我国首次!中国科大实现测量设备无关的高维量子导引

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maigoo小编从中国科大获悉,该校郭光灿院士团队的孙方稳小组实验实现了50纳米空间分辨力高精度多功能量子传感。该系列研究成果日前发表在应用物理权威期刊《应用物理评论》上。

  • 微纳光电子器件具有尺寸小、电磁场强度低、易受干扰等特点,因此,微纳电磁场探测技术需要同时解决高空间分辨力、高测量灵敏度及非破坏性测量等难题和挑战。

    科研人员提出利用量子传感和量子探针等新思路,发展了具有纳米级空间分辨力的远场光学超分辨成像新技术。结合高保真度量子态调控技术,实现了同时具有高空间分辨力、高测量灵敏度及非破坏性测量的微纳电磁场测量技术。

    科研人员首先基于金刚石氮—空位色心中电荷态的调控,提出并实现了具有纳米级空间分辨力超低泵浦功率的电荷态耗尽纳米成像术,实现了4.1纳米空间分辨力的电子自旋量子态的成像与检测。实验获得的成像分辨力是光学衍射极限的1/86,超过了受激辐射损耗荧光显微成像术,2014年度诺贝尔化学奖所获得的1/67的精度,将有望应用在活体生物检测中。他们进一步将CSD纳米成像术与荧光寿命成像、光学偏振态检测、电子自旋态高保真度量子操控技术相结合,实现了对金属纳米线结构所携带的光场态密度、偏振、电流及其产生的磁场等多个物理量的非破坏性测量,空间分辨力达50纳米,使得该微纳光电磁场的探测精准度超过了96%。

    图片来源:中国科学技术大学官网

    这些系列成果为高空间分辨力非破坏电磁场检测和实用化的量子传感打下了基础,将应用于微纳电磁场及光电子芯片的检测,并拓宽远场超分辨成像技术的应用场景。

    论文链接: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.170402

  • 中国科学技术大学介绍
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中国科学技术大学是中国科学院所属的一所以前沿科学和高新技术为主,兼有医学、特色管理和人文学科的综合性全国重点大学。

1958年9月创建于北京。建校后,中国科学院实施“全院办校,所系结合”的办学方针,学校紧紧围绕国家急需的新兴科技领域设置系科专业,创造性地把理科与工科即前沿科学与高新技术相结合,注重基础课教学,高起点、宽口径培养新兴、边缘、交叉学科的科技人才,汇集了一批国内较有声望的科学家。

1970年初,学校迁至安徽省合肥市,开始了第二次创业。1978年以后,学校锐意改革、大胆创新,提出并实施了一系列具有创新精神和前瞻意识的教育改革措施,创办少年班、首建研究生院、建设国家大科学工程、面向世界开放办学等,使学校得以恢复并迅速发展。学校是国家实施“985工程”和“211工程”的大学之一,也是参与国家知识创新工程的大学。长时间以来,学校始终坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,弘扬“红专并进,理实交融”的校风,形成了不断开拓创新的优良传统,以及教学与科研相结合、理论与实践相结合的鲜明特色,培养了一大批德才兼备的高层次优秀人才。学校面向世界科学前沿领域和国家重大需求,凝练科学目标,开展科学研究,努力提高学术研究水平和科研创新能力与科研竞争力,取得了一批具有领先水平的原创性科技成果。在新的历史起点上,学校加快建设具有中国特色、科大风格的世界一流大学,在国家“双一流”建设中,入选A类世界一流大学建设高校。

学校现有23个学院(含6个科教融合共建学院)、33个系,设有研究生院、生命科学与医学部、信息与智能学部,以及苏州研究院、上海研究院、北京研究院、先进技术研究院、中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)等。现有28个一级学科博士学位授权点,7个一级学科硕士学位授权点,15个专业学位授权点,有数学、物理学、力学、天文学、生物科学、化学共6个国家理科基础科学研究和教学人才培养基地和1个国家生命科学与技术人才培养基地,有8个一级学科国家重点学科,4个二级学科国家重点学科,2个国家重点培育学科,18个安徽省一级学科重点学科。建有国家同步辐射实验室、合肥微尺度物质科学国家研究中心、火灾科学国家重点实验室、核探测与核电子学国家重点实验室、类脑智能技术与应用国家工程实验室、语音及语言信息处理国家工程实验室、热安全技术国家地方联合工程研究中心、大尺度火灾国际联合研究中心、量子信息与量子科技前沿协同创新中心、国家高性能计算中心(合肥)、安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站等12个国家科研机构、4个国家重大科技基础设施和62个院省部级重点科研机构。

目前,全校上下正深化改革,锐意创新,以新时代中国特色社会主义思想为指导,力争把学校建设成为与科研机构深度融合,创新人才和创新成果不断涌现,具有中国特色的世界一流大学,为实现“创寰宇学府,育天下英才”的宏伟目标而努力奋斗。

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