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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(duì)”王劍威研究員和龔旗煌院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組，與英國(guó)、丹麥、奧地利和澳大利亞的學(xué)者合作，實(shí)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(jì)算模擬的應(yīng)用，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)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(guò)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(shí)現(xiàn)對(duì)光量子信息的高效處理、計(jì)算和傳輸?shù)裙δ堋Ｆ渲校霉杌矫婀獠▽?dǎo)集成技術(shù)的光量子芯片具有諸多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，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(shí)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(duì)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(duì)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(guò)硅波導(dǎo)的強(qiáng)四波混頻非線性效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了光子全同性優(yōu)于90%、無(wú)需濾波后處理的50%觸發(fā)效率的單光子對(duì)源，達(dá)到了對(duì)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(duì)實(shí)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(cè)量和量子比特焊接操作，通過(guò)量子態(tài)層析實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了高保真的雙比特糾纏操作。 研究團(tuán)隊(duì)在單一硅芯片上實(shí)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(cè)量的全功能集成，進(jìn)而實(shí)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(guò)對(duì)兩對(duì)糾纏光子對(duì)進(jìn)行量子比特焊接操作，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)并判定了四比特Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 真量子糾纏的存在；通過(guò)對(duì)兩對(duì)糾纏光子中各一個(gè)光子進(jìn)行貝爾投影操作，實(shí)現(xiàn)了量子糾纏互換功能，使來(lái)自不同光子源的光子間產(chǎn)生了量子糾纏；利用兩個(gè)芯片間的量子態(tài)傳輸和量子糾纏分布技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)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(duì)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(shí)現(xiàn)方法小了約5-6個(gè)數(shù)量級(jí)，不僅達(dá)到了器件的微型化，同時(shí)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(diǎn)，其中量子隱形傳態(tài)保真度優(yōu)于已報(bào)道的其它物理實(shí)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(jì)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(jiǎn)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(dòng)機(jī)上應(yīng)用，其指標(biāo)均達(dá)到了富康轎車采用法國(guó)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)隔音墊表皮片材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求。該類產(chǎn)品在國(guó)際上也是近年來(lái)只有少數(shù)工業(yè)國(guó)家研究開(kāi)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(guó)尚無(wú)生產(chǎn)廠家，主要依賴進(jìn)口，所以本技術(shù)填補(bǔ)國(guó)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(zhǎng)率、撕裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度、受熱尺寸變化率及成型工藝性能均優(yōu)

從簡(jiǎn)單烯烴出發(fā)高效、高選擇性地合成高價(jià)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(guò)程中，過(guò)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(guò)程或者自由基過(guò)程，二者有各自的優(yōu)勢(shì)和局限。如何通過(guò)設(shè)計(jì)新的催化過(guò)程，在一個(gè)反應(yīng)中融合上述兩種過(guò)程，取長(zhǎng)補(bǔ)短，是實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)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(guò)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(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)。這一最新進(jìn)展發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)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(guò)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(jià)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(shí)現(xiàn)了自由基與極性過(guò)程互補(bǔ)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(duì)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(jià)值。他們進(jìn)一步通過(guò)細(xì)致的動(dòng)力學(xué)研究和控制實(shí)驗(yàn)，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(guò)雙金屬過(guò)程。該過(guò)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(guó)已是“白色污染”十分嚴(yán)重的國(guó)家。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，就PVC一項(xiàng)的消耗，到本世紀(jì)末，我國(guó)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(duì)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(shì)必將造成嚴(yán)重的污染和對(duì)生態(tài)環(huán)境不可估量的破壞

? 傳統(tǒng)膠囊囊殼基本由動(dòng)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(guó)際穆斯林、猶太教和素食協(xié)會(huì)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(guó)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(jí)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(dòng)或少改動(dòng)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(shí)間來(lái)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(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的壓力及磨擦表面瞬時(shí)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(shí)也存在自身磨損較大的特點(diǎn)。本技術(shù)的特點(diǎn)在于對(duì)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(rùn)狀態(tài)，從而提高基體對(duì)陶瓷顆粒的支撐強(qiáng)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(zhǎng)。 應(yīng)用前景： 隨著國(guó)內(nèi)電力機(jī)車的不斷提速及未來(lái)高速列車、擺式列車的應(yīng)用，列車的制動(dòng)能力對(duì)列車的運(yùn)行安全顯得越來(lái)越重要。制動(dòng)磨擦材料的工況特點(diǎn)是，摩擦速度高，在短時(shí)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(diǎn)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(dòng)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(huì)使其中耐熱性較低的橡膠、甲醛和酚醛樹(shù)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(dòng)材料。它亦是汽車、摩托車及其它載運(yùn)工具的剎車制動(dòng)部件的換代材料。

本成果國(guó)際領(lǐng)先

依據(jù)焊條在焊接過(guò)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(guó)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(guó)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(guó)研制的SJTU-ENiCrFe-9鎳基合金焊條的工藝性能優(yōu)于同類國(guó)外產(chǎn)品（焊條無(wú)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(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)，超低溫沖擊功平均值高于同類國(guó)外產(chǎn)品約40%。