化协议,其会议终端同业界主流硬件平台保持很好的互通性。在音频领域,也拥有自动降噪、自动增益、自动回声消除(音频3A)的核心算法,先后推出多款高保真音频产品,适用于视频会议及多媒体场景。
深圳市维海德技术股份有限公司 2021-12-07
一种毛细管力驱动制备的微腔量子点激光器及制备方法
本发明公开了一种毛细管力驱动制备的微腔量子点激光器及制备方法,所述激光器包括上基板及其下表面的布拉格反射镜、热封膜和封口、下基板及其上表面的布拉格反射镜、量子点增益材料和激光泵浦源;所述热封膜将具有布拉格反射镜的上、下基板紧密的热封在一起,形成微腔用于容置量子点增益材料,热封膜两端封口处用紫外固化胶密封;所述量子点增益材料采用浓度为50?120 mg/ml的高浓度量子点溶液。本发明的量子点激光器件波长可随着量子点尺寸变化进行调制,制备工艺简单,重复性和稳定性较高。激光器在短波激光泵浦下有很好的光增益,且相干性很好,出光波长可随量子点发光峰位置在全可见光谱范围调节,制备成本低并易于实现大规模产业化生产。
东南大学 2021-04-11
长非编码RNA作为新一代抗肿瘤治疗靶点的鉴定与核酸药物开发
1.痛点问题 尽管目前已有一系列临床治疗手段,但癌症仍然是人类健康与生命安全的最主要威胁之一,大多数癌症仍然有巨大的未满足医疗需求。抗肿瘤药物的研发依赖于靶点分子的鉴定。因此,依托于新的抑癌靶点,开发全新的抗肿瘤靶向药,是当前创新药研发的前沿。现有药物靶点主要是蛋白编码基因,所开发药物以靶向蛋白质的抗体药、小分子化合物药为主。 长非编码RNA(lncRNA)是近年来发现的一类不编码蛋白质的RNA分子,具有组织特异性强,功能复杂,种类数量大等特征。研究发现多个lncRNA与各种生物学过程相关,但是大多数lncRNA的生物学功能仍然未知。学术界已发现多个与肿瘤发生发展相关的lncRNA,但目前尚没有靶向lncRNA的抗肿瘤药物上市或在临床试验中。鉴于lncRNA复杂、多样化、特异性的生物学功能特征,这一大类分子有望成为新的疾病治疗靶点库。与已知的蛋白靶点相比,lncRNA研究少,易于获得原创、高价值的靶点专利。这要求基础研发工作在特定生理或疾病状态下,从成千上万的lncRNA中准确鉴定具有核心、基础生物学意义的lncRNA,并详细解析其细胞功能与分子机制,确定其作为疾病治疗靶点的可行性与科学基础。 2.解决方案 在此前的研究中,本项目组以肿瘤体系为研究对象,开发了基于信息论的多组学数据挖掘与lncRNA功能预测方法流程。在多种癌症中鉴定了具有核心生物学功能的lncRNA。例如,首次发现一个此前从未被研究过的lncRNA对于肝癌肿瘤细胞等高增殖率细胞的核仁结构及功能至关重要。研究证明该lncRNA在肿瘤中特异性地高表达,并且对于肿瘤细胞的快速增殖不可或缺,因此项目提出以该lncRNA作为肿瘤治疗靶点,开发抗肿瘤小核酸药或小分子化学药,控制肝癌发展。 项目技术核心是在肿瘤体系中鉴定重要lncRNA的技术流程,预期产品是针对一系列lncRNA新靶点的靶向药物。 3.合作需求 1)资金需求:针对新靶点lncRNA的小核酸药临床前研发需要的资金投入,在IND申报前需约2500-5000万元人民币; 2)孵化资源:公司研发所需办公及研发场地、实验室、计算服务器、分析与测试公共实验室等; 3)团队:生物医药科技公司管理团队、核酸药临床前研发团队、商务开发与合作团队、财务、法务等支持团队; 4)CRO公司合作:小核酸序列大规模合成、敲低效率验证、动物模型、药物毒理、药代动力学、免疫原性等指标测试; 5)大型医药公司合作:商讨未来技术转让方案,利用大型医药公司临床开发资源,开展临床研发合作; 6)药物递送平台合作:针对小核酸药靶向递送需求,开展不同递送工具的合作开发; 7)临床医院合作:针对临床治疗需求,开展小规模IIT临床试验,准备IND申报; 8)基础研究合作:与lncRNA研究领域内国内外基础研究团队合作,开发新的lncRNA靶点。
清华大学 2022-10-24
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