福州大学物信学院李福山教授、福州大学化学学院郑远辉研究员与TCL集团工业研究院钱磊博士的合作研究论文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在线发表。 量子点具有优异的光电特性，其图案化在发光显示，荧光标记和智能传感领域具有广阔的应用前景。量子点薄膜形貌最终决定了其光电器件应用，论文采用高精度喷墨打印技术制作微米级量子点发光图案，创新性的在基板表面构建具有随机分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微纳米颗粒，作为喷墨打印输运过程中的聚集钉扎点，强化微米级墨滴蒸发流动以及量子点组装过程中的差异性，形成不可复制“花状”发光图案；成功应用于低成本，可柔性化，自然条件下隐蔽，具有多重防伪级别和商业化的价值的不可复制全彩荧光防伪标签。并且首次引入了人工智能（AI）技术对喷墨打印量子点防伪荧光标签进行验证，并成功识别出不同的清晰度、亮度、旋转角度、放大倍率以及这些参数混合的“花状”图案，实现了防伪标签的高效准确识别。

福州大学物信学院李福山教授、福州大学化学学院郑远辉研究员与TCL集团工业研究院钱磊博士的合作研究论文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在线发表。 量子点具有优异的光电特性，其图案化在发光显示，荧光标记和智能传感领域具有广阔的应用前景。量子点薄膜形貌最终决定了其光电器件应用，论文采用高精度喷墨打印技术制作微米级量子点发光图案，创新性的在基板表面构建具有随机分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微纳米颗粒，作为喷墨打印输运过程中的聚集钉扎点，强化微米级墨滴蒸发流动以及量子点组装过程中的差异性，形成不可复制“花状”发光图案；成功应用于低成本，可柔性化，自然条件下隐蔽，具有多重防伪级别和商业化的价值的不可复制全彩荧光防伪标签。并且首次引入了人工智能（AI）技术对喷墨打印量子点防伪荧光标签进行验证，并成功识别出不同的清晰度、亮度、旋转角度、放大倍率以及这些参数混合的“花状”图案，实现了防伪标签的高效准确识别。

生成模型的研究重点是如何从给定的数据集合中学习到数据的联合概率分布，以及从学习到的概率分布中高效地生成新的样本。研究团队提出将数据的联合分布概率编码成量子多体态的概率幅的模平方。进一步地，他们提出在经典计算机上使用矩阵乘积态(Matrix Product States)来模拟学习的过程。矩阵乘积态的参数，即张量网络的张量元，可以通过类似密度矩阵重整化群(Density Matrix Renormalization Group)的算法进行学习，最终形成一个具有泛化能力的生成模型。这个学习算法结合了量子物理与机器学习各自的优点：它不仅可以利用GPU高效地学习到模型参数，还可以利用张量网络的灵活性动态地调节模型表达能力。此外，与传统的基于统计物理的生成模型（例如玻尔兹曼机）相比，玻恩学习机还具备直接生成无关联样本的强大能力，从而可以高效地生成新的数据。 基于量子态的概率生成模型融合了量子物理与机器学习的思想，是一个崭新的研究领域。玻恩学习机借助量子态内禀的概率解释及其强大的表达能力，意在为机器学习和人工智能提供更为先进的生成模型和学习算法。此外，这类模型在量子信息处理，量子计算以及多体物理中具有应用潜力。展望将来，最令人兴奋的前景应该会是在一台量子计算机上实现玻恩学习机，从而以全新的方法进行概率型的学习和建模。这项工作用使用张量网络模拟量子计算机的运行，向无监督量子机器学习迈近了一步。作用在一幅MNIST图片上的矩阵乘积态以及它的纠缠谱

中国科学技术大学潘建伟及其同事彭承志、徐飞虎等利用“墨子号”量子科学实验卫星，在国际上首次实现量子安全时间传递的原理性实验验证，为未来构建安全的卫星导航系统奠定了基础。该成果于2020年5月11日在线发表在国际学术知名期刊《自然·物理》上。

项目成果/简介:完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术

卢海舟和谢心澄课题组在拓扑半金属中利用费米弧和“虫洞隧穿”构成的Weyl轨道，提出了一种新的三维量子霍尔效应机制。拓扑半金属是拓扑物相的新成员，具有拓扑保护的表面态，被称作费米弧 (如图4所示)。费米弧是拓扑半金属拓扑保护的表面态的费米面。在拓扑Weyl半金属中，有4个面可以有拓扑保护的表面态。由于拓扑约束的原因，每个面的表面态只是半个二维电子气。相对的上下表面的费米弧电子气可以通过Weyl点连接起来，组成一个完整的二维电子气，这是非常奇异的物相。 既然费米弧也是一种二维电子气，它们是否可以有量子霍尔效应？要研究这个问题，首先要明白什么是形成量子霍尔效应的关键，那就是电子的回旋运动 (如图3左图所示)。电子回旋运动的量子力学描述等价于谐振子，因此会形成等间距的朗道能级。朗道能级在边界发生能量畸变，才会有边界态提供无耗散的电子输运和量子霍尔化电导，即量子霍尔效应。 目前，已经有多个拓扑半金属实验观察到霍尔电阻的量子化平台。这种新奇的三维量子霍尔效应的研究才刚刚开始。直接观测到如图8所示的奇异边界态分布将是未来的一个挑战方向。  

介绍了一个趋近绝对零度量子散射共振在化学反应中发挥重要作用的例子。F+H 2

本成果通过可视化的工作界面，可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面，具有较强的推广应用价值。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 量子照明雷达是新兴的研究方向，是量子信息技术与雷达技术相结合的新兴产物。而量子信息技术又是古老的量子力学与信息技术相结合的交叉学科，不少研究者因晦涩的量子力学而望而却步。为了降低量子照明雷达的神秘感，打破抽象壁垒，我们创造性地发展了量子照明雷达的高效仿真技术，对于未来实现量子雷达的普及与推广具有重要意义。 截止目前，尚未见到关于量子照明雷达仿真平台的相关报道。而该成果基于MATLAB这一易于上手的计算机数值平台，沟通了抽象的量子力学与具体的量子目标探测之间的桥梁，具有创新性和国内领先的技术先进性。 经过近五年的研究和近两年教学实践的检验，该成果不断丰富和完善，通过可视化的工作界面，可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面，具有较强的推广应用价值。鉴于量子雷达技术是未来新体制雷达的重要技术途径之一，本成果将有望在空间、水下目标探测方面取得应用，市场应前景广阔。截止到目前，该成果已经应用于高年级本科生的培养与实训和北京某研究所的新体制目标探测项目研发中。

1.4×25Gb/s NRZ Optical Transmitter and Receiver; 2.50G PON Burst Mode TIA; 3.4×56Gbaud/s PAM4 Optical Transmitter and Receiver。 陈莹梅教授团队于2015年至2020年期间，共承接华为技术有限公司、海思光电子有限公司等多家企业的横向合作项目9项，其中10G线性均衡器芯片已在海思商用，高速以太电口模拟器已在华为量产，24路总传输速率1.344Tb/s的数控可调衰减器芯片正在华为量产准备中。

成果介绍针对国防应用领域开放架构、服务化等应用需求，提出了一套基于DDS的SOA实现方案，并基于自主研发的DDS产品实现了相应的服务化集成框架，提供了在云计算环境下服务的注册、审核、查询、生命周期管理和动态监控等功能，基于DDS实现了高性能和多QoS支持的通信机制。基于该框架的服务可同时对外提供RPC（请求/应答）接口和DDS（发布/订阅）接口，适用于军工领域广泛而复杂的应用场景。技术创新点及参数在分布式应用系统中，随着应用规模和复杂度的不断扩大,传统基于组件的系统开发模式因缺乏有效的应用资源共享和系统管理途径，导致应用功能重复开发、系统运维低效等问题越来越突出。基于面向服务架构（SOA）理念的软件实现技术，如Web Service等虽然具备简单性、灵活性、复用性、功能和技术解耦合等特点，但无法满足军工等特定领域内分布式实时系统高实时性、可靠性等特殊应用需求，对面向业务的应用开发也缺乏支撑。针对上述问题，项目提出了一套基于DDS的SOA实现方案，并基于自主研发的DDS产品实现了相应的服务化集成框架，为分布式实时应用系统提供了通用的服务集成与管理的解决方案，实现了应用资源的共享和重用。项目的主要特点有： 基于SOA提出了一个通用的服务模型，抽象了基于DDS通信的服务接口，服务可同时对外提供请求/应答（RPC）和发布/订阅两类接口。根据提出的服务模型设计了一套基于XML+IDL的服务描述语言，方便形式化地定义和描述服务。 基于自主研发的DDS通信中间件系统，遵循OMG组织的RPC over DDS规范，在DDS发布/订阅机制的基础上提供了RPC机制，使得服务可同时对外提供RPC（请求/应答）接口和DDS（发布/订阅）接口，适用于军工领域广泛而复杂的应用场景。 该服务集成框架实现了SOA架构，提供了服务的注册、部署、查询、激活、监控等功能。通过增加系统管理员角色，在服务注册过程增加了服务审核和权限分配环节，提高了系统级控制和管理能力；提出并实现了服务容器的概念，用于统一管理计算节点上服务的生命周期，使得系统既可以运行于传统的物理计算节点上，也可以在部署于云计算环境中的虚拟计算节点上；支持灵活的服务部署和动态更新机制，通过建立服务文件目录实现了多版本服务信息管理，通过服务引用（Service Reference）实现了对服务消费者透明的服务动态切换，便于服务的在线更新；通过制定标准的服务管理接口实现了服务运行时监控，此外，还提供了业务数据监控接口，用于灵活监控业务相关状态。 服务集成框架还提供了统一的信息模型管理维护功能，并实现了从IDL编译器到服务编排工具的一系列开发工具，支持上层服务化应用的快速构建。