导    读...

编译 | 杨玉坤、周敏康（华中科技大学）  人们熟知的量子技术大多与计算相关，一台好的、功能强大的计算机在解决复杂问题上是非常有吸引力的。计算机作为数据处理工具，无论是量子的还是经典的，都是将数据转换成信息后，才被用于工业、医学等领域，但前提是要有用来采集这些关键数据所必需的高质量传感器。 实际上，新型传感器和新的信息收集方式已引发诸多技术上和经济上的革命，“如果我们回顾历史，就会发现诺贝尔奖总是与传感器的发明相关，比如1901年伦琴 (Wilhelm Röntgen) 因发现X射线而获诺贝尔奖”，来自英国伯明翰大学的量子物理学家Kai...

来源：学习日报 近期，学习时报围绕量子信息科技主题，特约潘建伟院士团队撰写《量子通信：未来自主可控信息安全生态的重要保障》《量子精密测量：测量精度突破经典技术极限》《量子计算：后摩尔时代计算能力提升的解决方案》三篇科普文章，对量子信息科技进行了较为完整的介绍和展望。 量子通信：未来自主可控信息安全生态的重要保障 作者：徐飞虎 彭承志 潘建伟 信息安全是事关国计民生的重大战略领域。传统的信息安全通过依赖于计算复杂度的加密算法来实现，然而随着计算能力的飞速发展，依赖于计算复杂度的传统加密算法面临着日益加剧的安全风险。...

近期，华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室荆杰泰教授课题组在量子信息研究领域取得重要进展，实现了全光量子纠缠交换协议。量子信息科学包括量子精密测量、量子通信以及量子计算三大领域，其旨在利用量子资源，实现高安全性、高保真度以及高容量信息处理方式。与量子隐形传态和量子密集编码协议一样，量子纠缠交换协议也是量子信息科学中最重要的协议之一。由于利用量子纠缠交换协议可以使得两个没有直接相互作用的粒子发生纠缠，其被认为是实现量子中继构建量子网络的核心单元。   《物理评论快报》（Physical Review Letters 128, 060503 (2022)）刊登荆杰泰教授课题组研究成果...

科学校对：阎思瑾; 张冬凯; 陈理想 封面解析 本封面呈现了携带径向动量的光场所具有的类似水波纹的相位结构。光子角向空间模式与径向空间模式共同组成了整个光场的横向空间结构。关于光子角向空间模式，如光子的轨道角动量的研究都已经比较成熟了。但是，轨道角动量仅属于光子的角向自由度，而关于光子径向自由度的物理内涵及潜在应用的研究目前仍十分的缺乏，因此光子的径向模式指数曾一度被科学家们称为“被遗忘的量子数”。不仅从经典光通信还是量子信息角度来看，径向自由度都有望成为拓展信息容量的一个崭新维度。因此，关于光子径向自由度的相关研究近年来逐步走进了研究人员的视野，逐渐成为光场调控领域的一个研究热点。...

撰稿 | 左 超   钱佳铭...

过一个聚光棱镜，会聚三种颜色的光，然后在投射幕布上形成一幅彩色图像。这种投影机光源一般是卤素灯或者高压汞灯，使用寿命相对较短，且每两年需要更换灯泡，维护成本较高，但画面色彩不错。 图4. LCD原理（图片来源网络）  DPL技术——第三代投影仪 1987年，德州仪器公司Larry Hornbeck博士研发出第一块数字显微镜装置DMD（2015年因此获得奥斯卡奖，表彰其对电影数字化的贡献），到1996年，DLP（数字光学处理）技术正式商品化走向投影显示市场，第一款DLP投影机面世。...

- 意法半导体第三代MEMS技术提高了传感器的精度和能效； - 部分MEMS产品具有额外功能，包括边缘机器学习（ML）以及静电传感。 据麦姆斯咨询报道，服务多重电子应用领域的全球半导体行业领导者、MEMS顶级制造商意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码：STM），近日宣布推出第三代MEMS传感器产品系列。新一代MEMS传感器将为智能手机、消费类智能产品、医疗保健和零售终端在性能和功能方面带来又一次飞跃。...

短波红外光电材料与器件具有高性能、高可靠性、低功耗、低成本等显著优点，可广泛应用于智慧城市、驾驶视觉增强、安防监控、光伏芯片检测、光谱检测以及航天航空等诸多领域，具有重大的科学价值和经济效益。基于III-V族InP/InGaAs材料体系的短波红外InGaAs探测器，具有高灵敏度、高均匀性、高稳定性等特点，具备室温或近室温工作优势，是发展小型化、低功耗和高可靠性短波红外光电系统的理想选择之一。短波红外InGaAs焦平面探测器的标准响应波段为0.9~1.7μm，可拓展至可见光波0.4μm，也可延伸至2.5μm。...

近日，国际顶级期刊《科学》发表论文Three-dimensional direct lithography of stable perovskite nanocrystals in glass。该论文主要由浙江大学邱建荣教授团队与之江实验室光电智能计算研究中心研究专家谭德志团队合作完成，邱建荣和谭德志博士为论文共同第一作者、共同通讯作者。 丹麦奥尔堡大学岳远征院士团队、上海理工大学顾敏院士团队和南方科技大学刘召军教授团队等也给予了诸多指导和大力支持。 超快激光为光学材料「新贵」开辟新路径...

大气云与气溶胶之间的相互作用是大气环境研究的重要科学问题，也是全球尺度气候预测模型中的最大不确定性来源之一。然而，人类对云与气溶胶相互作用的模型机理、影响因素及演化规律等方面的认知依旧匮乏，亟需高质量、高分辨率、高时空覆盖率的相关观测资料作进一步研究。...

Christian Schimpf, Santanu Manna, Saimon F. Covre da Silva, Maximilian Aigner, Armando Rastelli. Entanglement-based quantum key distribution with a blinking-free quantum dot operated at a temperature up to 20 K[J]. Advanced Photonics, 2021, 3(6): 065001...

作者 | 张晴丹 《海贼王》路飞的橡胶手臂能在拉伸后获得巨大能量，在回弹瞬间锤飞对手。 现在，漫画竟然变成了现实！科研人员已经创造出一种超材料，当你把它拉伸到一定程度时，会激活储存在材料里的能量，一松手，爆发力惊人。而且，他们还可以对这种材料进行编程，从而可以按需设计和控制超材料。 这种超材料的创造者，是哈尔滨工业大学（深圳）副教授梁旭东及其合作团队。近日，这篇论文成果发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。 评审专家对这篇论文给出了很高的评价，称“这项工作是高质量的，并对力学超材料领域发展作出了创新的贡献”。 超材料配方：磁铁+橡胶   我们小时候都玩过橡皮筋，当你用力拉伸它并突然松开时，它会瞬间弹出去。想象一下，现在有种超级橡皮筋，当你把它拉伸到某个节点再松手，它会飞得超级远。...

日常生活中，计算机已经是不可缺少的一部分，对那些能更快地工作、更有效地解决复杂问题并通过最大限度地减少计算所需的能源而留下更小的环境足迹的需求越来越迫切。光子学的最新进展表明，通过光学设备有可能实现更有效的计算，这些设备通过利用超材料和光波之间的相互作用对输入信号进行感兴趣的数学运算--甚至还可以解决复杂的数学问题。 但到目前为止，这种计算机需要很大的占地面积和精确的、大面积的部件制造，由于它们的尺寸所以很难扩展到更复杂的网络。    来自纽约市立大学研究生中心（CUNY...

近期，西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室在基于超表面的光学微操纵研究中，利用优化设计制备的偏振复用介质超表面（metasurface），实现了对二氧化硅和碳酸钙等微粒的捕获、移动、自旋和环绕等操纵，为基于超表面的多功能光学微操纵奠定了基础。  图1.基于多功能超表面的光学微操纵示意图 ...

Advanced Photonics 2021年第6期论文： Xiaojiong Chen, Zhaorong Fu, Qihuang Gong, Jianwei Wang. Quantum entanglement on photonic chips: a review[J]. Advanced Photonics, 2021, 3(6): 064002 1   背景介绍   量子纠缠是量子物理最奇妙的属性之一。自1935年Einstein–Podolsky–Rosen态被提出后，对于量子纠缠的讨论就成为了量子力学研究的核心议题。1964年，贝尔提出了著名的Bell不等式用以检验局域隐变量理论，量子纠缠成为了研究量子物理基础理论的一个重要工具。...

近日，上海交通大学物理与天文学院金贤敏团队的最新研究成果「Topologically Protected Polarization Quantum Entanglement on a Photonic Chip」发表于全球新锐综合性研究期刊Chip，第一作者为王耀博士。该研究成果在光子芯片上展示了拓扑态对光子纠缠的保护。研究团队实验发现即使芯片材料会在相空间中引入相对极化旋转，量子纠缠态依然能够被拓扑态很好地保护。...

“遇事不决，量子力学。”这句谑语的背后，隐喻着量子力学这一前沿科技在公众面前的深奥与神秘。然而，尽管看似遥不可及，量子科技——尤其是量子信息产业化的步伐已然开启，并逐渐形成了量子精密测量（量子传感）、量子保密通信、量子计算三大赛道，其间也难免滋生出一些“鱼目混珠”的乱象。 为还原量子科技产业化真相，《中国科学报》通过走访科学家、创业者和投资方，推出系列报道，深入探究上述三大赛道的技术现状、产业前景等。 2016年12月底创立，5年时间融资5轮，最近一轮（C轮）融资数亿元人民币，估值达70亿元，这家公司就是国仪量子——孵化自中国科学技术大学的量子精密测量仪器产业初创公司。...

用于HUD/AR的一维扩瞳曲面全息波导显示 Holographic curved waveguide combiner for HUD/AR with 1-D pupil expansion  本期导读 作为一种极具前景的显示技术，全息波导显示在VR/AR近眼显示（NED）、自动驾驶抬头显示（HUD）等领域都有着非常广泛的应用。全息波导近眼显示只需较为简洁的系统结构就能够提供虚拟图像与真实场景融合，为用户提供自然舒适的观看体验。但目前大多数全息波导近眼显示均基于平板波导结构，在某些场景中可能难以实施具体应用，且视场角也会受到系统结构的限制。 鉴于此，来自亚利桑那大学（The University of...

在完成数亿元Pre-A轮融资3个月后，国内首家光量子计算公司图灵量子今天(2月28日)又宣布完成了第三轮Pre-A+轮融资。本轮融资由元禾原点领投，无锡滨湖国投等国内知名投资机构参与，老股东君联资本、琥珀资本等持续加码。所融资金将主要用于打造光量子计算与智能产业化应用生态。 至此，成立不到一年的图灵量子，已经完成三轮大额融资，累计融资额超5亿元。一家初创公司为何能够在硬核科技赛道上一路快跑、备受青睐？ 图灵量子成立于2021年2月，成立不到一年已完成了从实验室迈向产业化的过程，形成了完整的市场化产品体系，在光量子芯片、专用光量子计算机、光量子测控系统、光量子EDA软件和量子云平台等方面已实现国际领先技术优势。  ...