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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺
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一種新型量子計算尋址裝置
1. 痛點問題
量子計算機是基于量子力學(xué)原理的通用計算設(shè)備，其基礎(chǔ)邏輯單元是遵守量子力學(xué)原理的量子比特。基于其并行計算的特性，量子計算機在解決某些特定問題時相對于經(jīng)典計算機具有指數(shù)級的加速，在未來的基礎(chǔ)科學(xué)研究、量子通訊及密碼學(xué)、人工智能、金融市場模擬、氣候變化預(yù)測、藥物模擬、新材料發(fā)現(xiàn)等需要強大算力的領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。目前國際上已出現(xiàn)眾多的量子計算商業(yè)項目，例如美國的IonQ、霍尼韋爾、谷歌、IBM、亞馬遜、微軟等，以及國內(nèi)的騰訊、阿里巴巴、百度、華為、字節(jié)跳動等公司。
目前有若干種物理平臺有望實現(xiàn)大規(guī)模量子計算，其中離子阱量子計算平臺在衡量量子計算性能的各項指標方面表現(xiàn)優(yōu)異，是最有可能實現(xiàn)量子計算機的平臺之一。應(yīng)用于離子阱量子計算機的量子計算尋址裝置是離子阱量子計算機必不可少的部件。量子計算尋址裝置的功能是利用操控激光對任意空間位置、任意數(shù)量的量子比特的狀態(tài)進行實時操控。
2. 解決方案
本成果的量子計算尋址裝置提出了一種全新的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)量子比特的尋址，該系統(tǒng)采用兩個尋址單元協(xié)同操作以實現(xiàn)一維量子比特尋址操控。而利用多個尋址單元及相應(yīng)的控制手段可實現(xiàn)二維與三維量子比特尋址操控。本發(fā)明增加了尋址操控系統(tǒng)的信道容量，可實現(xiàn)離子型量子計算機內(nèi)任意量子比特進行尋址操控并消除了尋址操控系統(tǒng)引入的誤差；可實現(xiàn)對量子計算機上任意量子比特進行任意比特量子邏輯門操作；可根據(jù)離子量子比特在空間分布及量子態(tài)來優(yōu)化尋址系統(tǒng)并動態(tài)反饋，可靈活實現(xiàn)復(fù)雜的量子算法及量子糾錯。
合作需求
尋求量子計算方向的企業(yè)開展業(yè)務(wù)合作。
清華大學(xué)
2021-11-26
技術(shù)大學(xué).jpg){kind=logo}
光電探測量子芯片產(chǎn)業(yè)化
用于量子保密通信、近紅外探測成像、高速量子光通信、激光雷達探測。 針對單光子探測需求，提取關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，通過多次半導(dǎo)體器件仿真優(yōu)化，最終得到外延結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)合 13 所 自主外延生長技術(shù)與精準的鋅擴散方案，最終實現(xiàn)較為成功的 GM-APD 芯片。該芯片已經(jīng)成功達到量子保密通信中單光子探測需求，并在安徽問天量子技術(shù)有限公司的產(chǎn)品中得到應(yīng)用。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2021-04-14
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觀測到三維量子霍爾效應(yīng)
由南方科技大學(xué)和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)共同完成的題為“Three-dimensional quantum Hall effect and metal-insulator transition in ZrTe5”的研究論文，實驗證實了哈佛大學(xué)理論物理學(xué)家Bertrand Halperin在1987年給出的關(guān)于三維電子氣體系中量子霍爾效應(yīng)的理論預(yù)測。南科大物
南方科技大學(xué)
2021-04-14
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連續(xù)變量量子保密通信技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)與信息安全是我國的戰(zhàn)略發(fā)展重點之一，針對網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)在數(shù)據(jù)安全傳輸方面的緊迫需求，獨辟蹊徑地利用連續(xù)變量量子密碼技術(shù)，解決了量子密鑰分配系統(tǒng)中“輸出密鑰率低”、“多信號融合性差”、“抗干擾能力弱”、“實際安全性差”等工程應(yīng)用中的核心技術(shù)問題，極大地推動了量子保密通信技術(shù)在實際系統(tǒng)中的應(yīng)用。 量子保密通信有單光子和連續(xù)變量量子保密通信兩種實現(xiàn)方式，我們集中研究連續(xù)變量量子保密通信技術(shù)，在理論和實驗研究方面取得了重要突破，先后完成了國際上最長安全傳輸距離(150公里)、國際上最高系統(tǒng)速率(100MHz)和CWDM環(huán)境下最高密鑰率(1Mbps@25km)的連續(xù)變量量子密碼通信實驗，研制出國際上首套高速連續(xù)變量量子密鑰分配工程樣機(52kbps@50km)和國際首套智能量子黑客安全監(jiān)控系統(tǒng)原理樣機，為華為公司研制出了一套到達商用要求的連續(xù)變量量子密鑰分配工程樣機，并利用上海交通大學(xué)校園網(wǎng)完成了國際上首次連續(xù)變量量子密碼通信外場測試試驗。 所取得的研究成果到達國際領(lǐng)先水平，受到了國內(nèi)外媒體、國家密碼管理局、華為公司等相關(guān)部門的高度關(guān)注，在網(wǎng)絡(luò)與信息安全領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響。國際最長安全傳輸距離的連續(xù)變量量子密鑰分配實驗系統(tǒng)(150km安全傳輸距離)國際最高速的連續(xù)變量量子密鑰分配實驗框圖(100MHz系統(tǒng)時鐘)國際最高速的連續(xù)變量量子密鑰分配實驗框圖(100MHz系統(tǒng)時鐘)國際上首套高速連續(xù)變量量子密鑰分配工程樣機（52kbps@50km，時鐘25MHz）國際上首套智能量子黑客安全監(jiān)控系統(tǒng)原理樣機
上海交通大學(xué)
2021-04-13
微光量子環(huán)保教學(xué)系統(tǒng)
產(chǎn)品詳細介紹
贏翔微光量子環(huán)保教學(xué)系統(tǒng)是全新一代綠色班班通多媒體教學(xué)系統(tǒng)。微光量子環(huán)保教學(xué)系統(tǒng)是針對國內(nèi)教學(xué)的特點專門設(shè)計的一套日常教學(xué)和多媒體教學(xué)的解決方案。
產(chǎn)品主要相關(guān)特點：
贏翔興業(yè)（北京）信息技術(shù)有限公司
2021-08-23
長春博盛量子科技有限公司
長春博盛量子科技有限公司坐落在光電技術(shù)發(fā)達的長春市，公司地理位置優(yōu)越比鄰長春光機所，是一個新型的集研發(fā)，生產(chǎn)，銷售為一體的高科技光電技術(shù)企業(yè)。博盛量子公司員工和團隊以光電技術(shù)學(xué),光學(xué),化學(xué)，計算機軟件學(xué)等專業(yè)多學(xué)科的老中青三代科技人員為主體，包括博士生導(dǎo)師、教授和科研人才，多名高級工程技術(shù)人員。
博盛量子擁有自主創(chuàng)新，自主研發(fā)的激光器、激光功率計、光源、太陽模擬器、光學(xué)晶體、高分辨率紅外激光卡、高精密濾光片、高密度激光護目鏡及可定制尺寸光學(xué)積分球等產(chǎn)品，為光電科學(xué)工作者提供一個較好的產(chǎn)品平臺。為了國家光電技術(shù)的發(fā)展，為了中華民族的光學(xué)前景，博盛公司員工義不容辭地承擔起光電革命的責任，在當代光電技術(shù)學(xué)艱難攀登，在光電技術(shù)全球化激烈競爭中，艱苦奮斗，奮發(fā)圖強。博盛公司員工要以創(chuàng)新性的先進實用技術(shù)、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、以自己的學(xué)識服務(wù)于我國光電技術(shù)學(xué)，服務(wù)于工作在光電技術(shù)行業(yè)的眾多辛勞的科研工作者，同時更要成為我國高技術(shù)光電產(chǎn)業(yè)的堅固基石和砥柱。
長春博盛量子科技有限公司
2021-01-15
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量子點熒光探針快速檢測生物活性分子
完成人簡介：樊君，西北大學(xué)教授，西北大學(xué)化工學(xué)院副院長， 陜西省化工過程實驗教學(xué)示范中心主任，指導(dǎo)博、碩士生研究方向包括反應(yīng)工程、碳一化工、納米材料、分離工程、精細化工產(chǎn)品開發(fā)研究等。
成果內(nèi)容：基于量子點的熒光探針分析對推動即時檢測（POCT）技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。本項目以制備功能型納米熒光探針為主，主要包括量子點熒光探針（QDs）和稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米顆粒（UCNPs），并利用制備的熒光探針實現(xiàn)了對生物活性分子的定量檢測。項目設(shè)計了基于熒光共振能量傳遞（FRET）的QDs熒光探針和基于CuMn雙摻雜的ZnS QDs比率熒光探針，分別實現(xiàn)了對生物活性分子多巴胺和葉酸的定量檢測（圖13），結(jié)果表明所制備的探針具有較高的選擇性和靈敏度，項目成果將為醫(yī)學(xué)檢測和POCT技術(shù)提供技術(shù)支持。
不同反應(yīng)時間得到的CdTe量子點在紫外燈下的實物圖及其吸收和發(fā)射光譜
成果優(yōu)勢： 量子點(quantum dots，QDs)是指顆粒半徑小于激子波爾尺寸半徑的納米晶粒，屬于三維尺度限域的零維納米材料，其尺寸一般在10nm以下。QDs有許多顯著地光學(xué)性質(zhì)：優(yōu)良的抗光漂白能力； 較寬的吸收光譜；發(fā)射光譜窄；較大的斯托克斯位移(Stokes shif)。
成果成熟度：中試階段。
轉(zhuǎn)化方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓等。
市場展望：本項目的研究結(jié)果對提高疾病診治水平，推動醫(yī)學(xué)科技前沿發(fā)展，形成經(jīng)濟新增長點，帶動大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展等都將具有十分重要的意義。
西北大學(xué)
2021-05-11
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量子點熒光防偽技術(shù)研究成果
福州大學(xué)物信學(xué)院李福山教授、福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院鄭遠輝研究員與TCL集團工業(yè)研究院錢磊博士的合作研究論文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在線發(fā)表。 量子點具有優(yōu)異的光電特性，其圖案化在發(fā)光顯示，熒光標記和智能傳感領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。量子點薄膜形貌最終決定了其光電器件應(yīng)用，論文采用高精度噴墨打印技術(shù)制作微米級量子點發(fā)光圖案，創(chuàng)新性的在基板表面構(gòu)建具有隨機分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微納米顆粒，作為噴墨打印輸運過程中的聚集釘扎點，強化微米級墨滴蒸發(fā)流動以及量子點組裝過程中的差異性，形成不可復(fù)制“花狀”發(fā)光圖案；成功應(yīng)用于低成本，可柔性化，自然條件下隱蔽，具有多重防偽級別和商業(yè)化的價值的不可復(fù)制全彩熒光防偽標簽。并且首次引入了人工智能（AI）技術(shù)對噴墨打印量子點防偽熒光標簽進行驗證，并成功識別出不同的清晰度、亮度、旋轉(zhuǎn)角度、放大倍率以及這些參數(shù)混合的“花狀”圖案，實現(xiàn)了防偽標簽的高效準確識別。
福州大學(xué)
2021-04-10
量子點熒光防偽技術(shù)研究成果
福州大學(xué)物信學(xué)院李福山教授、福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院鄭遠輝研究員與TCL集團工業(yè)研究院錢磊博士的合作研究論文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在線發(fā)表。 量子點具有優(yōu)異的光電特性，其圖案化在發(fā)光顯示，熒光標記和智能傳感領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。量子點薄膜形貌最終決定了其光電器件應(yīng)用，論文采用高精度噴墨打印技術(shù)制作微米級量子點發(fā)光圖案，創(chuàng)新性的在基板表面構(gòu)建具有隨機分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微納米顆粒，作為噴墨打印輸運過程中的聚集釘扎點，強化微米級墨滴蒸發(fā)流動以及量子點組裝過程中的差異性，形成不可復(fù)制“花狀”發(fā)光圖案；成功應(yīng)用于低成本，可柔性化，自然條件下隱蔽，具有多重防偽級別和商業(yè)化的價值的不可復(fù)制全彩熒光防偽標簽。并且首次引入了人工智能（AI）技術(shù)對噴墨打印量子點防偽熒光標簽進行驗證，并成功識別出不同的清晰度、亮度、旋轉(zhuǎn)角度、放大倍率以及這些參數(shù)混合的“花狀”圖案，實現(xiàn)了防偽標簽的高效準確識別。
福州大學(xué)
2021-02-01
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在量子物理與機器學(xué)習研究的進展
生成模型的研究重點是如何從給定的數(shù)據(jù)集合中學(xué)習到數(shù)據(jù)的聯(lián)合概率分布，以及從學(xué)習到的概率分布中高效地生成新的樣本。研究團隊提出將數(shù)據(jù)的聯(lián)合分布概率編碼成量子多體態(tài)的概率幅的模平方。進一步地，他們提出在經(jīng)典計算機上使用矩陣乘積態(tài)(Matrix Product States)來模擬學(xué)習的過程。矩陣乘積態(tài)的參數(shù)，即張量網(wǎng)絡(luò)的張量元，可以通過類似密度矩陣重整化群(Density Matrix Renormalization Group)的算法進行學(xué)習，最終形成一個具有泛化能力的生成模型。這個學(xué)習算法結(jié)合了量子物理與機器學(xué)習各自的優(yōu)點：它不僅可以利用GPU高效地學(xué)習到模型參數(shù)，還可以利用張量網(wǎng)絡(luò)的靈活性動態(tài)地調(diào)節(jié)模型表達能力。此外，與傳統(tǒng)的基于統(tǒng)計物理的生成模型（例如玻爾茲曼機）相比，玻恩學(xué)習機還具備直接生成無關(guān)聯(lián)樣本的強大能力，從而可以高效地生成新的數(shù)據(jù)。 基于量子態(tài)的概率生成模型融合了量子物理與機器學(xué)習的思想，是一個嶄新的研究領(lǐng)域。玻恩學(xué)習機借助量子態(tài)內(nèi)稟的概率解釋及其強大的表達能力，意在為機器學(xué)習和人工智能提供更為先進的生成模型和學(xué)習算法。此外，這類模型在量子信息處理，量子計算以及多體物理中具有應(yīng)用潛力。展望將來，最令人興奮的前景應(yīng)該會是在一臺量子計算機上實現(xiàn)玻恩學(xué)習機，從而以全新的方法進行概率型的學(xué)習和建模。這項工作用使用張量網(wǎng)絡(luò)模擬量子計算機的運行，向無監(jiān)督量子機器學(xué)習邁近了一步。作用在一幅MNIST圖片上的矩陣乘積態(tài)以及它的糾纏譜
北京大學(xué)
2021-04-11