项目成果/简介:中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陈宇翱、徐飞虎等利用多光子量子纠缠在国际上首次实现分布式量子相位估计的实验验证，这为将来构建基于量子网络的高精度量子传感奠定基础。该成果于11月30日在国际学术知名期刊《自然·光子学》上在线发表。 分布式传感是一种可用于同时执行远程空间多个节点上精密测量任务的重要手段，在日常生活、科学研究和工程等领域有着广泛的应用。例如，该项技术可用于桥梁、飞机等大型结构的应力场分布和温度场分布的有效监测。随着量子技术的不断发展，传感技术也迈进了量子化时代。量子网络作为量子信息和量子计算的重要组成，在执行各类远程多节点任务中起着重要作用。当对多个空间分布的参量进行测量时，分布式量子传感能够实现超越经典统计极限的测量精度。然而，分布式量子传感面对的一个重要问题是：如何选择并制备能够实现对多个参量最优的测量精度的量子纠缠态。研究表明，对于某类分布式的最大纠缠态，理论上能够达到最优测量精度，即海森堡极限。 研究团队设计了最优的测量方案，基于多光子量子纠缠，通过操纵六光子干涉仪，实验演示了多个独立的相移及其平均值测量。实验结果显示，利用分布式纠缠态进行测量，其精度可以超越经典传感器的理论极限。基于光子纠缠和相干性组合的方案，研究团队进一步实验演示了多个空间相移的线性组合测量（参数数量总个数达到21个），与仅利用粒子纠缠的方案对比，该组合式方案不仅能够增加可测量参数数量，还能提高测量精度。 该项工作成功实现了多参量分布式量子传感的原理性实验验证，评估了不同纠缠结构情况下的测量精度，验证了纠缠结构对测量精度的增强效果，扩展了资源利用率和可测量的参量数量，朝分布式量子传感的实际应用迈出了重要一步。《自然·光子学》杂志的审稿人对该工作给予高度评价，称赞这是一项“重要的里程碑工作”（constitutes a significant milestone）。

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。

本发明公开了一种控制 PbS 或 PbSe 量子点尺寸分布的方法，其 步骤包括：(1)首先在铅的前驱物中注入较大尺寸的 CdSe(或者 CdS)量 子点，此时通过阳离子交换反应得到了较大尺寸 PbSe(或者 PbS)量子 点，(2)然后继续注入较小尺寸 CdSe(或者 CdS)量子点，这时通过阳离 子交换反应会得到较小尺寸 PbSe(或者 PbS)量子点，(3)然后在奥斯特 瓦尔德熟化效应的作用下， PbSe(或者 PbS)量子点的尺寸分布会越来越 窄，从而控制了 PbSe(或者 PbS)量子点的尺

本发明公开了一种控制 PbS 或 PbSe 量子点尺寸分布的方法，其 步骤包括：(1)首先在铅的前驱物中注入较大尺寸的 CdSe(或者 CdS)量 子点，此时通过阳离子交换反应得到了较大尺寸 PbSe(或者 PbS)量子 点，(2)然后继续注入较小尺寸 CdSe(或者 CdS)量子点，这时通过阳离 子交换反应会得到较小尺寸 PbSe(或者 PbS)量子点，(3)然后在奥斯特 瓦尔德熟化效应的作用下，PbSe(或者 PbS)量子点的

产品详细介绍 光纤光谱仪产品名称： Maya2000-Pro产品名称： S1024 高井深光谱仪产品名称： QE65000科研级的光谱仪 产品名称： NIR-256 温度可调的近红外(NIR)光谱仪 产品名称： NIR-512 温度可调的近红外(NIR)光谱仪 产品名称： HR4000高分辨率光谱仪 产品名称： HR2000+高分辨率光谱仪 产品名称： USB4000微型光谱仪特点• 5种触发方式• 响应波长200-1100nm• 10µs积分时间• 光学分辨率（FWHM可达0.02nm） • 电子快门可以防止饱和 • 量子效率高达90％ • 更高的系统灵敏度 • 优异的紫外光响应能力 • 满足低亮度级别应用的条件• 板载微控器 • 即插即用USB • 光学平台 • 安装和使用手册 • 采用附件 • 规格应用范围：适用于激光及环境检测、成分分析等各种测量，而且小巧方便，价格较国内的许多光学仪器都非常的低廉，可以看做是一款近民用的光学仪器，非常适用于科学研究已经广泛的应用在全国的各大院校当中

产品详细介绍    

本发明公开了一种多轴数控机床转台几何误差六位置辨识方法，包括：根据机床结构和转台位置，确定球杆仪在转台坐标系上的六个安装位置；结合球杆仪测量方向以及转台几何误差对机床精度影响模型，建立球杆仪读数与转台几何误差之间的关系；根据球杆仪详细坐标和测量方向齐次向量建立转台的六个集成误差表达式；根据转台垂直度误差和位置偏差的性质，分离得到转台十项几何误差的辨识公式；建立球杆仪安装误差对球杆仪读数影响模型；安装球杆仪，转动转台得到各个安装位置处球杆仪读数；对球杆仪读数进行拟合，得到剔除安装误差后的球杆仪数据；利用十项几何误差辨识公式计算得到转台所有的几何误差。该方法操作简单方便，辨识精度高，系统性好。

本发明公开了一种五轴联动机床旋转轴的几何误差连续测量方 法，其包括如下步骤：在五轴联动机床的主轴上安装激光位移传感器， 并在其工作台上安装三个不共线的标定球，设定标定球的齐次坐标表 达式；分别以摆动轴 A 和回转轴 C 为标定轴，利用激光位移传感器测 量摆动轴 A 及回转轴 C 在不同转角时，各标定球圆心在 X、Y、Z 方 向上的位置偏差；根据标定球圆心的位置偏差及标定球的齐次坐标表 达式，计算获得摆动轴 A 和回转轴 C 的几何误差值。本发明利用斜曲 面建立待测刚体 X、Y、Z 三个方向位置偏差的