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中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陳宇翱、徐飛虎等利用多光子量子糾纏在國際上首次實現(xiàn)分布式量子相位估計的實驗驗證，這為將來構建基于量子網(wǎng)絡的高精度量子傳感奠定基礎。該成果于11月30日在國際學術知名期刊《自然·光子學》上在線發(fā)表。 分布式傳感是一種可用于同時執(zhí)行遠程空間多個節(jié)點上精密測量任務的重要手段，在日常生活、科學研究和工程等領域有著廣泛的應用。例如，該項技術可用于橋梁、飛機等大型結構的應力場分布和溫度場分布的有效監(jiān)測。隨著量子技術的不斷發(fā)展，傳感技術也邁進了量子化時代。量子網(wǎng)絡作為量子信息和量子計算的重要組成，在執(zhí)行各類遠程多節(jié)點任務中起著重要作用。當對多個空間分布的參量進行測量時，分布式量子傳感能夠?qū)崿F(xiàn)超越經(jīng)典統(tǒng)計極限的測量精度。然而，分布式量子傳感面對的一個重要問題是：如何選擇并制備能夠?qū)崿F(xiàn)對多個參量最優(yōu)的測量精度的量子糾纏態(tài)。研究表明，對于某類分布式的最大糾纏態(tài)，理論上能夠達到最優(yōu)測量精度，即海森堡極限。 研究團隊設計了最優(yōu)的測量方案，基于多光子量子糾纏，通過操縱六光子干涉儀，實驗演示了多個獨立的相移及其平均值測量。實驗結果顯示，利用分布式糾纏態(tài)進行測量，其精度可以超越經(jīng)典傳感器的理論極限。基于光子糾纏和相干性組合的方案，研究團隊進一步實驗演示了多個空間相移的線性組合測量（參數(shù)數(shù)量總個數(shù)達到21個），與僅利用粒子糾纏的方案對比，該組合式方案不僅能夠增加可測量參數(shù)數(shù)量，還能提高測量精度。 該項工作成功實現(xiàn)了多參量分布式量子傳感的原理性實驗驗證，評估了不同糾纏結構情況下的測量精度，驗證了糾纏結構對測量精度的增強效果，擴展了資源利用率和可測量的參量數(shù)量，朝分布式量子傳感的實際應用邁出了重要一步。《自然·光子學》雜志的審稿人對該工作給予高度評價，稱贊這是一項“重要的里程碑工作”（constitutes a significant milestone）。

項目成果/簡介:中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陳宇翱、徐飛虎等利用多光子量子糾纏在國際上首次實現(xiàn)分布式量子相位估計的實驗驗證，這為將來構建基于量子網(wǎng)絡的高精度量子傳感奠定基礎。該成果于11月30日在國際學術知名期刊《自然·光子學》上在線發(fā)表。 分布式傳感是一種可用于同時執(zhí)行遠程空間多個節(jié)點上精密測量任務的重要手段，在日常生活、科學研究和工程等領域有著廣泛的應用。例如，該項技術可用于橋梁、飛機等大型結構的應力場分布和溫度場分布的有效監(jiān)測。隨著量子技術的不斷發(fā)展，傳感技術也邁進了量子化時代。量子網(wǎng)絡作為量子信息和量子計算的重要組成，在執(zhí)行各類遠程多節(jié)點任務中起著重要作用。當對多個空間分布的參量進行測量時，分布式量子傳感能夠?qū)崿F(xiàn)超越經(jīng)典統(tǒng)計極限的測量精度。然而，分布式量子傳感面對的一個重要問題是：如何選擇并制備能夠?qū)崿F(xiàn)對多個參量最優(yōu)的測量精度的量子糾纏態(tài)。研究表明，對于某類分布式的最大糾纏態(tài)，理論上能夠達到最優(yōu)測量精度，即海森堡極限。 研究團隊設計了最優(yōu)的測量方案，基于多光子量子糾纏，通過操縱六光子干涉儀，實驗演示了多個獨立的相移及其平均值測量。實驗結果顯示，利用分布式糾纏態(tài)進行測量，其精度可以超越經(jīng)典傳感器的理論極限。基于光子糾纏和相干性組合的方案，研究團隊進一步實驗演示了多個空間相移的線性組合測量（參數(shù)數(shù)量總個數(shù)達到21個），與僅利用粒子糾纏的方案對比，該組合式方案不僅能夠增加可測量參數(shù)數(shù)量，還能提高測量精度。 該項工作成功實現(xiàn)了多參量分布式量子傳感的原理性實驗驗證，評估了不同糾纏結構情況下的測量精度，驗證了糾纏結構對測量精度的增強效果，擴展了資源利用率和可測量的參量數(shù)量，朝分布式量子傳感的實際應用邁出了重要一步。《自然·光子學》雜志的審稿人對該工作給予高度評價，稱贊這是一項“重要的里程碑工作”（constitutes a significant milestone）。

該平臺主要由多軸步進驅(qū)動控制模塊、PC調(diào)試程序和儀器仿真軟件組成，利用分布式的運動流程解析機制和便捷的用戶操作簡化儀器的運動控制。

本仿真實訓要求學員根據(jù)常見60KW以下小型分布式光伏電站項目需求書要求，到現(xiàn)場進行測量、采集項目所需數(shù)據(jù)，然后回到辦公室使用設計軟件進行項目設計，并且做出系統(tǒng)分析結果、施工圖以及施工材料清單。 1.1. 場景設計 虛擬場景包括辦公設計場景，樓頂建筑場景； 場景模型主要包括：辦公室建筑模型、辦公家具、辦公設備、長度測量工具、方向測量工具、樓頂建筑模型等 設計軟件模擬包括：陰影陣列分析軟件、CAD制圖軟件、傾角分析軟件、系統(tǒng)分析模擬軟件 1.2. 互動設計 在辦公室里使用電腦了解項目需求書，根據(jù)提供的信息收集項目所在位置的地理與環(huán)境信息 到現(xiàn)場使用長度與方向測量工具測量設計所需數(shù)據(jù) 回辦公室使用各種專業(yè)設計軟件對該項目進行系統(tǒng)設計。

分布式小型光伏電站系統(tǒng)施工建設仿真實訓讓學員以現(xiàn)場施工工程師的身份根據(jù)提供的項目說明書、施工圖紙和材料到現(xiàn)場進行小型電站的模擬施工，提高學員的實踐能力和動手能力。 1.1. 場景設計 虛擬場景主要由廠戶樓頂施工場景組成； 場景模型主要包括：廠戶建筑模型、支架基礎樁、支架前后立柱、橫梁、側(cè)梁、接地扁鋼、晶硅光伏組件、邊壓塊、中間壓塊、接線盒、連接線、直流匯流箱、進線、出線、熔斷器盒、斷路器、避雷器、逆變器、PVC保護線管、五金螺絲螺母、安全帽、施工工具等 1.2. 互動設計 在施工場景看懂圖紙，檢查施工物料 根據(jù)提示到指定位置使用工具把支架、光伏組件、匯流箱、逆變器一一安裝起來 進行組件陣列間串聯(lián)和并聯(lián)接線 進行防雷焊接 施工完成后進行投切并網(wǎng)操作 場景植入VR太陽模塊，精準計算該項目所在位置的太陽位置，太陽高度角和方位角，在虛擬場景中全時仿真太陽產(chǎn)生的陰影。

分布式錄播 ??? 全高清錄播工作站 D3200 D3200是一款嵌入式架構錄播工作站，產(chǎn)品采用當前最先進的編碼芯片、編碼技術、流媒體技術、網(wǎng)絡技術設計，內(nèi)置教師跟蹤和調(diào)音臺模塊，支持全高清電影模式錄制。 產(chǎn)品體積小巧，標準1U機架式。可接入2路攝像機，1路VGA設備，2路音頻設備，完成視頻的采集和編碼工作。自帶1T硬盤，課程錄制時無需實時上傳至服務器，如網(wǎng)絡繁忙，可先存貯在本機上，至網(wǎng)絡空閑期間，再上傳至服務器。減輕網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸壓力，同時避免了視頻文件丟失等問題的發(fā)生。 產(chǎn)品特色 ??? ??? - 具有遠程控制和管理功能 ??? - 支持多級用戶訪問權限控制 ????- 自帶本地存儲設備 ????- 支持數(shù)字和模擬信號輸入 ????- 支持資源模式、電影模式錄制 ????- 直播與錄制分別控制 ????- 內(nèi)嵌自動調(diào)音臺，無需另行配置聲音設備 ????- 支持2路48V幻像供電強指向話筒，自動開關、自動調(diào)節(jié)音量 ????- 設有音量指示燈和耳機監(jiān)聽接口，便于直觀了解現(xiàn)場聲音的情況

目前，訓練機器學習模型依賴于海量的數(shù)據(jù)，當以集中方式訓練時，會帶來很大的計算成本。因此，現(xiàn)在普遍的共識是，未來的機器學習應該以分布式方式實施。通常，分布式學習是以server-worker模式中進行的，其中server利用從workers收集的信息更新學習參數(shù)，然后將這些參數(shù)廣播給workers。 但是，隨著worker數(shù)量的增加，通信開銷也會大幅

團隊已完成退役鋰電池帶電破解分選回收生產(chǎn)線、移動式拆解車等技術成果轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)了“1+N”鋰電分布式帶電拆解新模式，解決退役動力鋰電池分布散亂、難以集中無害化處理的難題。 一、項目進展 已注冊公司運營 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 銳鋒智鋰（陜西）科技有限公司 企業(yè)法人 張志杰 注冊時間 2022.5.16 注冊所在省市 陜西省西安市 組織機構代碼 91610113MABLKTJR6C 經(jīng)營范圍 技術服務、技術開發(fā)、技術咨詢、轉(zhuǎn)讓及推廣 企業(yè)地址 陜西省西安市雁塔區(qū)雁翔路99號博源科技廣場C座1401 獲投資情況 海沃能量盒子1000萬投資意向 三、負責人及成員 姓名 學院 入學時間 張志杰 能源與動力工程學院 2021 陳博 能源與動力工程學院 2019 董梓竣 管理學院 2019 宋自遠 電氣學院 2019 陳昊煊 能源與動力工程學院 2019 黃嘉慧 人文社會科學學院 2019 羅寒非 化學學院 2019 陳楷林 能源與動力工程學院 2019 師鳴遙 生命科學與技術學院 2019 四、指導教師 姓名 學院 職務/職稱 研究方向 丁書江 化學學院 教授/院長 電化學儲能 楊國銳 化學學院 副教授 鋰電回收 延衛(wèi) 能源與動力工程學院 教授 污染控制 五、項目簡介 隨著新能源汽車產(chǎn)銷量逐年爆發(fā)時增長，大量退役動力鋰電池涌入報廢市場。一方面，鎳鈷鋰元素作為電池極粉生產(chǎn)的關鍵性材料，而我國長期以來嚴重依賴進口，面臨巨大的材料供給缺口；另一方面，退役電池因含有余能，在堆積、運輸及拆解過程易發(fā)生起火爆炸（相當于1/8同質(zhì)量TNT的爆炸威力），危害操作人員安全，同時造成不可逆的鎳鈷鋰產(chǎn)物損失。 因此，預放電步驟是傳統(tǒng)工藝中的必經(jīng)之路，而在預放電過程中又存在嚴重的環(huán)境污染問題，致使傳統(tǒng)拆解企業(yè)難以進駐工業(yè)園區(qū)，大大壓縮了行業(yè)的發(fā)展空間。針對上述痛點，本團隊研發(fā)的項目： （1）首創(chuàng)性實現(xiàn)了對退役動力鋰電池的帶電拆解，避免了傳統(tǒng)拆解高濃鹽水預放電工藝，降低拆解成本，單條產(chǎn)線可年減少20萬噸高濃鹽水的排放； （2）通過自研高效吸附劑與先進的廢水處理工藝，實現(xiàn)生產(chǎn)線三廢零排放，年減少超百萬元的治污成本，獲得準入工業(yè)園區(qū)的資格； （3）內(nèi)置余熱回收系統(tǒng)回收電池殘余電能，年減少超1萬噸標準煤燃燒，減少超4萬噸的CO2排放。 經(jīng)過學生團隊技術攻關和基礎實驗研究，我司已獲得了成套的動力鋰電池破解分選技術，已申技術專利20余項。其中負責人已獲5項核心授權專利，實審專利11項，對技術、產(chǎn)品形成全方位保護。經(jīng)過多次技術升級，已成功調(diào)試安裝了退役動力鋰電池破解分選成套設備生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線完全達到工業(yè)生產(chǎn)要求，鋰電池年處理量提升到5000噸，處理能力里超同行10%，產(chǎn)品回收率超同行20%，產(chǎn)品價值率領跑同行30%，并可入駐工業(yè)園區(qū)。 此外，團隊已完成退役鋰電池帶電破解分選回收生產(chǎn)線、移動式拆解車等技術成果轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)了“1+N”鋰電分布式帶電拆解新模式，解決退役動力鋰電池分布散亂、難以集中無害化處理的難題。公司已獲得海沃能量盒子1000萬投資意向，并與多家智能化設備供應商達成代工生產(chǎn)合作，研發(fā)的生產(chǎn)線已在云南云天化集團、陜西全通集團完成中試驗收，即將投入大規(guī)模生產(chǎn)使用。 

光纖分布式聲波檢測技術（DAS）在油氣勘探領域的地面地震波檢測、井中地震波檢測、井中分布式垂直地震剖面（VSP）數(shù)據(jù)獲取、水力壓裂的安全監(jiān)測與改善，長距離油氣管道的安全與泄漏監(jiān)測，周界安防與偵聽、大型結構健康監(jiān)測等領域有著廣泛的應用前景。 （1）在石油開采監(jiān)測的應用方面。光纖分布式聲波檢測技術在超高密度地面/井中地震波數(shù)據(jù)采集領域是一項革命性的新技術。在實現(xiàn)高效采集的同時，可大大降低生產(chǎn)成本；光纖分布式聲波檢測技術將部分替代常規(guī)地震波檢測技術；應用于地面的分布式高密度地震波采集、井下VSP數(shù)據(jù)采集和改善水力壓裂的監(jiān)測。 （2）在長距離管線安全監(jiān)測的應用方面。光纖分布式聲波傳感（DAS）系統(tǒng)可用于長距離石油管道、市政地下綜合管線、地埋輸電線纜等的入侵監(jiān)測。該系統(tǒng)可以檢測，定位并區(qū)分第三方入侵事件，提供長距離、無源、實時、在線、智能的管線監(jiān)測技術。 （3）在油氣管線泄漏監(jiān)測的應用方面。光纖分布式聲波檢測技術可用于石油、天然氣等管道泄漏檢測。結合光纖分布式測溫技術可以對泄露事件進行快速檢測和定位。通過檢測滲漏口湍流產(chǎn)生的聲波信號，該信號會產(chǎn)生在管道內(nèi)長距離相對低損耗的連續(xù)負壓力波。光纖DAS系統(tǒng)可以沿整個管道探測到負壓波，并對泄漏事故的進行準確定位（10米范圍內(nèi)）。 （4）在礦井人員定位監(jiān)測的應用方面。礦井下易發(fā)生爆炸、透水、冒頂?shù)戎卮笫鹿剩ＷC井下人員的安全極其重要。礦井人員定位系統(tǒng)對下井人員的自動跟蹤定位、災后急救、日常管理等有著非常重要的意義。光纖DAS系統(tǒng)可以有效克服現(xiàn)有井下無線人員定位系統(tǒng)的不足，并大大簡化現(xiàn)有井下綜合管理系統(tǒng)的復雜性，實現(xiàn)日常和應急狀態(tài)下的井下無盲區(qū)的人員、車輛等定位，為井下作業(yè)綜合管理提供有力支撐，同時探測光纜本征無源，特別適用于井下易燃易爆和強電磁干擾環(huán)境。 （5）在偵聽和周界安防領域的應用方面。光纖DAS技術具有遠程（>10KM）監(jiān)聽和還原振動和聲波信號的功能，可以用于對監(jiān)獄、使館等重要區(qū)域的遠程偵聽，以及對機場、國境線、軍用通信光纜、軍事基地等大型重要設施的長距離周界埋地防護。 （6）在鐵路安全監(jiān)測的應用方面。光纖DAS技術可能取代現(xiàn)有的許多軌道傳感器,實現(xiàn)列車準確的月臺公告，車輪滾壓和其他車輪/鐵路故障判斷，鐵軌盜竊、破壞和恐怖攻擊，周圍巖石和樹木墜入以及實時列車跟蹤等問題，從而保障鐵路網(wǎng)絡的安全運行和大大降低鐵路網(wǎng)的維護成本。 （7）在大型結構健康監(jiān)測的應用方面。光纖分布式聲波檢測技術可實現(xiàn)從次聲波到超聲頻率范圍內(nèi)的彈性振動波測量，同時可以實現(xiàn)對探測光纜布設區(qū)域內(nèi)的高密度采樣，由于光纖材料質(zhì)量輕、耐腐蝕，抗電磁干擾，因此可以直接埋設于復合材料內(nèi)部，實現(xiàn)對飛機、火箭、空間站等大型裝備的載荷、健康狀態(tài)、結構疲勞以及材料壽命的領域的監(jiān)測。 （8）在海洋水聽監(jiān)測的應用方面。由光纖DAS構成的新型光纖水聽系統(tǒng)，可實現(xiàn)真正全分布式的水下聲波監(jiān)測，有望取代現(xiàn)有的全光纖水聽器拖曳陣列，形成全光纖輕型潛艇和水面 艦船共形分布式水聽系統(tǒng)，有望實現(xiàn)對關鍵海峽和水域的快速布防。 目前，已經(jīng)完成對地埋石油管道、油井勘探和列車運行監(jiān)測等多項實際工程的成功測試。 光纖分布式聲波檢測系統(tǒng)（DAS）主要三部分：光纖分布式聲波信號分析硬件終端設備，光纖分布式聲波信號分析軟件，聲波傳感光纜。光纖分布式聲波信號分析硬件終端通過光纖接線器與傳感光纜進行單端連接。光纖聲波信號硬件終端向光纖發(fā)射光脈沖，同時對傳感光纜接收到的聲波信號進行光電探測和采集，最后形成數(shù)字傳感信號，通過光纖傳感分析軟件進行聲源定位與聲源分析。如下圖所示： 主要技術參數(shù)： 1、信號解調(diào)設備主要技術指標： 測量距離： 0~50公里 響應時間： <2s 定位精度： ±2~±20米 響應頻率： 0~500KHz 檢測參數(shù)： 各種機械振動波、聲波、超聲波、地震波 通信/聯(lián)網(wǎng)接口： 100M以太網(wǎng) 工作溫度： -10℃～+50℃ 電源輸出： AC 100~240V,50~60Hz 二次開發(fā)接口： 提供動態(tài)鏈接庫方便二次開發(fā)和應用集成 2、軟件功能和顯示模塊主要包括： 聲波（地震波）信號的時域二維和三維強度分析模塊 聲波（地震波）信號的二維頻率譜檢測和分析模塊

光纖分布式聲波檢測技術（DAS）在油氣勘探領域的地面地震波檢測、井中地震波檢測、井中分布式垂直地震剖面（VSP）數(shù)據(jù)獲取、水力壓裂的安全監(jiān)測與改善，長距離油氣管道的安全與泄漏監(jiān)測，周界安防與偵聽、大型結構健康監(jiān)測等領域有著廣泛的應用前景。