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北京大學(xué)物理學(xué)院“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊”王劍威研究員和龔旗煌院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組，與英國、丹麥、奧地利和澳大利亞的學(xué)者合作，實現(xiàn)了硅基集成光量子芯片上的多體量子糾纏和芯片-芯片間的量子隱形傳態(tài)功能，為芯片上光量子信息處理和計算模擬的應(yīng)用，奠定了堅實的基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在國際頂級物理期刊Nature Physics(https://www.nature.com/articles/s41567-019-0727-x)。 集成光量子芯片技術(shù)，結(jié)合了量子物理、量子信息和集成光子學(xué)等前沿學(xué)科，通過半導(dǎo)體微納加工制造高性能且大規(guī)模集成的光量子器件，實現(xiàn)對光量子信息的高效處理、計算和傳輸?shù)裙δ?。其中，利用硅基平面光波?dǎo)集成技術(shù)的光量子芯片具有諸多獨特優(yōu)勢，包括集成度高、穩(wěn)定性好、編程操控性優(yōu)越和可單片集成核心光量子器件等，因此被認(rèn)為是一種實現(xiàn)光量子信息應(yīng)用的重要手段之一。 A. 硅基量子隱形傳態(tài)和多光子量子糾纏芯片的示意圖，左上角為集成量子光源的電子顯微鏡圖；B. 量子隱形傳態(tài)的量子線路圖；C. 量子糾纏互換的量子線路圖；D. GHZ糾纏制備的量子線路圖 北京大學(xué)研究團(tuán)隊與布里斯托爾大學(xué)、丹麥科技大學(xué)、奧地利科學(xué)院、赫瑞-瓦特大學(xué)和西澳大利亞大學(xué)科研人員密切合作，在硅基光量子芯片技術(shù)和應(yīng)用方面取得了突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊發(fā)展了一種基于微環(huán)諧振腔的高性能集成量子光源，通過硅波導(dǎo)的強四波混頻非線性效應(yīng)，實現(xiàn)了光子全同性優(yōu)于90%、無需濾波后處理的50%觸發(fā)效率的單光子對源，達(dá)到了對4組微腔量子光源陣列的相干操控，片上雙光子量子糾纏源的保真度達(dá)到了92%。團(tuán)隊實現(xiàn)了關(guān)鍵的可編程片上雙比特量子糾纏門，可以按照功能需要切換貝爾投影測量和量子比特焊接操作，通過量子態(tài)層析實驗確認(rèn)了高保真的雙比特糾纏操作。 研究團(tuán)隊在單一硅芯片上實現(xiàn)了高性能量子糾纏光源、可編程雙比特量子糾纏門，以及可編程單量子比特測量的全功能集成，進(jìn)而實現(xiàn)了三種核心量子功能模塊——芯片上四光子真糾纏、量子糾纏互換、芯片-芯片間的高保真量子隱形傳態(tài)。通過對兩對糾纏光子對進(jìn)行量子比特焊接操作，團(tuán)隊實現(xiàn)并判定了四比特Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 真量子糾纏的存在；通過對兩對糾纏光子中各一個光子進(jìn)行貝爾投影操作，實現(xiàn)了量子糾纏互換功能，使來自不同光子源的光子間產(chǎn)生了量子糾纏；利用兩個芯片間的量子態(tài)傳輸和量子糾纏分布技術(shù)，實現(xiàn)了兩個芯片間任意單量子比特的量子隱形傳態(tài)，達(dá)到了近90%的隱形傳態(tài)保真度。 團(tuán)隊研制的硅基多光子量子芯片尺寸僅占幾平方毫米，比傳統(tǒng)實現(xiàn)方法小了約5-6個數(shù)量級，不僅達(dá)到了器件的微型化，同時具備了單片全功能集成、器件編程可控、系統(tǒng)性能優(yōu)越等特點，其中量子隱形傳態(tài)保真度優(yōu)于已報道的其它物理實現(xiàn)方法。多體量子糾纏體系的片上制備與量子調(diào)控技術(shù)，為片上量子物理基礎(chǔ)研究和片上光量子信息處理傳輸、量子計算模擬的應(yīng)用提供了重要基礎(chǔ)。

可以量產(chǎn)/n內(nèi)容簡介：采用本技術(shù)生產(chǎn)的PE/EVA基隔音塑料片材，經(jīng)在富康發(fā)動機(jī)上應(yīng)用，其指標(biāo)均達(dá)到了富康轎車采用法國轎車發(fā)動機(jī)隔音墊表皮片材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的各項要求。該類產(chǎn)品在國際上也是近年來只有少數(shù)工業(yè)國家研究開發(fā)和生產(chǎn)供應(yīng)，在亞洲只有日本已研制生產(chǎn)，在我國尚無生產(chǎn)廠家，主要依賴進(jìn)口，所以本技術(shù)填補國內(nèi)空白，可節(jié)約外匯，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。技術(shù)指標(biāo)：質(zhì)量3394G每平方米，厚度1.59MM；柔軟性為64MM，阻燃性為17MM/MIN，其斷裂伸長率、撕裂伸長率、撕裂強度、受熱尺寸變化率及成型工藝性能均優(yōu)

從簡單烯烴出發(fā)高效、高選擇性地合成高價值化合物一直是有機(jī)化學(xué)工作者追求的目標(biāo)。在這一過程中，過渡金屬催化劑起到了重要的作用。傳統(tǒng)的烯烴官能團(tuán)化反應(yīng)一般可分為兩類：極性過程或者自由基過程，二者有各自的優(yōu)勢和局限。如何通過設(shè)計新的催化過程，在一個反應(yīng)中融合上述兩種過程，取長補短，是實現(xiàn)更加簡潔、綠色合成的重要途徑。朱戎課題組提出利用鈷介導(dǎo)的自由基-極性交叉過程（Radical-Polar Crossover），在氫原子轉(zhuǎn)移（HAT）氫官能團(tuán)化反應(yīng)中初步實現(xiàn)了上述目標(biāo)。這一最新進(jìn)展發(fā)表在《美國化學(xué)會志》上（Xiao-Le Zhou1, Fan Yang1, Han-Li Sun, Yun-Nian Yin, Wei-Ting Ye and Rong Zhu*. Cobalt-Catalyzed Intermolecular Hydrofunctionalization of Alkenes: Evidence for a Bimetallic Pathway. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7250.）。 第一過渡系金屬催化的HAT氫官能團(tuán)化反應(yīng)是一類具有重要合成學(xué)意義的自由基反應(yīng)。研究在該體系中引入高價碘試劑作為雙電子基團(tuán)轉(zhuǎn)移氧化劑和親核試劑的前體，在鈷氫物種催化下，實現(xiàn)了自由基與極性過程互補融合的新反應(yīng)途徑。利用該方法在室溫下即可完成羧酸、酚、磺酰胺等各類親核試劑對非活化和活化烯烴形式上的加成，從而以高官能團(tuán)兼容性，一步合成較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，具有潛在的重要應(yīng)用價值。他們進(jìn)一步通過細(xì)致的動力學(xué)研究和控制實驗，揭示了鈷配合物在催化循環(huán)中所扮演的多重角色，并提出反應(yīng)可能經(jīng)過雙金屬過程。該過程涉及到的關(guān)鍵中間體中包括一類有機(jī)鈷配合物，這一發(fā)現(xiàn)有望為金屬催化自由基反應(yīng)中的配體調(diào)控提供新的思路。

我國已是“白色污染”十分嚴(yán)重的國家。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，就PVC一項的消耗，到本世紀(jì)末，我國將達(dá)到人均1.7kg/年的水平。如果再加上其它聚合物材料的應(yīng)用，其數(shù)量將十分驚人。而目前對于廢棄的塑料制品除少量重新回收利用外，多采取焚燒、填埋、倒入海中等方法處理。由于這類塑料制品在自然界中的分解十分緩慢（約需200年），勢必將造成嚴(yán)重的污染和對生態(tài)環(huán)境不可估量的破壞

? 傳統(tǒng)膠囊囊殼基本由動物明膠構(gòu)成，其易失水硬化、吸潮軟化，遇醛類易交聯(lián)，再加上國際穆斯林、猶太教和素食協(xié)會等特殊文化人群的抵制，使植物膠囊成為傳統(tǒng)膠囊優(yōu)選的替代產(chǎn)品。但國產(chǎn)的植物膠囊骨架材料——羥丙基甲基纖維素(HPMC)性能不達(dá)標(biāo)。本技術(shù)解決了植物膠囊專用醫(yī)藥級HPMC研發(fā)、應(yīng)用，及其膠囊母料復(fù)配技術(shù)與加工成型難題。膠囊的制備充分利用現(xiàn)有明膠生產(chǎn)設(shè)備與條件，在不改動或少改動膠囊加工設(shè)備的前提下，調(diào)整溶液濃度、成型工藝，控制烘干溫度、風(fēng)速、時間來調(diào)整膠囊的形狀、厚度及透明度、脫模性能與切

銅優(yōu)良的塑性、韌性及導(dǎo)熱性使得銅基陶瓷顆粒復(fù)合材料具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能及良好的導(dǎo)熱性，使其能承受高速制動過程中所產(chǎn)生的壓力及磨擦表面瞬時高溫所產(chǎn)生的循環(huán)熱沖擊。高硬度的陶瓷顆粒在復(fù)合材料中充當(dāng)磨擦元素，使得銅金屬基陶瓷顆粒復(fù)合材料具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。但同時也存在自身磨損較大的特點。本技術(shù)的特點在于對復(fù)合材料中的陶瓷顆粒表面包覆銅膜，徹底改變銅基體與陶瓷之間的接觸狀態(tài)，使銅基體與陶瓷顆粒之間由相互之間的機(jī)械接觸轉(zhuǎn)變成界面濕潤狀態(tài)，從而提高基體對陶瓷顆粒的支撐強度，使陶瓷顆粒能更充分的發(fā)揮其耐磨能力，在整體上表現(xiàn)為耐磨性提高，使用壽命延長。 應(yīng)用前景： 隨著國內(nèi)電力機(jī)車的不斷提速及未來高速列車、擺式列車的應(yīng)用，列車的制動能力對列車的運行安全顯得越來越重要。制動磨擦材料的工況特點是，摩擦速度高，在短時間內(nèi)吸收巨大的能量，摩擦面溫度急劇升高。目前普遍使用的金屬磨擦材料，其特點是磨擦系數(shù)較低且不穩(wěn)定，隨磨擦面溫度的提高及滑動速度的增加使磨擦系數(shù)顯著降低。石棉等非金屬磨擦材料雖然具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，但磨擦表面的高溫會使其中耐熱性較低的橡膠、甲醛和酚醛樹脂等粘結(jié)劑碳化，使其喪失磨擦性能而損壞。碳—碳復(fù)合材料則由于成本較高，目前主要用于飛機(jī)的剎車裝置中。因此，金屬基陶瓷復(fù)合材料就成為高速列車首選的制動材料。它亦是汽車、摩托車及其它載運工具的剎車制動部件的換代材料。

本成果國際領(lǐng)先

依據(jù)焊條在焊接過程中的冶金原理、并根據(jù)合金化機(jī)理和礦物粉的各自特性，以純鎳絲為焊芯，采用國產(chǎn)原材料研發(fā)出反比例配方的鎳基合金焊條NiCrFe-9。中國用于9%鎳鋼焊接的超低溫鎳基合金焊條全部依賴進(jìn)口。我國研制的SJTU-ENiCrFe-9鎳基合金焊條的工藝性能優(yōu)于同類國外產(chǎn)品（焊條無發(fā)紅現(xiàn)象、脫渣容易、熔渣覆蓋均勻）；焊條溶敷金屬拉伸性能與國外同類產(chǎn)品相當(dāng)，超低溫沖擊功平均值高于同類國外產(chǎn)品約40%。