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利用大規(guī)模集成硅基納米光量子芯片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對高維度光量子糾纏體系的高精度和普適化量子調(diào)控和量子測量。 （圖一）基于硅納米光波導(dǎo)的大規(guī)模集成光量子芯片(可實(shí)現(xiàn)對高維量子糾纏體系的高精度、可編程、且任意通用量子操控和量子測量)       集成光學(xué)量子芯片技術(shù)，基于量子力學(xué)基本物理原理，使用半導(dǎo)體微納加工工藝實(shí)現(xiàn)單片集成光波導(dǎo)量子器件（包括單光子源、量子操控和測量光路，以及單光子探測器等），可以實(shí)現(xiàn)對量子信息的載體單光子進(jìn)行處理、計(jì)算、傳輸和存儲等。集成光學(xué)量子芯片具有集成度高、穩(wěn)定性高、性能好、體積小、制造成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，該技術(shù)被普遍認(rèn)為是一種實(shí)現(xiàn)光量子信息應(yīng)用的有效技術(shù)手段。      利用硅基納米光波導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的光量子芯片具有諸多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，例如與傳統(tǒng)微電子加工工藝兼容、可集成度高、非線性效用強(qiáng)、以及工作波長與光纖量子通信兼容等。然而，迄今為止光量子芯片的復(fù)雜度僅限于小規(guī)模的演示，如集成少數(shù)馬赫-曾德干涉儀對光子態(tài)進(jìn)行簡單操控。因此，我們迫切需要擴(kuò)大集成量子光路的復(fù)雜性和功能性，增強(qiáng)其量子信息處理技術(shù)的能力，從而推進(jìn)量子信息技術(shù)的應(yīng)用。       相干且精確地控制復(fù)雜量子器件和多維糾纏系統(tǒng)是量子信息科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)難點(diǎn)。相對于目前普遍采用的二維體系量子技術(shù)，高維體系量子技術(shù)具有信息容量大、計(jì)算效率高、以及抗噪聲性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。最近，多維度量子糾纏系統(tǒng)已分別在光子、超導(dǎo)、離子和量子點(diǎn)等物理體系中實(shí)現(xiàn)。利用光子的不同自由度，如軌道角動量模式、時(shí)域和頻域模式等，可以有效編碼和處理多維光量子態(tài)。然而，實(shí)現(xiàn)高保真度、可編程、及任意通用的高維度量子態(tài)操控和量子測量，依然面臨很多困難和挑戰(zhàn)。       針對上述問題，英國布里斯托爾大學(xué)、北京大學(xué)、丹麥技術(shù)大學(xué)、德國馬普研究所、西班牙光學(xué)研究所和波蘭科學(xué)院的科研人員密切合作，并取得了突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型的多路徑加載高維量子態(tài)方式，即每個(gè)光子以量子疊加態(tài)的形式同時(shí)存在于多條光波導(dǎo)路徑，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高達(dá)15×15的高維量子糾纏系統(tǒng)。通過可控地激發(fā)16個(gè)參量四波混頻單光子源陣列，可以制備具有任意復(fù)系數(shù)的高維度量子糾纏態(tài)。通過單片集成通用型線性光路，可對高維量子糾纏態(tài)進(jìn)行任意操控和任意測量。因此，該多路徑高維量子方案具有任意通用性。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)充分利用集成光路的高穩(wěn)定性和高可控性，實(shí)現(xiàn)了高保真度的高維量子糾纏態(tài)，如4、8和12維度糾纏態(tài)的量子態(tài)層析結(jié)果分別為96、87% 和 81%保真度，遠(yuǎn)超其他方式制備的高維量子糾纏態(tài)性能。       更重要的是，團(tuán)隊(duì)通過硅基納米光子集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了目前集成度最復(fù)雜的光量子芯片（圖一所示），單片集成550多個(gè)光量子元器件，包括16個(gè)全同的參量四波混頻單光子源陣列、93個(gè)光學(xué)移相器、122個(gè)光束分束器、256個(gè)波導(dǎo)交叉結(jié)構(gòu)以及64個(gè)光柵耦合器，從而達(dá)到對高維量子糾纏體系的高精度、可編程、且任意通用量子操控和量子測量。       研究進(jìn)一步利用該高維光量子芯片技術(shù)，驗(yàn)證高維度量子糾纏系統(tǒng)的強(qiáng)量子糾纏關(guān)聯(lián)特性，包括普適化貝爾不等式和EPR導(dǎo)引不等式等，證明量子物理和經(jīng)典物理定律的重要區(qū)別。例如，對4維度量子糾纏態(tài)，實(shí)驗(yàn)觀察得到了2.867±0.014的貝爾參數(shù)，不僅成功違背經(jīng)典物理定律61.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，而且超過普通二維糾纏體系的最大可到達(dá)值的2.8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。研究還首次實(shí)現(xiàn)高維量子系統(tǒng)的貝爾自檢測和量子隨機(jī)放大等新功能，例如，對3維度最大糾纏態(tài)和部分糾纏態(tài)的自檢測保真度約為76%，對14維以下糾纏態(tài)均實(shí)現(xiàn)了量子隨機(jī)放大功能。

北京大學(xué)“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”發(fā)展了一種高精度的暗場光學(xué)成像定位技術(shù)(位置不確定度僅21 nm)，并結(jié)合電子束套刻工藝，實(shí)現(xiàn)了片上量子點(diǎn)微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無損集成。這種微盤-銀納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)同時(shí)具有介質(zhì)激光器與表面等離激元波導(dǎo)的優(yōu)勢，因此不僅具有介質(zhì)激光器的低閾值與窄線寬特性，而且具有表面等離激元波導(dǎo)的深亞波長場束縛特性。基于這種靈活、可控的制備方法，他們實(shí)現(xiàn)了片上微盤激光器與表面等離激元波導(dǎo)間多種形式的精確可控集成，包括切向集成、徑向集成以及復(fù)雜集成，并且對量子點(diǎn)無任何加工損傷；進(jìn)一步，通過同時(shí)集成多個(gè)片上微盤激光器與多個(gè)銀納米線表面等離激元波導(dǎo)，他們獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞波長(0.008λ2)相干輸出光源。這些高性能的深亞波長相干輸出光源可以容易地耦合并分配至其它深亞波長表面等離激元光子器件和回路中。因此，這種靈活、可控的精確集成方法在高集成密度的光子-表面等離激元復(fù)合光子回路中具有重要應(yīng)用，并且這種方法可以拓展到其它材料和其它功能的微納光子器件集成中，為未來光子芯片的實(shí)現(xiàn)提供了一種可行的解決方案。  該工作于2018年5月發(fā)表在Advanced Materials上(Advanced Materials 2018, 30, 1706546)，并以卷首插畫(Frontispiece)的形式予以重點(diǎn)報(bào)道。文章的第一作者為北京大學(xué)物理學(xué)院博士研究生容科秀，陳建軍研究員為通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心和極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。 圖1. 片上膠體量子點(diǎn)微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無損集成。

本項(xiàng)目是基于復(fù)合礦物材料的改性，通過 CPB（陽離子）和 CSB（兩性）復(fù)合改性方法，取代原有的傳統(tǒng)藥劑，可以在氣浮、生物處理等領(lǐng)域開展應(yīng)用。 技術(shù)指標(biāo)包括： 1）通過 XRD、SEM、BET、FTIR、Zeta 電位等科學(xué)表征方法，驗(yàn)證了改性后藥劑的微觀結(jié)構(gòu)有利于后續(xù)的物化、生物過程； 2）通過 Design Expert 數(shù)據(jù)處理軟件探討改性膨潤土的二次響應(yīng)曲面模型以及優(yōu)化的水平值，建立的污染物指標(biāo)的去除模型； 3）利用響應(yīng)面 Optimal Design 建立數(shù)學(xué)模型，基于響應(yīng)面法(RSM)優(yōu)化復(fù)合改性膨潤土的制備條件和工藝參數(shù)，該改性復(fù)合材料（陰-陽離子、陰-陽-非等表面活性劑、PAC 基質(zhì)交聯(lián)等方式）能實(shí)現(xiàn)市政污水穩(wěn)定提標(biāo)中 COD 保持在30mg/L 以下，黑臭水體治理中 TP 保持在 0.2mg/L 以下，含重金屬廢水的治理 中 Cr 的濃度保持在 1.0mg/L 以下，印染廢水中銻離子實(shí)現(xiàn) 95.2%的去除效果。使用該改性藥劑后，運(yùn)行成本噸水投加藥劑費(fèi)用為 0.5 元，該技術(shù)能解決多種難以處理的廢水。

過程工業(yè)工藝過程是能源利用高度密集和CO2排放的系統(tǒng)。由于工藝系統(tǒng)能源消費(fèi)的密集性和復(fù)雜性，系統(tǒng)中工藝過程、換熱網(wǎng)絡(luò)和蒸汽動力系統(tǒng)的節(jié)能一直備受重視。隨著人們對CO2減排問題認(rèn)識的逐漸深入，針對過程工藝系統(tǒng)能量利用中CO2減排與控制的問題也日益顯現(xiàn)。如何在提高能源利用效率的同時(shí)減少CO2的排放以及如何在提高能源利用效率的節(jié)能技術(shù)方案中進(jìn)一步選優(yōu)成為亟待解決的關(guān)鍵問題。 本項(xiàng)目將采用夾點(diǎn)技術(shù)和數(shù)學(xué)規(guī)劃技術(shù)相結(jié)合的方法。夾點(diǎn)技術(shù)已成功地在世界范圍內(nèi)取得了顯著的節(jié)能效果。采用這種技術(shù)對新設(shè)計(jì)而言，比傳統(tǒng)方法可節(jié)能30-50%，節(jié)省投資10%左右；對舊系統(tǒng)改造而言,通常可節(jié)能20-35%，改造投資的回收年限一般只有0.5-3年。由于夾點(diǎn)技術(shù)能取得明顯的節(jié)能和降低成本的效果。 本項(xiàng)目的目的在于為過程工業(yè)系統(tǒng)提供系統(tǒng)分析和優(yōu)化集成的方案。對過程工藝系統(tǒng)的能量利用進(jìn)行夾點(diǎn)分析，找出能量利用不合理的環(huán)節(jié)和原因；對各裝置提出節(jié)能改造的初步方案；對公用工程系統(tǒng)進(jìn)行分析，找出能量利用不合理的環(huán)節(jié)和原因；提出解決方案并進(jìn)行調(diào)優(yōu)；從而提出全能量系統(tǒng)優(yōu)化和CO2排放最小的改造方案。

在各種類型的自動化生產(chǎn)線上，以工業(yè)機(jī)器人為核心集成適合于不同生產(chǎn)作業(yè)的機(jī)器人工作站或生產(chǎn)線是目前工業(yè)生產(chǎn)自動化的熱門發(fā)展方向。北京科技大學(xué)已經(jīng)在焊接、涂敷、搬運(yùn)、裝配及特殊作業(yè)等方面成功開發(fā)出多套工業(yè)機(jī)器人工作站。用于國內(nèi)外多家企業(yè)，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。下面介紹幾種典型的工作站： 用于汽車裝配生產(chǎn)線的玻璃涂膠機(jī)器人工作站。其組成有機(jī)器人及其控制系統(tǒng)、單軸回轉(zhuǎn)變位機(jī)、翻轉(zhuǎn)機(jī)械手、膠液供給系統(tǒng)、保溫室等。這種工作站保證了涂膠的均勻性、一致性、準(zhǔn)確的涂敷位置以及優(yōu)良的生產(chǎn)質(zhì)量。機(jī)器人選用六自由度垂直關(guān)節(jié)機(jī)器人，最大動作半徑約R1550mm，重復(fù)定位精度±0.08mm。通過在線示教，編制適合不同類型、不同尺寸的工件作業(yè)程序，由傳感器判別工件型號，調(diào)用相應(yīng)的作業(yè)程序，特別適用于多品種工件的混流生產(chǎn)。膠液采用性能優(yōu)良的單組分濕氣固化聚氨脂膠。供給系統(tǒng)由壓膠泵、定量泵、膠槍、清槍器、保溫室以及控制系統(tǒng)等構(gòu)成。已在國內(nèi)若干家汽車生產(chǎn)企業(yè)投入5套。 精密鈑金焊接機(jī)器人工作站：開發(fā)出的焊接機(jī)器人工作站適用于碳鋼、不銹鋼和鋁材的焊接。工作站由工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人移動滑臺、工件位置變換機(jī)、夾具體、高品質(zhì)電焊機(jī)、氣動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及輔助裝置等組成。機(jī)器人采用OTC公司的AX–V6L型六自由度垂直關(guān)節(jié)機(jī)器人。焊接電源采用OTC公司DP400型全數(shù)字控制脈沖MIG焊機(jī)。現(xiàn)已投入生產(chǎn)，提高了工廠的自動化生產(chǎn)水平和產(chǎn)品在國際市場的競爭力，改善了工人的勞動條件，使生產(chǎn)節(jié)拍更加穩(wěn)定、迅速，焊接質(zhì)量更加可靠，很值得在焊接加工業(yè)大力推廣。 彩管搬運(yùn)機(jī)器人工作站：大型彩管的特點(diǎn)是體積笨、重量大、溫度高。在生產(chǎn)線上的搬運(yùn)作業(yè)必須采用機(jī)器人工作站或?qū)Ｓ玫囊戚d機(jī)。機(jī)器人工作站主要由機(jī)器人、末端執(zhí)行器、同步裝置、氣動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等部分組成。開發(fā)出的適用于不同作業(yè)區(qū)的7個(gè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站投入使用后，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。這種技術(shù)同樣適用于其它物品的搬運(yùn)作業(yè)。 轎車擋風(fēng)玻璃密封膠壩條粘貼機(jī)器人工作站：在轎車裝配生產(chǎn)線上，使用機(jī)器人進(jìn)行轎車前后擋風(fēng)玻璃密封膠壩條的粘貼作業(yè)，是一項(xiàng)技術(shù)難度很大的工作。經(jīng)過在試驗(yàn)機(jī)上的反復(fù)試驗(yàn)，現(xiàn)已經(jīng)成功開發(fā)出密封膠壩粘貼末端執(zhí)行器并用于實(shí)際生產(chǎn)。密封膠壩粘貼末端執(zhí)行器機(jī)構(gòu)簡單、可靠，無需獨(dú)立的驅(qū)動裝置，適用于粘貼的特殊作業(yè)。經(jīng)過輕量化設(shè)計(jì)，總重僅有5.8kg,實(shí)際生產(chǎn)中選用6自由度,可搬重量為6kg的工業(yè)機(jī)器人就可滿足不同規(guī)格的轎車前后擋風(fēng)玻璃密封膠壩的粘貼。 應(yīng)用于各種產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)，大幅度提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

已有樣品/n針對各種生物醫(yī)用儀器對心電、腦電、肌電、神經(jīng)電等電生理信號采集與分析的需求，研制出了一系列專用集成電路芯片。其中包括：1、一款適合大多數(shù)生理信號的通用前端集成電路，完成從電生理傳感器輸出市場預(yù)期：市場需求量：芯片300萬顆/年，傳感器3000萬-5000萬顆/年；可應(yīng)用系統(tǒng)：小型化便攜式電生理檢測設(shè)備、移動健康產(chǎn)品、穿戴式健康產(chǎn)品。的原始信號到CMOS或TTL等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電平信號之間的轉(zhuǎn)換，這款前端電路的功能包括跟隨、前放、A/D、濾波等基本功能。2、多款專用的信號處理后端集

本發(fā)明公開了一種設(shè)備預(yù)防性維護(hù)和柔性作業(yè)車間控制集成的多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，該方法具體包括：首先，根據(jù)柔性作業(yè)車間控制問題的工序先后順序、設(shè)備維護(hù)時(shí)段、每個(gè)工序的生產(chǎn)過程不可中斷、生產(chǎn)過程和設(shè)備維護(hù)過程之間不可沖突的約束條件，建立考慮成本和效率的柔性作業(yè)車間控制和設(shè)備維護(hù)計(jì)劃的集成優(yōu)化模型；其次，采用混合多目標(biāo)化學(xué)反應(yīng)方法對所述多目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，其中，所述多目標(biāo)包括最大完工時(shí)間、總生產(chǎn)費(fèi)用以及總的設(shè)備預(yù)防性維護(hù)的費(fèi)用；最后，獲得優(yōu)化求解結(jié)果，即可得到柔性作業(yè)車間控制計(jì)劃。本發(fā)明可以降低最大完工時(shí)

技術(shù)內(nèi)容及特點(diǎn)： 本項(xiàng)目旨在提升螺旋管制造業(yè)的自動化生產(chǎn)水平和 產(chǎn)品質(zhì)量。該系統(tǒng)是一體化的智能控制系統(tǒng)，能夠在內(nèi)焊生產(chǎn)過程中對焊 縫進(jìn)行自動跟蹤，并對焊接的熔深進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。使用這套系統(tǒng)能夠顯著 提高產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和一致性，而且可以大大減輕工人的勞動強(qiáng)度。 市場預(yù)測及投資 ：該產(chǎn)品具有非常可觀的市場前景和經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi) 眾多的管狀焊接生產(chǎn)廠家都需要實(shí)現(xiàn)焊接自動化，全國僅按 50 家計(jì)算， 每個(gè)廠家三條生

本發(fā)明公開了一種微型皮拉尼計(jì)與體硅器件集成加工的方法。集成加工的方法包括：在硅基片正面制備體硅器件所需的絕緣層及電路引線；在硅基片的背面或正面沉積一層絕緣隔熱材料，刻蝕去除其四周部分得到絕緣隔熱層；在絕緣隔熱層上制備加熱體和電極；在沒有加熱體的一面制備圖形化的光刻膠掩膜；在有加熱體的一面沉積金屬膜；將金屬膜粘貼在表面有氧化層的硅托片上；對有光刻膠掩膜的一面進(jìn)行感應(yīng)耦合等離子體干法刻蝕，刻穿硅基片；去除光刻膠掩膜和金屬膜，得到集成結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能有效提高皮拉尼計(jì)的制備與其它工藝的兼容性，解決皮拉尼計(jì)與體

針對于我國方竹屬重要經(jīng)濟(jì)竹種種苗缺乏、造林周期長、產(chǎn)量低下、培育技術(shù)落后等問題，以金 佛山方竹、合江方竹、刺黑竹為研究對象，集成國家科技支撐、重點(diǎn)研發(fā)、林業(yè)行業(yè)公益專項(xiàng)、林業(yè)科技推廣等項(xiàng)目成果，優(yōu)化構(gòu)建了方竹屬重要經(jīng)濟(jì)竹種高效生態(tài)培育技術(shù) 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 針對于我國方竹屬重要經(jīng)濟(jì)竹種種苗缺乏、造林周期長、產(chǎn)量低下、培育技術(shù)落后等問題，以金 佛山方竹、合江方竹、刺黑竹為研究對象，集成國家科技支撐、重點(diǎn)研發(fā)、林業(yè)行業(yè)公益專項(xiàng)、林業(yè)科技推廣等項(xiàng)目成果，優(yōu)化構(gòu)建了方竹屬重要經(jīng)濟(jì)竹種高效生態(tài)培育技術(shù)，核心內(nèi)容從以下四個(gè)方面開展： （1）系統(tǒng)開展了方竹屬重要經(jīng)濟(jì)竹種的生物學(xué)特性研究，包括解剖學(xué)特性、筍芽分化機(jī)制、竹筍-幼竹高生長、枝-葉形態(tài)建成、氣生根及稈芽的發(fā)育、遺傳多樣性等，揭示了方竹屬重要經(jīng)濟(jì)竹種的基本生物生態(tài)學(xué)特性，為方竹屬重要經(jīng)濟(jì)竹種的高效生態(tài)培育提供了理論依據(jù)； （2）揭示了金佛山方竹種子萌發(fā)機(jī)制，分析了不同種源金佛山方竹實(shí)生苗的差異，提出了金佛山方竹實(shí)生苗質(zhì)量評價(jià)體系， 并制定了金佛山方竹實(shí)生苗種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和苗木分級標(biāo)準(zhǔn)；確定了金佛山方竹適宜 AM真菌菌株，初步制定金佛山方竹菌根化育苗生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，為后期提高造林成活率提供了科技支撐； （3）開展了不同種源實(shí)生苗造林發(fā)筍、地下鞭生長與天然林的差異研究，運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)理論，采用誘導(dǎo)擴(kuò)鞭、留筍養(yǎng)竹技術(shù)，促使金佛山方竹實(shí)生苗造林 4 年內(nèi)滿園并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，為后期推動方竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)； （4）系統(tǒng)調(diào)查不同適生條件下金佛山方竹的生長狀況，分析金佛山方竹生長與各環(huán)境因子（海拔、土壤類型、坡度、坡向、坡位及混交比例等）的關(guān)系，確定主導(dǎo)因子，進(jìn)行立地類型劃分；通過采用調(diào)整混交比例、立竹度、年齡結(jié)構(gòu)、鉤梢、采筍措施等，對不同生長條件下金佛山方竹的生長情況分別從生物學(xué)特性、高生長過程、各部分生物量及生產(chǎn)力等幾個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)查研究，根據(jù)發(fā)筍量、立竹空間位置坐標(biāo)建立 Cartesian 坐標(biāo)系，進(jìn)行 K 函數(shù)分析，明確了金佛山方竹生。