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水下光量子仪

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水下光量子仪相关的资讯

  • 新加坡国立大学合成新型近红外发光量子点,光致发光量子效率可达25%|国际用户简讯
    作者:Sophie编辑:Joanna对于太阳能转换器件和生物成像应用程序来说,使用发射近红外光、具有显著斯托克斯位移且再吸收损失小的材料非常重要。近期新加坡国立大学化学系便合成了这样一种新型材料——四元混合巨壳型量子点(InAs?In(Zn)P?ZnSe?ZnS)。这种新型量子点可以实现显著斯托克斯位移,且光致发光量子效率可达25%,非常适合应用于太阳能及生物领域。Tips: 斯托克斯位移是指荧光光谱较相应的吸收光谱红移(斯托克斯位移=发射波长-吸收波长)。斯托克斯位移越大,荧光太阳能光电转换效率越高。图片来源于网络 单锅连续注射&结构比例控制合成新型量子点的关键新加坡国立大学使用单锅连续注射的方法来合成该量子点。四元混合巨壳型量子点结构主要成分由内到外比例为1: 50: 37.5: 37.5合成过程分为4步,由内向外,依次为:1. 合成该量子点InAs内核2. 向InAs核反应容器中注射As前驱体溶液、醋酸锌和磷酸氢,完成第2层In(Zn)P壳层的合成3. 向反应体系注射Se前驱体溶液合成第3层ZnSe壳层4. 注射S前驱体溶液和醋酸锌完成ZnS壳层的合成四元混合巨壳型量子点合成过程图示合成过程中,研究人员会定时从反应容器中取出小部分溶液测量其紫外可见吸光度和光致发光特性来跟踪反应进程,并调整量子点间的结构比例。他们利用HORIBA高能量窄脉宽 Nanoled-440L皮秒脉冲激光光源对样品进行激发,在FluoroLog-3 荧光光谱仪上测试荧光寿命。在新的荧光光谱技术中,FluoroLog-3 系列荧光光谱仪配置CCD检测器新技术,实现快速动态荧光光谱检测,实现实时反应发光测试,分子相互作用的动态检测。新型量子点材料助力太阳能及生物应用用领域终合成的巨壳量子点,In(Zn)P壳层能够吸收400-780 nm的可见光,并将吸收后的能量传递到InAs内核,使其在873nm处发射,进而实现显著的斯托克斯位移和很小的吸收-发射光谱重叠;经统计计算,该量子点光致发光量子效率可达25%,这对于近红外发射器来说相当可观,且它在873nm的发射光与硅太阳能电池的光敏响应区匹配良好。并且这一新型量子点为可调色发光,不含有害金属。种种优点使得该量子点不仅非常适合应用于荧光太阳能领域用以提高光电转换效率;且在生物领域,该量子点也可作为荧光材料用于生物成像,给疾病的诊断和治疗带来巨大进步。该工作以“Large-Stokes-Shifted Infrared-Emitting InAs?In(Zn)P?ZnSe?ZnS Giant-Shell Quantum Dots by One-Pot Continuous-InjectionSynthesis”为题,发表于《Chemistry of Materials》。 HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案,如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术,旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年,距今已有200年历史。如今,HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的选择,之后我们也将持续专注科研领域,致力于为全球用户提供更好的服务。
  • 京企发布国内首台相干光量子计算机
    量子计算机从实验室走向产业化应用的步伐正在加快。北京玻色量子科技有限公司日前发布了自研100量子比特相干光量子计算机——“天工量子大脑”,该成果目前已在通信、金融、生物医药、交通等产业领域进行了真机应用测试。量子计算,是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。随着电子计算机赖以提升算力的摩尔定律逐渐走到尽头,人们对新一代计算工具无比渴求,量子计算机正是备受关注的新一代计算工具的代表。量子比特是量子计算机的基本信息单元,当前,在实验室里制备单个或少量的量子比特对量子物理学家来说已经不再是难题,如何制备出成百上千的量子比特并使其在系统中稳定运行,成为量子计算技术从实验室走向产业应用的最大挑战。据悉,“天工量子大脑”具有100个计算量子比特,可以解决最高超过100个变量的数学问题,已达国际领先水平。此外,它还实现了上百规模光量子之间的“全连接”控制,具备完整的可编程能力,也就是对应不同的应用场景和不同算法时硬件无需修改,完全通过软件配置就能实现可扩展、可编程,充分利用光量子计算优势,极大降低了实际问题的建模复杂度。公司首席技术官魏海介绍,当光穿过非线性材料时,其光子的波长和相位都会发生变化,在精准控制其能量和相位的过程中,在相空间会出现量子叠加态效应,这也是“天工量子大脑”实现加速计算的根本原因,玻色量子技术团队利用该效应,完成了100光量子比特的并行加速计算。为了满足光量子存储运算的极高精度需求,实现超过100个量子比特的存储,技术团队自主研发了一款光量子计算专用光纤恒温控制设备——“量晷”,该设备能将光纤的温度变化稳定在千分之一摄氏度量级,即能够做到0.001摄氏度的温度稳定维持,有效避免环境温度波动带来的光纤内存长度误差。为了导入计算问题的参数矩阵,玻色量子自研了光量子测控一体机——“量枢”,集光量子测量反馈、系统状态检测、计算流程控制等功能于一体,同时控制、读取和执行快速反馈来操控100个计算量子比特。量子计算应用在产业的实际场景中,究竟有何优势?平安银行LAMBDA创新实验室负责人崔孝林介绍,其在“天工量子大脑”上实现了对德国信用数据集特征筛选计算的加速,在不到一毫秒的时间内完成了相关问题的求解。这一计算速度与传统的经典计算机最优算法相比,至少实现了100倍加速。北京航空航天大学教授、数据智能与智慧管理工信部重点实验室主任吴俊杰也举例说道,在复杂环境下的动态决策问题困扰了其很久,量子计算为其提供了新的解决思路和技术路径。北京量子信息科学研究院科研副院长、清华大学物理系教授龙桂鲁说,在量子计算机的多种技术路径里,“天工量子大脑”所属的相干伊辛机是最经济实用的,也是当前具产业化应用条件的方向之一。据悉,玻色量子2020年11月成立于北京朝阳区,其团队来自斯坦福、清华、中科院等顶尖院所,目前其成果已率先在金融、通讯、生物医药、交通等领域进行了应用探索,推动光量子计算领域实用化与产业化。3个月前,因“天工量子大脑”在通信、金融等领域的巨大潜力,玻色量子团队获得了中国移动的产业投资,这也是量子计算行业里首例来自产业领域的战略投资。
  • 快1.8亿倍!九章光量子计算原型机成功求解图论问题
    8日,记者从中国科学技术大学获悉,该校由潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等组成的研究团队,基于“九章”光量子计算原型机完成了对“稠密子图”和“Max-Haf”两类图论问题的求解,通过实验和理论研究了“九章”处理这两类图论问题为搜索算法带来的加速,以及该加速对于问题规模和实验噪声的依赖关系。该研究成果系首次在具有量子计算优越性的光量子计算原型机上开展的面向具有应用价值问题的实验研究。相关论文日前以“编辑推荐”的形式发表在国际学术期刊《物理评论快报》上,并被物理网站专题报道。国际学术界对量子计算的实验发展制定了三步走的路线图,其中第一步是实现“量子计算优越性”,即通过高精度地操纵近百个物理比特,高效求解超级计算机无法在合理时间内解决的特定的高复杂度数学问题。这一步的意义在于首次从实验上确凿地证明量子计算加速,并挑战“扩展的丘奇—图灵论题”。因此,国际学术界下一阶段的一个重要科研目标是探索利用量子计算原型机演示具有实用价值的问题的求解。近期,潘建伟团队在继续发展更高质量和更强拓展性的光量子计算原型机的同时,开展了将“九章”所执行的高斯玻色采样任务应用于图论问题的研究探索。图论起源于著名的“哥尼斯堡七桥问题”,被广泛用于描述事物之间的关系,例如社交网络、分子结构和计算机科学中的许多问题均可对应到图论问题。高斯玻色采样与图论问题具有紧密的数学联系,通过将高斯玻色采样设备的每个输出端口映射到图的顶点,将每个探测到的光子映射到子图的顶点,研究人员可以利用实验得到的样本加速搜索算法寻找具有更大密度或Hafnian的子图的过程,从而帮助这两类图论问题的求解。这两类图论问题在数据挖掘、生物信息、网络分析和某些化学模型研究等领域具有重要应用。此次研究中,研究人员首次利用“九章”执行的高斯玻色采样来加速随机搜索算法和模拟退火算法对图论问题的求解。研究人员在实验中使用了超过20万个80光子符合计数样本,相比全球最快超级计算机使用当前最优经典算法精确模拟该实验的速度快约1.8亿倍。
  • 光损失波色采样实验成功,光量子计算保持国际领先
    p   最新发现与创新 /p p   中国科学技术大学潘建伟教授及其合作团队实验研究了一种量子计算模型玻色采样对光子损失的鲁棒性,证明容忍一定数目光子损失的玻色采样可以带来采样率的有效提升。该研究成果为通过玻色采样实现量子霸权开辟了一条高效的途径。 /p p   在量子计算领域,能演示量子机器在特定问题上优于经典计算机的实验,被国际学术界称为量子霸权。2010年,麻省理工学院Aaronson等在理论上提出玻色采样,并严格证明此模型是实现量子霸权的有效途径之一。但是玻色采样的一个实验挑战是光子的损耗。 /p p   对此,潘建伟及其同事陆朝阳等首次在实验上探索了可容忍光子损耗的玻色采样。研究人员发展了国际上最高效率和品质的量子点单光子源,并自主研发了集成127个分束器的具有最高透过率的光量子线路。结合上海微系统与信息技术研究所尤立星团队研制的高性能超导纳米线单光子探测器(SNSPD),实验证明,在损耗一定光子数的情况下,玻色采样仍然保持其原来的计算复杂度。与此同时,这种新型的玻色采样可以指数级地提升采样速率。该研究成果表明我国继续在光学量子计算方面保持国际领先水平,并向超越经典计算能力的量子霸权研究目标又近了一步。 /p p   据了解,该成果近日以“编辑推荐文章”的形式在线发表于国际著名的《物理评论快报》上。美国物理学会网站邀请澳大利亚量子计算和量子通信技术国家研究中心Austin Lund博士以“光子损耗不会使得量子采样脱轨”为题,对这一研究成果作了评述。 /p
  • 澳大利亚研发出迄今最高效激光量子存储技术
    澳大利亚国立大学领导的研究小组研发出了世界上迄今效率最高的激光量子存储技术,使我们朝着研制出超快速的量子计算机和提升通信安全指数的方向又迈进了一步。相关论文发表在6月24日出版的《自然》杂志上。   该校物理与工程研究院激光物理中心的科学家首次通过阻断和控制激光来操控晶体中的电子。这一系统史无前例的高效率和高精准度可使激光精妙的量子特性被存储、操控和忆起。   研究主导者摩根贺吉斯说,新技术大大减少了激光穿越过程中光子的损失,使其从单光子水平的微弱相干态调整至500个光子水平的亮态,并能将存储效率提升至69%,而传统的量子存储效率一般为17%,最高不超过45%。   由于量子力学固有的不确定性,激光在穿越晶体过程中会遗失部分的信息,并能将存储的信息以三维全息图的方式即刻呈现出来。处于量子相干态时,仅能输入30个或更少的光子。而新技术将打破量子不可克隆定理,即单量子或未知量子态不能被克隆的限制,使更多的输入信息可被寻回,而非遗失或损坏,在实际应用中可显著提升通信的安全指数。   此外,研究人员表示,激光存储还可用于测试和诠释基础物理现象,例如奇异的量子纠缠现象与爱因斯坦相对论存在着怎样的关联。主要研究人员马修塞拉斯介绍说:“我们能够在两种晶体存储器间实现量子纠缠。根据量子力学,无论双方相距多远,它们都保有特别的关联性,读取一个存储器内的信息必将即刻改变另一个存储器中所储存的信息 而根据相对论,存储器的移动方式将影响经过它的时间的长短。使用性能良好的量子存储器将大大降低测量和解释这些基础物理效应的难度,使其变得‘平易近人’。”   研究小组此前曾成功地将晶体中的光束阻断了1秒多的时间,为当时最好成绩的1000倍。将光束“冻住”的时间大大延长,意味着可能据此找到实用方法,以制造出光子计算机或量子计算机所需的存储设备。下一步研究团队还将再接再厉,在兼顾提升存储效率的同时,使储存时间延长至若干小时。
  • 海洋光学发布电致发光量子效率测量系统 SpectrumTEQ-EL新品
    SpectrumTEQ-EL系列电致发光量子效率测量系统,可以针对发光器件的光电特性进行有效测量,系统搭配的QEpro光谱仪具有信噪比、低杂散光等特性,可确保测量结果得准确性;同时,系统配有强大的测试软件,对话框式的软件操作界面让测量过程变得更为简单。测量参数量子效率亮度量子效率随电流密度的曲线色坐标辐射通量,光通量峰值波长 应用领域无机电致发光有机电致发光分子薄膜EL器件 产品优势体积小巧:便于灵活使用及运输。原位测量:可放至手套箱内,实现原位测量流程化操作:设备无需频繁校准。产品参数 系统配置配置方案 方案1 方案2光谱仪型号QEPro / QE65Pro(可选)光谱范围(nm)350-1100信噪比1000:01:00分辨率2.5 nm (FWHM)动态范围85000:1(QEPro单次采集);25000:1(QE65Pro单次采集)AD位数18-bit(QEPro);16-bit(QE65Pro)积分球尺寸3.3”1.5”材质Spectralon源表Keithley2400光纤芯径1000um(可更换其他芯径)校准灯角度2 Pi 型号HL-3-INT-CAL亮度50 流明功率5W(电功率)无线遥控 通道数4无遥控软件SpectrumTEQ-EL专用软件注:对于医疗器械类产品,请先查证核实企业经营资质和医疗器械产品注册证情况 创新点:原位测量:与整机系统相比,模块化设计可放至手套箱内,实现原位测量,降低测量误差 流程化操作:设备无需频繁校准 软件算法强大,可直接进行绝对辐射校准 电致发光量子效率测量系统 SpectrumTEQ-EL
  • 量子激光雷达水下获取3D图像
    英国科学家首次展示了一种新型激光雷达系统,其使用量子探测技术在水下获取3D图像。该系统拥有极高的灵敏度,即便在水下极低的光线条件下也能捕获详细信息,可用于检查水下风电场电缆和涡轮机等设备的水下结构,也可用于监测或勘测水下考古遗址,以及用于安全和防御等领域。相关研究论文刊发于4日出版的《光学快报》杂志。  在水下实时获取物体的3D图像极具挑战性,因为水中的任何粒子都会散射光并使图像失真。基于量子的单光子探测技术具有极高的穿透力,即使在弱光条件下也能工作。在最新研究中,研究人员设计了一个激光雷达系统,该系统使用绿色脉冲激光源来照亮目标场景。反射的脉冲照明由单光子探测器阵列检测,这一方法使超快的低光检测成为可能,并在光子匮乏的环境(如高度衰减的水)中大幅减少测量时间。  激光雷达系统通过测量飞行时间(激光从目标物体反射并返回系统接收器所需的时间)来创建图像。通过皮秒计时分辨率测量飞行时间,研究人员可以解析目标的毫米细节。最新方法还能区分目标反射的光子和水中颗粒反射的光子,使其特别适合在高度浑浊的水中进行3D成像。他们还开发了专门用于在高散射条件下成像的算法,并将其与图形处理单元硬件结合使用。在3种不同浊度水平下的实验表明,在3米距离的受控高散射场景中,3D成像取得了成功。
  • LI-COR支持大规模仪器设备更新,以创新科技助力高质量发展
    近日,国务院印发了《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,鼓励高校、职业院校、企业等更新设备和仪器,以加速新质生产力的发展。该方案明确了到2027年,工业、农业、教育等多个领域将实现设备投资规模增长、产能提升以及资源循环利用效率的进一步提高。创新是LI-COR的生命力所在。通过50多年的潜心发展,如今LI-COR的环境科学产品线涵盖了陆地和水生生态系统碳循环测量的各个方面,包括植物光合作用测量、土壤温室气体通量测量、生态系统涡度相关通量测量、大气温室气体本底浓度测量、水体碳循环测量等。面对这一利好政策,LI-COR积极响应,以行业领先的生态系统综合测量仪器设备,鼎力支持双碳目标下的科学研究高质量发展。以下是我们公司的核心产品介绍,希望对您的仪器升级选型有所帮助。1Plants植物测量系列点击产品图片查看仪器详情LI-6800光合荧光测量系统红外分析器位于叶室头部,实时测量无时滞LI-600荧光气孔测量仪5-10s 完成一次测量,适合大样本调查LI-600N针叶/狭叶荧光气孔测量仪专为1mm-3.5mm叶宽设计,5-15s完成测量LAI-2200C植物冠层分析仪叶面积指数LAI数据验证地面标准,320-490nm波长检测6800-18藻类和水生植物光合作用测量室开路差分式原理,适用于液体样品测量2Ecosystems生态系统测量系列点击产品图片查看仪器详情LI-7700+LI-7200涡度相关通量测量系统CH4、CO2、H2O通量同时获取;NEON美国国家生态观测站网络和ICOS欧洲综合碳观测系统的首选LI-7700+LI-7500涡度相关通量测量系统CH4、CO2、H2O通量同时获取;从站点到FluxSuite云平台,从EddyPro到Tovi,一站式通量数据服务LI-710蒸散测量仪基于涡度相关通量测量技术,直接输出计算完毕的蒸散数据, SDI12输出,1.5W功耗TriSonica微型三维超声风速仪微型三维超声风速仪,体积小,重量轻,广泛应用于车载、机载式风速测量LI-550微型三维超声风速仪长9.1cm宽9.1cm高5.2cm,重量50gLI-560球形三维超声风速仪重量225g,全铝结构,轻质小巧低功耗,适合大气湍流运动研究LI-7810/LI-7815/LI-7825/LI-7820高精度甲烷CH4、二氧化碳/CO2同位素、氧化亚氮N2O气体分析仪-25℃至45℃工作温度, CH4测量精度0.25ppb, CO2测量精度0.04ppm, δ13C测量精度0.04 ‰, N2O测量精度0.25ppb, 功耗22WLI-850二氧化碳CO2和水汽H2O分析仪精度<1 ppm @ 370 ppm(1s数据平均);非色散红外气体分析仪,广泛应用于城市CO2气体浓度长期监测、箱式法CO2通量测量等领域Soil GHG土壤温室气体通量测量系列点击产品图片查看仪器详情LI-870便携式土壤CO2/H2O通量测量系统主机2.3kg,GPS定位,系统连续工作20hLI-7810便携式土壤CH4/CO2/H2O通量测量系统0.05nmolm-2s-1通量检出限,2min完成测量LI-7820便携式土壤N2O/H2O通量测量系统0.05nmolm-2s-1通量检出限,2min完成测量LI-7820+LI-870便携式土壤二氧化碳CO2、氧化亚氮N2O、水汽H2O通量测量系统0.05nmolm-2s-1通量检出限,2min完成测量LI-8250多通道温室气体(CO2、甲烷CH4、氧化亚氮N2O、水汽H2O)通量测量系统(不透明测量室)-25℃至45℃工作温度,0.05nmolm-2s-1通量检出限,2min完成一次测量LI-8250多通道温室气体(CO2、甲烷CH4、氧化亚氮N2O、水汽H2O)通量测量系统(透明测量室)-25℃至45℃工作温度,0.05nmolm-2s-1通量检出限,2min完成一次测量LI-8250多通道土壤样品CO2/CH4/N2O/H2O通量瓶式测量系统 适用于实验室土壤样品温室气体通量研究4Light光强/光谱测量系列点击产品图片查看仪器详情LI-191R棒状光合有效辐射传感器400-700nm,入选美国国家生态观测站网络 (NEON),用于PAR测量LI-190R光量子传感器400-700nm 丙烯酸漫射器,余弦校正、增加了排水通道 头部和底座可拆开,方便更换维护LI-192点状水下光合有效辐射传感器400-700nm,专为浸入式测量而设计,适用于淡水、咸水环境。适用于浊度测量、垂直剖面光环境分析等LI-193球状水下光合有效辐射传感器400-700nm,专为浸入式设计,测量各个方向PAR,适用于水下、温室光环境测量LI-210R可见光照度传感器450-650nm,光谱响应与CIE标准观察者曲线一致;优异的余弦响应,入射角为82° 时仍具有均一的敏感度LI-200R太阳总辐射传感器400-1100nm,耐候性强;优异的余弦响应,入射角为82° 时仍具有均一的敏感度LI-180植物光谱测量仪在380和780nm之间以1nm的增量捕获光子通量密度。计算自定义光谱强度;内置12种植物色素吸收参考谱线;计算自定义光谱强度比率LI-250A光照计单块电池续航150h,兼容LI-190R、LI-191R、LI-192、LI-193、LI-200R、LI-210RLI-1500辐射照度测量仪能以500 Hz频率采集数据;GPS定位;兼容LI-190R、LI-191R、LI-192、LI-193、LI-200R、LI-210R5Water水生生态系统测量系列点击产品图片查看仪器详情。LI-5400A 走航式二氧化碳分压测量系
  • 半导体所完成水下高分辨率光学成像海试
    近期,中国科学院半导体研究所研发的“水睛”水下高分辨率环视摄像机完成了针对水下礁盘的摸底海试工作。海洋观测是开发海洋资源、保护海洋生态的关键技术,受到全球的关注,但是目前海洋生物群落及环境变化监测技术仍无法满足海洋大时空数据获取的需求,特别是深海。光学成像技术可提供高分辨率、符合人眼视觉特征的图像,但是在保障高分辨率的前提下存在视场小的问题,难以实现大范围的海底详查的需求。针对此种情况,半导体所周燕、王新伟及其科研团队研制了水下高分辨率环视摄像机“水睛”,可实现水下高分辨率大视角的光学成像,具备180°下视走航观测和360°原位环视观测两种模式(图1)。本次海试中,“水睛”搭载半导体所海面移动光学试验平台“冲浪者”号(图2),在约1000平方米海域进行了水下高分辨观测,完成了海上走航式观测、定点原位观测等摸底性观测试验,验证了设备具备5900万像素下良好的实时彩色成像功能。图1 水下环视摄像机的下视及环视工作模式(上图下视模式,下图环视模式)图2 搭载冲浪者号走航式观测过程中的“水睛”摄像机此次海试,研究人员利用水下摄像机多次完成了礁盘生态系统的观测,拍摄了大量的珊瑚、海星、贝类、鱼类等,形成了水下光学彩色图像库(图3),可用于海洋光学图像处理、目标识别等算法研究。图3海域美丽的珊瑚、鱼类、海星、砗磲等除珊瑚及鱼类等生物要素外,本次海试中,在海底还发现了生物附着的碗和盘子各一只(图4)。图4 生物附着的盘子和碗此次海试由半导体所和南开大学共同组织完成,除“水睛”摄像机外,还利用多参量海洋水体测量系统完成了海洋温盐深、核素、水体光学衰减系数等海洋水体多物理化学参量采集。相关工作得到了南方海洋实验室、中科院青促会项目的经费支持。 图5 项目团队及设备在海试现场
  • 为你而“莱”,“阔”步向前——LI-COR中国子公司「北京莱阔生物科技有限公司」来啦!
    北京莱阔生物科技有限公司成立于2023年6月1日,是美国LI-COR公司在中国独资设立的直销及售后服务子公司。作为全球领先的生态环境测量仪器制造商,自1971年创立以来,LI-COR公司秉承着“Impact Lives through Science”的使命,持续致力于研发满足科研需求的先进技术,并推出了一系列高附加值的产品。我们的产品涵盖植物光合作用测量、土壤温室气体通量测量、生态系统涡度相关通量测量以及大气温室气体本底浓度测量四大核心领域。这些仪器能够全面满足用户的系统测量需求,为生态学、农学、环境科学、大气科学等多个学科的研究和发展做出了重要贡献。北京莱阔生物科技有限公司将秉承LI-COR公司五十二年的创业理念,竭诚服务中国用户,积极响应国家的“双碳”目标,为国内广大用户提供更高效、更及时的优质服务。从创业之初到现在,LI-COR一直追求卓越创新。LI-COR研发的仪器和相关软件,服务于全球100多个国家,无论是在全球气候变化、温室气体排放、生物地球化学循环,还是在植物环境适应性机制、作物遗传育种等研究领域,都得到了广泛应用。LI-COR的创业之初1967年,比尔从内布拉斯加大学林肯分校(UNL)获得工程学学士学位,随后攻读硕士。当时,洛克菲勒基金会正在资助一些项目,其中有一项是有关研发高产高粱的。这一项目为内布拉斯加大学林肯分校UNL提供了研发经费,支持了包括比尔在内的多位科学家的研究计划。比尔在高产高粱项目中的角色是与其他科学家合作,开发与植物光合作用相关的仪器。比尔设计了一款仪器,用于测量光合有效辐射PAR,相关成果在Journal of Ecology上得到了报道。项目结束后,很多科学家对这款仪器非常感兴趣。于是Bill在1971年正式成立了Lambda仪器公司,专门生产制造这款产品。7年后,公司更名为LI-COR。1973年Lambda 仪器公司办公厂房Lambda 仪器公司早期成员随着业务的展开,LI-COR的环境产品线日益丰富。相关仪器包括光量子传感器、植物气孔仪、光谱辐射计和光合作用测量系统等。另外,随着现代生物研究的迅速发展,LI-COR开始涉足DNA和基因测序技术领域,这最终发展为LI-COR的另一条产品线——生物技术产品线。尽管环境和生物技术产品线各自保持独立,但它们具有共同的测量技术出发点,都是利用电磁辐射与物质之间的相互作用和关系来测量相关参数。LI-COR 环境线产品发展史LI-COR研发的生态环境类仪器在全球范围内被广泛应用于各种研究,包括农学、生态学、植物生理学、植物病理学、全球碳循环和气候变化等。光环境测量比尔的硕士论文专注于开发光环境测量仪器,论文中的很多想法,后来都被应用于1971年推出的LI-185光合有效辐射/太阳总辐射/光照度测量仪上。在当时,光强主要是用尺烛光计(Foot Candle Meters)来测量,这种仪器常被摄影师青睐,测量的是人眼所能感知的光照强度。LI-185光环境测量仪(1971)然而,这种光照度测量对于衡量植物生长所处的光环境并不是特别有用。威斯康星大学的一组研究人员提出,应该使用光量子通量密度来衡量光强大小,即单位时间单位面积上通过的光量子数。使用玻璃滤光片,限定传感器对特定波长的响应:400至700nm。这一波长范围处于植物能吸收利用的光谱范围内。LI-COR公司基于这个全新概念,在1972年推出LI-190光量子传感器。经过不断改进升级,该光量子传感器升级为更方便维护校准的LI-190R型号。LI-190R、LI-200R和LI-210R传感器目前,LI-COR生产的光环境传感器不仅可以在陆地上应用,也可以提供水下光强的测量。整套测量系统包括光合有效辐射传感器(LI-190R、LI-191R、LI-192、LI-193)、太阳总辐射传感器(LI-200R)、可见光照度传感器(LI-210R)和一起联用的读表LI-250A光照计、LI-1500辐射照度测量仪。叶面积测量在20世纪70年代初,LI-COR就开始着手研发叶面积测量仪。第一款LI-3000便携式叶面积仪于1974年问世。LI-3000将一个读数控制台和一个扫描器结合在一起,用于野外便携式非破坏性测量。扫描器在叶片上移动时,读数控制台会记录叶片的面积、长度、平均和最大宽度。LI-3000的独特之处在于它使用脉冲LED作为光源,光电二极管阵列实现了1平方毫米的分辨率。此外,LI-3050透明传送带可以与LI-3000连用,从而可以在实验室内对离体叶片面积进行测量。这两款产品的升级款是LI-3000C和LI-3050C。LI-3000 便携式叶面积仪(1974)为了让叶面积测量更有效率,LI-COR考虑开发一款实验室级别的叶面积仪。研发人员使用了相机镜头和一系列镜片来感知样品宽度。当叶片在荧光光源下移动时,它的图像被三面镜片系统反射到扫描相机上,相机镜头捕获叶片的宽度。长度则由传送带行进速率确定。1976年,这一设计思路首次应用于LI-3100台式面积仪。1987年,另一种非破坏性冠层尺度叶面积测量系统——LAI-2000植被冠层分析仪问世。通过使用“鱼眼”光学传感器进行辐射测量,LAI-2000能获取叶面积指数LAI和其他冠层结构参数。在冠层上方和下方进行的测量,用于确定冠层在5个天顶角上对光的截取情况,根据这些数据,结合冠层辐射传输模型来计算LAI。LAI-2000冠层分析仪(1987)LAI-2200C冠层分析仪(2013)广受好评的LAI-2000在2010年进行了更新,新型号是LAI-2200。三年后,再次升级为LAI-2200C。LAI-2200C集成了GPS模块,能确定太阳位置并进行光散射修正,从而将仪器的使用天气条件扩展到了晴天。LAI-2200C还能将叶面积指数直观呈现在Google Earth地图上,从而可对叶面积指数LAI的空间异质性进行评估。光合作用测量20世纪80年代初,LI-COR开发了一款便携式光合作用测量系统LI-6000。这款仪器的原型类似于乐器风笛,也是当时最早的便携式光合作用测量系统之一。LI-6000便携式光合作用测量系统在开发这款产品时所面临的技术上的挑战,LI-COR的科学家和工程师们,都找到了创新的解决方法,但唯独有一个问题无法解决:在当时,没有公司能生产出高品质光合作用测量系统所需的红外CO2和H2O气体分析仪。这种红外气体分析仪需要性能稳定,并且体积要小。于是,LI-COR开始着手开发红外气体分析仪。最终,研发出的红外气体分析仪被用于第二代LI-6200光合作用测量系统中。在LI-6200的成功基础上,LI-COR着手开发它的升级款——LI-6400便携式光合作用测量系统。LI-6400的问世,标志着现代光合作用测量系统的设计理念付诸实践:CO2和H2O分析仪从主机内转移到叶室头部,减小了由于分析仪和叶室分离造成的H2O测量误差,从而使叶片蒸腾速率以及与之相关的气孔导度、胞间二氧化碳浓度数据更为准确可靠。LI-6400XT便携式光合作用测量系统LI-6400的配件丰富,能够满足各种测量场景,并使科学家们能够获得全新的植物生理学参数。LI-6400后来升级为LI-6400XT,这也是目前在学术期刊上引用最多的光合作用测量系统。2016年,LI-COR发布了LI-6800高级光合荧光测量系统,该系统具备测量光合气体交换、脉冲调制式叶绿素荧光以及快速荧光诱导动力学曲线OJIP的能力。LI-6800的红外气体分析仪测量精准度更高、光源均匀性更好。此外,全新的气路设计、强大的环境控制能力,结合触摸屏界面,该系统能为用户提供实时的智能反馈与操作指导。LI-6800高级光合荧光测量系统(2016)其具备的全量程预先匹配功能Range Matching,显著节省了测量时间;动态同化测量技术Dynamic AssimilationTM,让二氧化碳响应曲线的测量时间缩短至5min;基于Python语言开发的Background Program预编程功能,帮用户实现了完全自定义的测量程序。所有这些创新,构建了LI-6800友好、实用的用户体验,为光合气体交换和叶绿素荧光测量仪器树立了全新的行业标准。LI-600N针叶/小叶气孔导度-荧光测量仪(2023)为丰富当前的植物生理测量产品线,LI-COR于2020年推出LI-600荧光-气孔测量仪。LI-600是一款紧凑便携的手持设备,可在5-15秒内进行叶片气孔导度和叶绿素a荧光的准确测量。2023年,为解决针叶/小叶气孔导度测量困难的问题,LI-COR推出LI-600N针叶/小叶气孔导度-荧光测量仪,这也是一款开路式准确测量针叶、小型叶片(包括草类叶片)气孔导度和叶绿素荧光的仪器。LI-600/LI-600N与LI-6800的不同之处在于,LI-600/LI-600N在测量过程中不改变任何环境条件,如光照强度、叶片周围CO2浓度等,能够真实反映叶片在当前环境下的气孔导度状态。LI-COR经典的红外气体分析仪在20世纪80年代末,LI-COR推出了LI-6251。这是一款单独的CO2分析仪,也是LI-COR设定红外气体分析仪测量标准后推出的第一代产品。LI-6251 CO2分析仪, LI-6252 CO2 分析仪,LI-6262 CO2/H2O 分析仪LI-7500开路式CO2/H2O分析仪(1999)
  • LI-COR发布LI-600 气孔-荧光速测仪新品
    LI-600是一款同时测量气孔导度和脉冲调制式(PAM)叶绿素荧光的紧凑型仪器,它能够测量同一叶片的同一区域。LI-600设计的初衷是用于快速、精准调查环境条件下植物的蒸腾、光合变化,为科学家提供野外调查植物生理相关参数的变化情况。仪器可以在参数稳定时自动记录测量值,也可通过按钮手动测量。主要特点快速调查使用方便● USB—充电数据下载● 日光下清晰可见的显示屏,显示仪器的状态,实时读数,以及最近的测量结果● 条形码扫描器直接读取样品信息,减少手工错误● 内置可充电电池,持续工作8小时以上● 人体工程学设计及轻巧的外观,方便握持● 几秒钟即完成测量持续测量数据可靠● 红外温度传感器可快速准确测量叶片温度● 内置光量子传感器记录叶片附近环境的光合有效辐射● 自动,或手动匹配相对湿度传感器确保测量真实的差值● 柔软的垫圈材料贴合叶片,以尽量减少扩散和大流量泄漏● 自动漏气检测,确保准确测量孔径内叶表面技术参数 测量时间: 气孔导度:典型5~15S,取决于物种、叶片表面特性,以及叶片健康状况 叶绿素荧光:1s 工作环境: 温度:0~50℃ 气压:50-110kPa 湿度:0~85%RH,无冷凝 重量: 0.68kg(仅气孔计);0.73kg(含荧光仪) 尺寸: 32.4 cm x 16.9 cm x 6.2 cm (L x W x H) 显示: 尺寸:对角线6.8cm 分辨率:400 × 240 像素;单色,日光下可读 键盘: 5键 电池: 内置锂电池 工作时长:典型8小时 电池容量:5200mAh 充电时间:典型3.5小时,Qualcomm® Quick Charge™ 2.0 或 3.0可2小时快充 数据存储容量: 128MB USB技术参数: 通讯及充电接口:Micro-USB Qualcomm® Quick Charge™ 2.0或3.0快充 通用充电适配器: 输入:90~264VAC; 50~60Hz 输出:5VDC;1Amp 配置软件: Windows® 及 MacOS® 应用程序 数据文件: 与任何电子表格应用程序或数据分析程序兼容的纯文本数据,输出:csv格式 条码扫描器: 1D和2D CODE 39,COD 128 PDF417 100% UPC 数据矩阵;二维码 光合有效辐射测量: 单位:光量子通量密度(PPFD);μmol m-2 s-1 校准准确度:读数的±10%,NIST可追溯, 余弦校正:余弦校正至60°入射角 气孔导度测量测量孔:0.75cm直径流速:低75μmol/s, 中100μmol/s,高150μmol/s相对湿度传感器准确度:±2%参考温度:±0.2℃叶片温度传感器准确度:±0.5℃进气流速测量:读值的±1%@75~150μmol/s出气流速测量:全量程的±5%,上限150μmol/s测量参数气孔导度gsw(mol m-2 s-1);边界层导度gbw(mol m-2 s-1);总导度gtw(mol m-2 s-1);蒸腾速率 E(mol m-2 s-1)叶室水汽压VPcham(kPa);参考水汽压VPref(kPa);叶片水汽压VPleaf(kPa);饱和水汽压亏缺 VPDleaf(kPa)参考腔室水汽浓度H2Oref(mmol/mol) 样品腔室水汽浓度H2Osamp (mmol/mol) 叶片水汽浓度H2Oleaf(mmol/mol)荧光计技术参数饱和闪光类型:矩形饱和闪光和多相饱和闪光(MPF)测量光峰值波长:625nm峰值光强:0-10000μmol m-2 s-1饱和闪光强度:0-7500μmol m-2 s-1LED风险组:符合IEC 62471:2006的豁免组。LED不会造成任何光生物危害可获取参数Fo 暗适应下最小荧光信号值Fm 暗适应下最大荧光信号值Fv/Fm 潜在最大光化学量子效率F 实时荧光信号值Fs 光下稳态荧光信号值Fo’光下最小荧光信号值Fm’ 光下最大荧光信号值φPSII 实际光化学量子效率ETR 电子传递速率Fv’/Fm’ 既定光强下光系统II最大光化学量子效率Fq’/Fv’ 即qP,光化学淬灭系数NPQ 非光化学淬灭qN非光化学淬灭系数qE非光化学淬灭快相组分qI非光化学淬灭中光抑制淬灭组分qL光系统ll反应中心开放比例(湖泊模型)可选配置PF型气孔-荧光仪 P型气孔计(日后可以加配600-01F 荧光仪升级套装,成为PF型)产地与厂家:美国LI-COR公司创新点:LI-600是一款同时测量气孔导度和脉冲调制式(PAM)叶绿素荧光的紧凑型仪器,它能够测量同一叶片的同一区域。LI-600设计的初衷是用于快速、精准调查环境条件下植物的蒸腾、光合变化,为科学家提供野外调查植物生理相关参数的变化情况。 仪器可以在参数稳定时自动记录测量值,也可通过按钮手动测量。 LI-600 气孔-荧光速测仪
  • 阿里达摩院向浙江大学捐赠大批仪器设备,助力量子研究
    由于预算和盈利原因,阿里巴巴达摩院于2023年11月24日宣布,将裁撤旗下量子实验室。此次裁撤共计裁减30余人,达摩院官网也已撤下量子实验室的相关介绍页面。11月26日,针对阿里巴巴达摩院量子实验室或已解散的说法,达摩院回应表示,达摩院联合浙江大学发展量子科技,达摩院将量子实验室及可移交的量子实验仪器设备捐赠予浙江大学,并向其他高校和科研机构进行开放。据了解,2017年阿里巴巴成立全球研究院—阿里巴巴达摩院,3年投资1000亿人民币。该院由全球实验室,高校联合研究所,全球前沿创新研究计划三大部分组成,研究包括:量子计算、机器学习、基础算法、网络安全、视觉计算、自然语言处理、下一代人机交互、芯片技术、传感器技术、嵌入式系统等,涵盖机器智能、智联网、金融科技等多个产业领域。其中达摩院量子实验室由中科院物理研究所潘建伟院士担任主任。实验室在超导量子计算、光量子计算等领域取得了一系列研究成果,在超导量子计算领域,实验室研发了高性能的超导量子比特,并实现了多比特纠缠等重要进展。在光量子计算领域,实验室研发了高亮度、低噪声的光量子芯片,并实现了量子计算的首次原理验证。实际上早在2015年7月阿里云与中国科学院便共同成立了量子计算实验室,全称为“中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室(AQL)”,目标是在2030年前开发出通用量子计算原型机。设备捐给浙大,将极大的促进浙大量子科学的研究。不过值得注意的是,当前我国在量子科技研究中仍存在卡脖子环节,如相关设备及耗材。当前稀释制冷机是量子研究中的关键仪器设备。这主要是由于量子本身是微观的效应,很容易受到干扰,而超低温可以将噪音降得很低。比如,对量子比特来讲,它最怕的就是温度,因为温度产生热耦合噪音,低温之后噪音就可以被极大的限制,使它成为孤立系统,这时它的退相干时间就会大大延长,量子比特才会成功,否则包括存储、读取、叠加等都需要时间。据了解,量子计算的发展对mK级的稀释制冷机提出了更高的要求,当前有数家,甚至十余家在投入精力开发。当前国内能用的最基础版本的是400-500μW,而国外主流厂商的1mW设备已经成熟了,甚至开展了10mW的研究,比如IBM的10mW的设备已经用起来了。此外,林德等企业已开发了百瓦级、甚至数百瓦级别4K制冷量来预冷的稀释制冷机。稀释制冷机的超低温制冷技术离不开氦,但我国却是贫氦国家。据了解,我国氦储量仅占全球2%左右,且开采难度大,目前我国还没有氦生产能力,氦气严重依赖于美国进口。虽然我国已通过资本注入等手段向卡塔尔等国家购买氦矿,但目前来讲氦还是不可再生资源,总量有限,如果不对其进行回收,在做完实验后会排入大气,现在无液氦系统传统替代氦气制冷已成为趋势。
  • 量子产率测量技巧
    1. 什么是量子产率? 荧光量子产率是发射的光子数与吸收光子数之比,如下图所示。 图1 量子产率示意图 量子产率的大小可以表示物质的发光能力,量子产率越大,说明荧光材料的质量越好。依据量子产率可以对生物领域中的荧光探针进行开发和评估,同时助力于照明领域中有机EL材料和荧光物质的开发。量子产率的类型,按照测定的样品来分,有两种,固体量子产率和液体量子产率。按照量子产率测定方式,可以分为绝 对量子产率和相对量子产率。2. 固体量子产率测定2.1 测定装置固体量子产率的测定需要使用积分球附件,通过积分球的光收集效应,样品向各个方向发射的荧光都可以被检测到,保证荧光的准确测量。图2 量子产率附件日立荧光量子产率附件具有以下特点: i. 6阶动态范围的高精确度、高灵敏度测量,即使是量子产率较低的样品,也可以得到高精度测量。 ii. 有效的光谱校正功能,由于样品需要放置在积分球上进行测量,因此需要对积分球的波长特性进行校正才可以测定到准确的荧光量。积分球的校正比较困难,日立开发了一种简易有效的方法,利用扩散子和积分球的比例,进行校正。从而可以在200~800nm的宽波长范围内测定校正光谱。 iii. 高速扫描,对于有光敏性的物质,超高的扫描速度提高通量,有效测量其量子产率。 iv. 专用量子产率计算软件,易于选择计算范围,操作更便利。2.2 测定技巧对于量子产率较大的样品,一般指量子产率大于0.5的样品,需要考虑间接激发产生的量子产率。间接激发指的是没有被样品吸收的激发光反射到积分球内壁上,被积分球内壁反射再次激发样品产生荧光。图3 直接激发示意图通过将样品放置在积分球不同位置,以校正间接激发产生的量子产率,如图4所示。 通过对样品进行不同放置,获得直接激发的量子产率Φd和间接激发的量子产率Φi,利用公式(1)得到校正之后的样品实际量子产率Φ。图4直接激发样品位置(左)和间接激发样品位置(右)更多技巧点击:量子产率测量技巧检测仪器_检测方案_日立高新技术公司 (instrument.com.cn)总结:日立荧光量子产率测量附件具有高灵敏度和六位数的动态范围,即使样品量子产率比较低,也可以准确测定;高扫描速度,减少激发光对避免光敏性物质的影响;校正积分球的波长特性,确保结果准确;吸收池支架,实现液体量子产率的测定。
  • 北京某单位新建实验室,批量采购仪器设备
    北京某检测机构新建实验室,采购以下仪器设备,进口、国产不限,需要报价对比,能做的厂商请查看联系:仪器设备名称仪器设备名称PCR仪望远镜/GPS(或DGPS)定位仪/罗盘仪/pH计/温度计/透明度盘/电子天平/采泥器/照相机/冷藏箱/流速仪/风速风向仪/水下照度计/空盒气压表高速冷冻离心机回声测探仪显微镜鱼探仪检尺记数器采样船分光光度计点频度框架马弗炉及烘箱弶网/圆锥网/底层网激光粒度仪浮游生物网GPS定位仪/指南针/抄网/麻醉瓶/望远镜/采样器/照相机踢网/索伯网/D型抄网/带网夹泥器捕虫网/人工巢管/风力计/彩色诱集盘/放大镜/观察盒多普勒剖面仪海拔仪电鱼器传导率测定仪GPS(或DGPS)定位仪/望远镜/罗盘仪/指南针/水下照相机/潜水设备/盐度折射计罗盘仪便携式地物光谱仪测角器钻具/钻头/PVC管便携式激光测距仪台站系统或自容式验潮仪胸径尺/生长锥/激光测高仪水文气象浮标或遥测波浪浮标冠层分析仪悬浮物沉降设备GPS定位仪/铁铲/圆状取土钻/螺旋取土钻/罗盘仪/照相机/冷藏箱柱状采样器航拍无人机/越野车胸径尺/生长锥/激光测高仪钻具/钻头/抽筒/钢丝绳/扩孔器自动图像设备胸径尺/生长锥/激光测高仪光量子仪冠层分析仪回声测探仪联系方式:为避免过度打扰,请添加仪器信息网工作人员微信获取采购方联系方式:
  • 刚刚!经济日报头版头条@国仪量子
    因科技而兴、因创新而进,科创已成为合肥最大标识,激发了当地企业自主创新的强大动力。越来越多合肥企业站在时代风口,超前谋划一批未来项目,勇闯无人区。中国科学院聚变堆主机园区。王岩摄合肥的云飞路,被人们称为“量子大道”,全球首颗量子通信卫星“墨子号”、全球首颗微纳量子卫星、全球首台光量子计算机、全球首条量子保密通信网络“京沪干线”等,均诞生在这条街上。国仪量子、国盾量子、本源量子等40余家企业扎根于此,共同放飞“量子梦想”。“量子精密测量仪器是打开微观世界的一把钥匙。”10多年前,还在中科大少年班就读的贺羽,参加一场报告会时,被导师讲述的购买电子顺磁共振波谱仪却被“卡脖子”的经历震动。自此,贺羽心中种下了自主创新的种子。有核心技术才有未来。2016年,24岁的贺羽创立国仪量子(合肥)技术有限公司,致力于量子精密测量、量子计算等技术和高端科学仪器的研发和产业化。多年深耕,如今公司多项技术突破国际封锁,自主研发的国产商用脉冲式电子顺磁共振波谱仪,将市场价格拉低。“我们立志成为量子技术应用及科学仪器行业的全球领导者。”贺羽信心满满。科技竞争,比拼的不仅是爆发力,更是远见和耐力。合肥企业进军量子信息、城市安全、人工智能、空天信息等领域,并不是追求现阶段的经济回报,更希望能取得技术进步,抢占未来发展制高点。《经济日报》2022年9月13日 要闻
  • 中国科大首次实现多体非线性量子干涉
    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。
  • 上海高研院在量子增强的超分辨显微成像机制研究中取得进展
    中国科学院上海高等研究院王中阳课题组提出新型的基于荧光量子相干的超分辨显微成像方法,研究成果以Breaking the diffraction limit using fluorescence quantum coherence为题,近日发表在 《光学快报》(Optics Express)上。 在经典光学成像中,显微镜的空间分辨率受阿贝衍射极限限制为?λ/2NA,其中λ为光波长,NA为显微物镜的数值孔径。近二十年来,各种超分辨荧光显微成像技术的出现打破了光学衍射极限,将空间分辨率提高到纳米尺度,主流技术包括随机光学重构超分辨成像技术(STORM)、结构光照明显微技术(SIM)和受激辐射损耗技术(STED)。其中STED和STORM通过不断提升测量精度极限来提高分辨率,如STED利用非线性受激辐射损耗机制来压制衍射受限的埃里斑尺寸再通过点扫描获得超分辨成像,而STORM通过统计荧光分子中心位置的定位精度来超衍射极限分辨,其分辨率由测量精度即统计分辨率极限? ?N?1/2决定,?N?为探测到平均光子数。 在量子光学中,现有研究表明利用光的量子性质能够突破经典的空间分辨率限制,从而进一步提升分辨率。例如,利用N个纠缠光源的光子干涉能够将分辨率提升到海森堡极限?1 / N。而在荧光显微镜中,同样可以利用荧光光源的量子特性来实现分辨率的提升。单个荧光分子或原子的发射具有单光子辐射源的性质,在一次脉冲激发下仅发出单个光子,因此光子发射统计概率不同于热辐射光源的一簇一簇的光子辐射,而是一个接一个发出,体现了明显的反聚束统计特性,并且理想的单光子源发出的光子在光谱、偏振上完全相同,即具有高的光子不可区分特性。上述荧光的量子性质已被实验证明存在于荧光显微成像常用的荧光染料中,例如单个有机染料分子、单个量子点以及单个金刚石色心,为发展新型的超分辨荧光显微成像技术带来了新的量子信息维度。 基于此,王中阳课题组提出了基于荧光光源的量子性质的超分辨成像方法,并对成像机制展开研究。研究者从荧光光源的发光机制出发,考虑了大多数荧光染料所包含的退相和光谱扩散机制,构建了通用的单光子波函数并考虑其在显微系统中的时间和空间维成像变换;通过计算双光子干涉的时间和空间的探测概率分布,从而获得荧光量子相干统计模型。该模型为宏观部分相干理论与荧光微观辐射机制提供了桥梁。基于此模型,研究者还提出了一种基于荧光量子相干性的超分辨荧光显微成像方法。利用新型的单光子雪崩探测器(SPAD)阵列统计荧光光子的时间和空间涨落p(r, t)。为了提取荧光光子相干性,通过引入时间门Tg作为光子到达时间的后选择窗口来提取高度相干的光子并沿Tg积分构造时间相干调制函数p(r, Tg),如图1所示。 时间相干调制函数与荧光光源空间分离量s有关。因此,通过准确测量时间相干调制函数,并预先确定其它变量,可从中准确提取出衍射极限内荧光光源空间分离距离s。此时,分辨率(即光源分离距离s)取决于荧光时空相干性的测量精度,而相干性测量精度又与探测到的光子数和空间采样率有关,如图2所示,仿真结果表明,当探测到的光子数达到104时,分辨率可以达到50 nm。该新型量子增强成像技术能够发掘荧光量子时空涨落特性及量子相干性,有助于实现荧光弱信号下的快速超分辨成像。  论文链接   图1.基于荧光量子相干的超分辨荧光显微成像方法示意图。(a)实验装置图;(b)传统成像方式和SPAD阵列探测方案对比图;(c)成像过程时序图;(d)荧光光子时空相干性概率分布;(e)引入时间门调制后荧光光子时空相干性概率分布。 图2.不同累计光子数下p(0, Tg)的测量精度(荧光光源距离s分别为50和100 nm)
  • 东方科捷推出液氮低温量子效率测试附件
    光致发光绝对量子效率测量是发光材料表征的重要手段;温度的变化对于表征材料的特殊应用有着重要的影响。2020年首发,东方科捷推出液氮低温量子效率(LN-QE)测试功能附件。 液氮环境下,发光分子被冷冻,发光会增强,特别对于磷光材料;某些磷光材料在室温下发光较弱,不利于光致发光量子效率的准确测量及数据对比,如果在液氮温度下就能很好解决这个问题。 其他特殊材料,比如AIE材料,如果进一步了解聚集导致的空间位阻形成的发光增强,可以对比分子冷冻位阻发光差异。延迟荧光材料,比如热延迟荧光材料,可以对照不同温度调节下的发光差异,结合荧光寿命数据,即可明确给出某些结论。 同理,如果材料发光既有荧光又有磷光,研究者关注磷光部分,希望通过材料设计及修饰提高磷光发光比重,那么,采用这套附件配合磷光光谱仪,即可获得液氮低温的磷光量子效率数据。 由于设计中包括液氮温度和积分球,当然,获得液氮低温下发光材料的吸收光谱,这也是值得兴奋的事情。通常发光材料吸收光谱,不能采用常用的紫外可见近红外分光光度计获得真实数据,我们通常是采用双单色仪(比如荧光光谱仪)同步扫描的方式获得。加上液氮温度和积分球,显然,固体材料的液氮温度下的漫反射吸收数据就垂手可得。 现有设备满足HORIBA荧光光谱仪配合需要,其他设备比如EDI,欢迎合作测试。
  • “祖冲之号”量子计算云平台面向全球开放
    联网就能用上全球领先的量子计算机?这一梦想正走进现实。5月31日,科大国盾量子技术股份有限公司携手弧光量子等合作伙伴发布新一代量子计算云平台,接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机。这不仅刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录,也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台,将进一步推动量子计算软硬件发展及生态建设。  据中国科学技术大学教授、“祖冲之号”量子计算总师朱晓波介绍,比特数是衡量量子计算机可实现的计算能力的重要指标,中国科大“祖冲之号”研发团队在原“祖冲之号”66比特的芯片基础上做出提升,新增了110个耦合比特的控制接口,使得用户可操纵的量子比特数达176比特。除了比特规模,在其他涉及量子计算机性能的连通性、保真度、相干时间等关键指标上,“祖冲之号”云平台接入的新一代量子计算机的设计指标也瞄准国际最高水平,不断在实际中调试提升其性能。  据悉,量子计算云平台旨在通过云技术连接用户与量子计算设备,支持用户远程进行量子计算实验和开发等。但由于量子计算机研发门槛极高、运行环境严苛、辅助设备复杂等,目前全球接入量子计算真机的云平台很少,更缺少能实现量子优越性的高性能量子计算机。此前,中国科大研究团队构建了66比特可编程超导量子计算机“祖冲之号”,是目前全球仅有的2台完成了“量子计算优越性”里程碑实验的超导量子计算机。但“祖冲之号”量子计算机需要服务于重大科技攻关项目,难以满足外部体验和使用的需要。  为了将高性能的量子计算机真机开放给社会,多方合作、产学研协同的新一代量子计算云平台项目因此诞生。其中,量子创新研究院提供了“祖冲之号”同款量子计算芯片,国盾量子提供了测控设备等硬件设施,承担了整机和云平台系统的搭建及运维工作,与中电科十六所、中科弧光量子等合作研制开发了关键核心器件、国产量子程序编译语言和软件,共同建设了新的176比特超导量子计算机并上线云平台。  “祖冲之号”量子计算常务副总指挥、国盾量子董事长彭承志认为,量子计算未来可为密码分析、人工智能、气象预报、资源勘探、药物设计等所需的大规模计算难题提供解决方案,其中量子计算云平台是量子计算走向应用的重要一步。对于社会大众来说,可以利用量子计算云平台进行科普,亲身体验简易的量子计算编程和图像实验等;对于更广泛的产业用户来说,可远程访问具备量子优越性潜力的量子计算机,能进一步发展量子编程框架,进行应用探索;高性能量子计算机和开放共赢的云平台的发布,也将促进中国量子计算自主可控产业链发展,有助于量子技术和产业生态的健康发展。  彭承志表示,量子计算现阶段正处于从原型机到专用机的攻坚时期,我们集合所有力量,就是希望以实现通用量子计算为目标,探索出一条切实可行的道路。
  • 上海微系统所丁古巧团队在石墨烯量子点荧光发光机制研究获进展
    近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所纳米材料与器件实验室丁古巧团队在石墨烯量子点制备及荧光机制研究方面取得进展。该工作深化了关于石墨烯量子点发光机理的认知,阐释了多变量体系下机器学习辅助材料制备成果所包含物理内涵。相关研究成果以Precursor Symmetry Triggered Modulation of Fluorescence Quantum Yield in Graphene Quantum Dots为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。近年来,以石墨烯量子点为代表的碳基量子点材料因独特的sp2–sp3杂化碳纳米结构,表现出优异的光学、电学、磁学的性质。在石墨烯量子点“自下而上”法制备中,多变量反应体系使其在合成与机制领域面临挑战。此外,机器学习以高效的分析算法和模型在复杂体系分析、新型材料设计等领域展现出优势。然而,由于缺失具备实际物理内涵的结构特征描述符,机器学习仅能得到难以阐释物理内涵的数学模型。这限制了机器学习在相关研究中的可迁移性和实用性。石墨烯粉体课题组博士研究生陈良锋、副研究员杨思维结合群论在分子结构描述上的优势,通过控制变量实验与结构化学理论的结合,将具有实际物理含义的描述符应用于机器学习,揭示了石墨烯量子点的前驱体结构与荧光量子产率间关联的物理内涵。该研究利用高结构刚性sp3前驱体与柔性sp2结构前驱体之间的“自下而上”反应,实现了石墨烯量子点中sp2-sp3杂化碳纳米结构的调制。研究结合热动力学理论,阐明了sp3刚性结构能够通过抑制非辐射跃迁过程提高石墨烯量子点量子产率。进一步,研究借助群论在描述分子结构方面的优势,结合主成份分析,明确了石墨烯量子点制备过程中影响石墨烯量子点荧光量子产率的三个决定性因素——结构因子、温度因子和浓度因子。与以往基于机器学习的研究工作相比,该团队基于群论的进一步研究,揭示了机器学习结果中分子的简正振动是前驱体对称性作用于石墨烯量子点量子产率增量的核心物理机制。基于上述原理的指导,该研究首次证明了分子振动的正常模式是前驱体的结构特性作用于 GQDs 荧光量子产率的核心机制。这一石墨烯量子点的光致发光性能在荧光信息防伪加密中具有应用前景。研究工作得到中国科学院青年创新促进会、上海市科学技术委员会以及集成电路材料全国重点实验室开放课题等的支持。
  • 重磅!2019年度中国科学十大进展揭晓
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2020年2月27日,科学技术部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)发布了2019年度中国科学十大进展。据悉,此次遴选邀请专家从320项推荐科学研究进展中初选出30项进入终选,终选采取网上投票方式,邀请中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任等2600余名专家学者对30项候选科学进展进行网上投票,得票数排名前10位的科学进展入选“2019年度中国科学十大进展”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 根据得票高低,“2019年度中国科学十大进展”分别为: /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 一、探测到月幔物质出露的初步证据 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 二、构架出面向人工通用智能的异构芯片 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 三、提出基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 四、破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 五、基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 六、阐明铕离子对提升钙钛矿太阳能电池寿命的机理 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 七、青藏高原发现丹尼索瓦人 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 八、实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 九、揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 十、首次观测到三维量子霍尔效应 /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 251px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/f7d8b84c-12a6-43cb-b937-77d6658fbb35.jpg" title=" 222.png" alt=" 222.png" width=" 450" height=" 251" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 进展一:探测到月幔物质出露的初步证据 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 李春来研究组基于玉兔2号巡视探测获得的光谱数据,发现月球表面岩石含有可能源自月幔的低钙辉石和橄榄石成分,首次提供了月幔物质出露的初步证据。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展二:构架出面向人工通用智能的异构芯片 /strong br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 施路平研究组研制出一种面向人工通用智能的异构芯片,高效集成了目前主流的算法和编码方案,有望为构建更通用的硬件平台和推动人工通用智能铺平道路。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展三:提出基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案 /strong br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 张学敏研究组发现了肌体对胞质DNA检测敏感性的调控机制,为自身免疫疾病提供了潜在治疗策略。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展四:破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能 /strong br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 沈建仁、匡廷云等研究组解析了水下光合作用关键蛋白的结构,不仅有助于理解光能高效转化机理及其演化,也为人工模拟光合作用等提供了新思路和新策略。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展五:基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃 /strong br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 柳延辉研究组基于材料基因工程理念开发出一种高效、高通量实验方法,研制出一种具有极高强度和玻璃形成能力的高温块体金属玻璃合金,为解决金属玻璃新材料高效探索的难题开辟了新的途径。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展六:阐明铕离子对提升钙钛矿太阳能电池寿命的机理 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 周欢萍、严纯华研究组在钙钛矿太阳能电池中创造性引入铕离子对,通过氧化还原反应循环消除了铅卤钙钛矿中的本质性缺陷,大幅提升了太阳能电池的使用寿命和稳定性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展七:青藏高原发现丹尼索瓦人 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 陈发虎、张东菊等研究组鉴定发现青藏高原边缘的一块人类下颌骨化石属于16万年前的丹尼索瓦人,表明早在现代智人到来之前,丹尼索瓦人就已经生活在青藏高原,并成功地适应了高寒缺氧环境。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展八:实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 潘建伟研究组利用“墨子号”量子科学实验卫星,展开引力诱导量子纠缠退相干实验,首次实现对尝试将量子力学和广义相对论融合的理论进行了实验检验。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展九:揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制 /strong br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 饶子和、步志高研究组基于一种优化的图像重构策略,成功解析非洲猪瘟病毒这个巨大而复杂的病毒,揭示了病毒结构及其组装的机制,对非洲猪瘟疫苗的研发具有十分重要的理论指导意义。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展十:首次观测到三维量子霍尔效应 /strong br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 张立源和乔振华等研究组首次在块体碲化锆材料上观测到三维量子霍尔效应,并指出该量子化现象可能由磁场下相互作用产生的电荷密度波诱导,补全了量子霍尔效应家族的一个重要拼图。 /p p br/ /p
  • 预算1.4亿!西安光机所2022年3至8月仪器采购意向公布
    为优化政府采购营商环境,提升采购绩效,《财政部关于开展政府采购意向公开工作的通知》(财库〔2020〕10号)等有关规定要求各预算单位按采购项目公开采购意向,内容应包括采购项目名称、采购需求概况、预算金额、预计采购时间等。近两年来,各大高校、科研院所等纷纷在相关平台公布本单位政府采购意向。西安光学精密机械研究所,是中国科学院在西北地区最大的研究所之一,下设基础科研部、光电技术部、空天技术部、先进制造部等4大研究部,在瞬态光学与光子学理论与技术、高分辨可见光空间信息获取和光学遥感技术、干涉光谱成像理论与技术、高速光电信息获取与处理技术、先进光学仪器与水下光学技术等领域,取得了一系列科研成果,培养了一批批科技人才。作为科研成果和科技人才的产出大户,西安光学精密机械研究所每年都会投入一定的经费采购科学仪器,以支持本所不断创新发展。为方便仪器信息网用户及时了解仪器采购信息,本文特对西安光学精密机械研究所2022年3至8月仪器类政府采购意向进行了整理汇总。共收集到27个采购项目,预算金额相加达1.4亿元,采购品目包括皮秒激光器、皮秒泵浦激光器、平面镜、红外干涉仪、3D轮廓激光显微仪等多种仪器类型。西安光学精密机械研究所2022年3至8月政府采购意向汇总表序号项目名称预算金额(万元)采购日期项目详情1飞秒激光器主控系统定制模块、多参量检测及保护定制模块、高速光束调制定制模块2303月详情链接2中波红外显微测量系统1103月详情链接33D轮廓激光显微仪1503月详情链接4精密环控室1663月详情链接5微光均匀光源及量子效率组件及其测控装置1733月详情链接6石英套管机1403月详情链接7单点金刚石车床B轴2123月详情链接8自由曲面测量仪3403月详情链接9中波红外波前传感器1653月详情链接10柔性关节臂测量机1103月详情链接11U型二维旋转台1283月详情链接12Φ600mm口径红外平行光管3004月详情链接13多功能立式检测塔6005月详情链接14高精度对准装调测量显微系统3506月详情链接15四工位转移光电阴极制作台169.96月详情链接16真空回流炉136.936月详情链接17真空镀膜机1306月详情链接185kHz、kW皮秒激光器21007月详情链接19100kHz皮秒泵浦激光15007月详情链接201kHz皮秒泵浦激光器10007月详情链接2150Hz双路输出激光器12007月详情链接22三坐标测量机5508月详情链接23Φ2m口径离轴两反平行光管17008月详情链接24Φ2.2m口径标准平面镜13008月详情链接25高承载精密调整机构1508月详情链接263.39um红外干涉仪5188月详情链接27散射特性测试系统3508月详情链接
  • 1462万!河南省科学院中原量子谷仪器共享中心一期建设项目
    一、项目基本情况1、项目编号:豫财招标采购-2023-12152、项目名称:河南省科学院中原量子谷仪器共享中心一期建设项目3、采购方式:公开招标4、预算金额:14,628,000.00元最高限价:14628000元序号包号包名称包预算(元)包最高限价(元)1豫政采(2)20231970-1河南省科学院中原量子谷仪器共享中心一期建设项目包1533600053360002豫政采(2)20231970-2河南省科学院中原量子谷仪器共享中心一期建设项目包2395600039560003豫政采(2)20231970-3河南省科学院中原量子谷仪器共享中心一期建设项目包3211600021160004豫政采(2)20231970-4河南省科学院中原量子谷仪器共享中心一期建设项目包4322000032200005、采购需求(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)5.1项目地点:郑州(采购方指定地点);5.2招标范围:河南省科学院中原量子谷仪器共享中心一期建设项目:包1主要包括1套差示扫描量热仪、1套热重分析仪、1套X射线荧光光谱仪、1套全自动气体吸附分析仪、1套紫外可见近红外分光光度计;包2主要包括1套气相色谱质谱联用仪、1套气相色谱仪、1套荧光分光光度计、2套液相色谱仪、1套原子吸收分光光度计;包3主要包括2套颗粒物光量子雷达;包4主要包括1套基础设施平台、1套计算&网络系统平台、1套测试工具平台。以及各包相关配套设施的采购、安装、调试、验收及质保服务等工作;5.3标包划分:本招标项目共划分四个包;5.4交付时间:详见招标文件要求;5.5质量要求:符合国家现行验收规范和标准,满足采购人的相关要求;6、合同履行期限:详见招标文件要求;7、本项目是否接受联合体投标:否8、是否接受进口产品:是9、是否专门面向中小企业:否二、获取招标文件1.时间:2023年11月17日 至 2023年11月24日,每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外。)2.地点:登录河南省公共资源交易中心(http://www.hnggzy.net)3.方式:凭CA密钥市场主体登录并在规定时间内按网上提示下载招标文件及资料;投标人需要完成信息登记及CA数字证书办理,才能通过省公共资源交易平台参与交易活动,具体办理事宜请查询河南省公共资源交易中心网站-公共服务-办事指南-新交易平台使用手册(培训手册);4.售价:0元三、凡对本次招标提出询问,请按照以下方式联系1. 采购人信息名称:河南省科学院地址:郑州市郑东新区龙子湖湖心岛崇德街与明理路交叉口西南角联系人:何老师联系方式:0371-675200102.采购代理机构信息(如有)名称:河南博鑫创展工程管理有限公司地址:郑州市郑东新区永和龙子湖广场联系人:尹丽联系方式:0371-558916783.项目联系方式项目联系人:尹丽联系方式:0371-55891678
  • 滨松UV-NIR绝对量子产率测试仪Quantaurus-QY Plus面世
    滨松近期推出了新一代UV-NIR绝对量子产率测试仪Quantaurus-QY Plus。新产品突破了传统技术无法测试300nm-1650nm大范围量子产率的瓶颈,实现了紫外-近红外(300nm-1700nm)发射光探测范围的覆盖。同时配备了高能氙灯、980nm固体激光器(可根据客户需求,配置其它波长激光器)及多通道背照式CCD探测器。以此,有效解决了上转换荧光量子产率难以测试的问题。Quantaurus-QY Plus具有极高的灵敏度,低至1%以下的量子产率也轻松测得,并精确至0.01%。可广泛用于固体、液体材料的上转换发光,单线态氧测试及光化学机理研究等。紫外-近红外绝对量子产率测量仪Quantaurus-QY Plus
  • Nature Nanotechnology:量子调控在芯片平台上实现基于二维材料的有序高效量子光源
    2015年中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳教授等人在WSe2二维单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射,连接了量子光学和二维材料这两个重要领域,打开了一条通往新型光量子器件的道路。由于基于单原子层的量子调控的潜在前景和新颖物理意义,该领域很快成为国际激烈竞争的焦点。国内外的科学家们一直在进一步探索量子发射器、量子计算机等相关领域的新技术与新应用。现在,来自史蒂文斯理工学院Stefan Strauf教授组报道了一种新的制备高效率量子发射器的方法,用于在芯片平台上创建大量的量子光源。该方法具有有序可控以及量子产率高的特点,不仅为不可破解的加密系统开发铺平道路,而且还为量子计算机的研发提供了可能的技术方案。该项工作成果发表在Nature Nanotechnology 一文中,文中描述了一种在芯片任意位置按需创建量子光源的新方法(如图1a所示)。 图1:在芯片上任意位置按需创建量子光源的示意图(图片来源:Nature Nanotechnology 13,1137–1142 (2018))蓝宝石衬底上分布了有序分布的金颗粒(立方体)阵列,单层WSe2被转移到衬底上,三氧化二铝分隔层与金镜子也被加入实验的设计。理论与实验证明了单光子发射器存在于每个金颗粒的四角处。实验发现单光子发射器实现了每秒发射4200万个光子,创历史新高。值得指出的是,在量子发射器光致发光谱的测量过程中(如图2所示),使用了德国attocube systems AG公司的低温强磁场共聚焦显微镜attoDRY1100+attoCFM(如图3所示),它简单易用,模块化的设计满足了光学实验开放性与灵活性的要求。低温与强磁场下的光致发光、荧光光谱、拉曼光谱、光电流、电致发光、电学测量等材料性质测量都可以由此实验平台实现。 图2:低温磁场中单层WSe2与金纳米立方体耦合的光致发光测量结果(图片来源:Nature Nanotechnology 13,1137–1142 (2018))图3:低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素 无液氦低温强磁场显微镜attoCFM使用低温与强磁场适用的位移器使样品在三个不同线性轴方向上进行几个毫米范围的精细移动。配合特殊设计的适用于高NA值的低温物镜,系统可准确定位与发现微米尺度的样品。外置的光学头可自由更换光学部件,可立调节激发和接受端口。该系统因而可以实现微纳米尺度下样品定量表面性质表征。图4:无液氦低温强磁场显微镜attoCFM系统具有超高稳定性与大灵活性,简单易用,是研究具有挑战性的量子光学实验的不二之选
  • 滨松中国荧光寿命和量子效率技术交流会
    邀 请 函 尊敬的 女士/先生: 滨松中国诚邀您参加滨松第二届Quantaurus产品技术交流会。会上,我们将邀请日本Quantaurus产品应用专家铃木建吾先生对滨松荧光量子效率及寿命产品的特点及应用做详细介绍,并对相关问题做进一步的技术交流。本次交流会分为上海专场和南京专场,供您自由选择。 上海专场 时间:2013年5月13日 下午13:20 地点:上海市华东师范大学中山北路校区理科大楼A510号会议室 南京专场 时间:2013年5月15日 下午13:20 地点:南京大学鼓楼校区科技馆2楼报告厅 会议内容 Quantaurus产品技术及应用介绍 技术问题现场交流 Quantaurus产品现场演示样品测试 报告人: 铃木建吾 博士 ( 群马大学 光化学博士/Quantaurus产品应用专家) Dr.Kengo Suzuki 会议联系人: 产品经理 王宁波 联系电话:15127654376 会务专员 王婷 联系电话:13511028882 技术工程师 张纪泽 联系电话:18810048882 温馨提示 1 现场可为您免费测试样品(每位不超过1个) 2 会后我们会有精美礼品放送。 滨松中国期待您的光临! 滨松光子学商贸(中国)有限公司 2013年4月 Quantaurus产品简介: 滨松公司新开发的测量荧光寿命的Quantaurus-Tau和测量绝对量子产率的Quantaurus-QY,具有友好的软件操作界面和精确稳定的特性!Quantaurus-Tau 和 Quantaurus-QY配合使用可以帮助用户实现全方位的分析结果!
  • 远不止用于量子研究的量子精密测量技术——ACCSI2021量子精密测量产业化发展论坛邀您参加
    量子力学是近代科学技术的支柱,可以追溯到1895年X射线的发现,之后普朗克于1900年提出量子论, 1905年,爱因斯坦提出光量子的概念。此后,量子力学迎来了蓬勃发展,广泛应用于诸如原子弹、晶体管、激光、核磁共振、高温超导、巨磁阻等领域的研究中,被称为“第一次量子革命”。近年来,“第二次量子革命”被提出,不同于“第一次量子革命”对量子现象的理解和直接利用,对微观量子世界进行被动观察和解释,“第二次量子革命”通过掌控量子效应、定制量子系统,扎根于纯粹量子效应的量子技术,以实现对量子状态进行人工制备和主动调控。量子科学很可能是21世纪促进人类文明进步的最重要基础科学。“第二次量子革命”的提出,引发了各国的关注,面临着激烈的国际竞争态势。2016年5月,欧盟发布《量子宣言》;同年12月,英国发布《量子时代》;2018年9月,美国公布《量子信息国家计划》;同年 11月,德国发布《量子技术-从科研到市场》。此外,中国、日本等均发布了国家支持计划,谷歌、华为、微软、IBM等也加入了量子产业竞争。2020年3月12日,在发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中更是将量子信息列到了科技前沿领域攻关的第二位,要求实现量子精密测量技术突破。而近日,德国提出了量子系统新的研究计划,德国联邦教研部随后将在该议程基础上推出2022年开始的量子系统研究计划。未来德国量子领域的研究重点主要是量子计算机、量子通信、量子测量技术、量子系统的基础技术。量子科学技术受到广泛关注主要是由于其可以突破信息和物质科学技术的经典极限。量子科学技术主要研究方向包括量子通信,量子计算和量子精密测量。量子精密测量的基本原理是利用磁、光与原子的相互作用,实现对各种物理量超高精度的测量,可大幅超越经典测量手段。目前量子精密测量已在生物与医疗、食品安全、化学与材料科学等领域显示出其独特的优势和广阔的应用前景。但我国量子精密测量在系统工程化和实用化仍有待探索,科研成果转化应用机制不成熟,产业合作和推动力量有限。为推动量子精密测量产业化进程,2021年4月23日,第十五届中国科学仪器发展年会(ACCSI2021)将召开量子精密测量产业化发展论坛,邀请领域内技术专家教授、研究院、技术公司、资本投资专家等,共同研讨如何推进并加快量子精密测量产业化。现诚邀各领域相关从业人员参加学习 ! (报名参会) ACCSI 2021“量子精密测量产业化发展论坛”邀请报告及报告嘉宾一、论坛时间:2021年4月23日 9:00-12:00  二、论坛地点:无锡融创万达文华酒店  三、参会嘉宾:领域内技术专家教授、研究院、技术公司、资本投资专家;相关仪器企业及上下游企业董事长、总经理、总工、市场总监、研发总监、销售总监等。  四、会议形式:现场会议 / 线上会议内容嘉宾国仪量子:引领量子精密测量技术产业化国仪量子 联合创始人、CEO贺羽皮秒高重频相干脉冲产生及量子光学应用复旦大学 教授吴赛骏量子测控系列新品在量子精密测量领域的应用国仪量子 测控事业部总经理吴亚量子精密测量在地球物理探测中的应用国仪石油技术(无锡)有限公司 系统工程师孙哲新型电子信息功能材料的原子构筑和性能调控中国科学技术大学 教授廖昭亮基于量子精密测量的科学仪器——从系综到单自旋国仪量子 高级应用工程师代映秋2021第十五届中国科学仪器发展年会(ACCSI2021)将于2021年4月21-23日在无锡市召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会,经过14年的发展,单届参会人数已突破1000人,被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯论坛”。ACCSI2021以“创新发展,产业共进”为主题,力求对过去一年中国科学仪器产业最新进展进行较为全面的总结,力争把最新的产业发展政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势、最新的科学仪器研发成果等在最短的时间内呈现给各位参会代表。会议期间将颁发 “年度优秀新品”、 “年度绿色仪器”、“年度行业领军企业”、“年度十大第三方检测机构”、“年度售后服务厂商”、“年度网络营销奖”“年度人物”等多项行业大奖,引领科学仪器产业方向。参会咨询报告及参会报名:010-51654077-8124 13671073756 杜老师 15611023645李老师 赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏老师微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn (注明单位、姓名、手机)咨询报名。报名链接:https://insevent.instrument.com.cn/t/qK 报名二维码扫描二维码查看最新会议日程
  • 中国科大成功实现超导体系“量子计算优越性”
    中国科学技术大学中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与中科院上海技术物理研究所合作,构建了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解。根据现有理论,“祖冲之二号”处理的量子随机线路取样问题的速度比目前最快的超级计算机快7个数量级,计算复杂度比谷歌公开报道的53比特超导量子计算原型机“悬铃木”提高了6个数量级(“悬铃木”处理“量子随机线路取样”问题比经典超算快2个数量级),这一成果是我国继光量子计算原型机“九章”后在超导量子比特体系首次达到“量子计算优越性”里程碑,使得我国成为目前唯一同时在两种物理体系都达到这一里程碑的国家。相关论文发表在《物理评论快报》和《科学通报》上。图一:祖冲之二号量子处理器图量子计算机对特定问题的求解超越超级计算机,即量子计算优越性,是量子计算发展的第一个里程碑,达到该里程碑需要相干操纵50个以上量子比特。超导量子比特是国际公认的有望实现可扩展量子计算的物理体系之一。潘建伟、朱晓波、彭承志等长期瞄准超导量子计算领域,于2021年5月构建了当时国际上量子比特数目最多的62比特超导量子计算原型机“祖冲之号”,并实现了可编程的二维量子行走 [Science 372, 948 (2021)]。团队在“祖冲之号”的基础上,采用全新的倒装焊3D封装工艺,解决了大规模比特集成的问题,研制成功“祖冲之二号”,实现了66个数据比特、110个耦合比特、11路读取的高密度集成,最大态空间维度达到了1019。“祖冲之二号”采用可调耦合架构,实现了比特间耦合强度的快速、精确可调,显著提高了并行量子门操作的保真度。通过量子编程的方式,研究人员实现了对量子随机线路取样,演示了“祖冲之二号”可用于执行任意量子算法的编程能力。根据目前已公开的最优化经典算法,“祖冲之二号”处理量子随机线路取样问题的速度比目前最快的超级计算机快7个数量级,计算复杂度较谷歌“悬铃木”提高了6个数量级。量子计算优越性的成功演示标志着量子计算研究进入到发展的第二阶段,开始量子纠错和近期应用的探索。“祖冲之二号”采用二维网格比特排布芯片架构,直接兼容表面码量子纠错算法,为量子纠错并进一步实现通用量子计算奠定了基础。同时,“祖冲之二号”的并行高保真度量子门操控能力和完全可编程能力,有望在特定领域找到有实用价值的应用,预期应用包括量子机器学习、量子化学、量子近似优化等。图二:量子随机线路取样保真度随线路深度的变化及目前最快的超级计算机“富岳”完成相同任务需要的时间。上述项目受到了安徽省、上海市、科技部和中科院的支持。论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.180501https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2095927321006733
  • 世界首台量子重力仪走出实验室
    英国伯明翰大学研究人员23日在《自然》杂志上发表研究称,世界上第一台非实验室条件下的量子重力梯度仪问世。这种利用量子技术的传感器可找到隐藏在地下的物体,这是科学家们期待已久的里程碑,其对学界、业界和国家安全等将具有深远的影响。  量子重力梯度仪的工作原理是利用量子物理原理探测微重力的变化,测量当原子云落下时引力场拉力的细微变化。物体越大,其密度与周围环境的差异越大,可测量的拉力差异就越大。但振动、仪器倾斜以及磁场和热场的干扰,使得量子理论转化为商业现实具有挑战性。伯明翰量子传感器的突破性成功开启了一条商业之路,是第一个迎接这些现实世界挑战并进行高空间分辨率调查的项目。消除由于振动引起的噪声将“解锁”高空间分辨率的重力映射,大大改进地质地形图的绘制。  研究人员表示,这是传感领域的“觉醒时刻”,这一传感器可能有多种用途。城市工程师可利用它检测一些特殊用地的近地表(地下10米)特征,这些特征可能会影响新的建筑,因此可利用其降低铁路和公路项目的成本和延误;考古学家或可用于测绘墓穴和隐藏在地下的结构,在不破坏性挖掘的情况下了解考古奥秘;它还可用于测量地质特征,例如含水层或土壤密度,以确定含水量或发现隐藏的自然资源;还可改进对火山喷发等自然现象的预测。  此前的重力传感器受到一系列环境因素的限制。一个特别的挑战是振动,这限制了用于测量应用的所有重力传感器的测量时间。如果能够解决这些限制,调查就可以变得更快、更全面、成本更低。  新开发的量子重力梯度仪克服了振动和其他各种环境挑战。这一突破将使未来的重力测量更便宜、更可靠,交付速度快10倍,探测所需的时间将从一个月减少到几天。它有可能为重力测量开辟一系列新的应用领域,为进入地下提供一个新的视角。此外,准确和快速地测量微重力的进步为促进国防和国家安全打开新机遇,未来我们可以探测到原本无法探测到的东西,并在具有挑战性的环境中更安全地航行。随着重力传感技术的成熟,水下导航和揭示地下条件的应用将成为可能。
  • 中科院、工程院院士评选2017年中国、世界十大科技进展新闻
    p   记者2018年1月1日从中国科学院获悉,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选出2017年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,量子通信、国产大飞机、“天使粒子”、引力波等榜上有名。 /p p   2017年中国十大科技进展新闻依次是: /p p   ——中国科学家利用化学物质合成完整活性染色体 /p p   ——国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录 /p p   ——世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生 /p p   ——国产大型客机C919“首飞” /p p   ——中国首次海域天然气水合物试开采 /p p   ——中国“人造太阳”装置创造世界新纪录 /p p   ——中国科学家首次发现突破传统分类新型费米子 /p p   ——量子通信“从理想王国走到现实王国” /p p   ——中国科学院推出高产水稻新种质 /p p   ——中国暗物质粒子探测卫星“悟空”发现疑似暗物质踪迹。 /p p   两院院士也评选出2017年世界十大科技进展新闻,其中包括华人科学家宣布发现“天使粒子”、引力波研究获重要进展、“二手”火箭成功发射回收、3D打印卵巢具有生育能力、科学家成功用引力为星球测重等前沿话题。 /p p   这项年度评选活动至今已举办了24次,由中国科学院、中国工程院主办。专家表示,通过评选使公众进一步了解国内外科技发展动态。 /p p   此外,原吉林大学地球探测科学与技术学院教授黄大年、原中国科学院国家天文台FAST工程总工程师兼首席科学家南仁东当选“2017中国科学年度特别新闻人物”。 /p p   “中国科学年度新闻人物”评选活动已成功举办7届,旨在通过公众广泛参与,评出人们心中的“知识英雄”。今年的10位当选者是:国家稳态强磁场科学中心(筹)主任匡光力、清华大学副校长施一公、中国科学院软件研究所研究员杨超、中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民、南京理工大学教授王泽山、“蛟龙号”总设计师徐芑南、中交天津航道局有限公司总工程师顾明、中国铁路总公司总经理特别技术顾问何华武、科大讯飞执行总裁胡郁、中央电视台主持人王雪纯。 /p p /p
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