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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
高强度高韧性氧化锆基陶瓷及其制备方法
本技术解决了现有常压烧结技术中制备氧化锆基陶瓷韧性较低以及湿法成型时高浓度、低粘度浆料制备困难的问题。将氢氧化铝包覆在纳米氧化锆(含4.37~6.04%氧化钇)粉体表面,热处理组合成氧化锆-氧化铝复合微粉(微粉中四方相氧化锆含量占氧化锆总量的70-90%)。以该复合微粉、丙烯酰胺、交联剂和分散剂为原料,通过注凝成型制备生坯,在常压烧结条件下制备本发明
南京工业大学 2021-01-12
一种液体深层发酵生产块菌多糖的培养基
研发阶段/n本发明公开了一种液体深层发酵生产块菌多糖的培养基。该培养基由乳糖、蛋白胨、硫酸镁、磷酸二氢钾按一定比例构成,其块菌多糖的制备步骤首先是斜面菌种培养,其次是液体种子培养,最后是液体深层发酵。本发明通过对中国块菌的斜面菌种、一级液体种子和二级液体种子的培养来稳定其生理状况,在液体深层发酵阶段着重考察了不同碳源、氮源及起始pH值对块菌液体深层发酵过程中块菌多糖产量的影响。在该培养基中块菌生长迅速,发酵周期短,多糖产量高,成本低,适用于工业化大规模生产块菌多糖。
湖北工业大学 2021-01-12
海鲜菇液化专用菌种培养基及相应的培养法
本发明公开了一种海鲜菇液化专用菌种培养基,其由以下重量份的成分组成:玉米淀粉50‑60份、葡萄糖1‑2份、小麦纤维素10‑15份、细麸皮15‑25份、酵母浸膏1‑1.5份、牛肉蛋白胨1‑1.5份、磷酸二氢钾2‑3份、硫酸镁1‑1.5份、水100份。本发明还同时公开了利用上述培养基进行的海鲜菇液化菌种培养法,依次进行以下步骤:将海鲜菇液化专用菌种培养基高温高压灭菌,于无菌条件下在灭菌后培养基中接入海鲜菇母种,20~22℃黑暗培养20~22天;将所得的液化专用固体菌种进行稀释处理,得海鲜菇液化菌种。
浙江大学 2021-04-13
基于余能原理的基面力元法及其计算软件
北京工业大学 2021-04-14
内修饰萘基分子管的设计理念、模块化合成
以“萘基分子管:具有仿生空腔特征的大环主体”(Naphthotubes: Macrocyclic Hosts with a Biomimetic Cavity Feature)为题,介绍了该课题组近年来在内修饰萘基分子管方面的研究进展(图5)。论文从内修饰萘基分子管的设计理念、模块化合成、分子识别以及其在分析传感、智能材料、分子机器、自组装等领域的应
南方科技大学 2021-04-14
生物基聚氨酯类产品的生物-化学组合合成技术
本成果聚焦于可再生木本植物油脂的生物-化学组合合成技术,合成了基于油脂的新型聚氨酯系列产品,并结合分子结构设计-性能调控构建了多功能、高性能且稳定的生物油脂基聚氨酯及其复合材料,为获得综合性能优良的新型生物基聚氨酯材料提供理论依据和技术支持。
华中科技大学 2021-12-09
豆基婴幼儿配方粉蛋白原料加工技术
 一、成果简介 通过本项目的研究,在提高婴幼儿豆基配方粉的营养性和安全性方面取得了4个方面的成果:(1)确定了 同时去除大豆蛋白中植酸和异黄酮的工艺,解决了豆基粉大豆蛋白原料植酸含量高抑制矿物质吸收、所含异黄酮存在安全隐患等问题。同时,该工艺还改善了豆基粉的酸凝特性,提高了婴幼儿食用豆基配方粉后胃部的舒 适性。(2)通过特定方式的加热来控制大豆蛋白溶液中蛋白粒
中国农业大学 2021-04-14
航空用新一代镍基高温合金及其单晶叶片
项目目标产品是航空用新一代镍基高温合金及其单晶叶片,基于国际先进的超纯净熔炼和镍基单晶涡轮叶片制造技术,广泛应用于航空发动机领域。以江苏省优秀科技创新团队为依托,以国际合作为桥梁,以国家急需、国际前沿为宗旨,通过产学研联合,瞄准航空发动机用单晶高温合金涡轮叶片生产的国际先进水平,以国产大飞机项目为导向,实现具有自主知识产权的航空发动机用镍基单晶高温合金涡轮叶片生产共性关键制造技术突破。本项目所开发的航空用新一代单晶叶片具有在高温度下拥有优异综合性能,适合长时间在高温下工作,能够抗腐蚀和磨蚀,长寿命
江苏大学 2021-04-14
航空用新一代镍基高温合金及其单晶叶片
项目简介项目目标产品是航空用新一代镍基高温合金及其单晶叶片,基于国际先进的超纯净熔炼和镍基单晶涡轮叶片制造技术,广泛应用于航空发动机领域。以江苏省优秀科技创新团队为依托,以国际合作为桥梁,以国家急需、国际前沿为宗旨,通过产学研联合,瞄准航空发动机用单晶高温合金涡轮叶片生产的国际先进水平,以国产大飞机项目为导向,实现具有自主知识产权的航空发动机用镍基单晶高温合金涡轮叶片生产共性关键制造技术突破。本项目所开发的航空用新一代单晶叶片具有在高温度下拥有优异综合性能,适合长时间在高温下工作,能够
江苏大学 2021-04-14
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