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本發(fā)明的固支梁Ｔ型結(jié)間接加熱在線式未知頻率微波相位檢測(cè)器由六端口固支梁耦合器，通道選擇開(kāi)關(guān)，微波頻率檢測(cè)器，微波相位檢測(cè)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成；六端口固支梁耦合器由共面波導(dǎo)，介質(zhì)層，空氣層和固支梁構(gòu)成，兩個(gè)固支梁之間的共面波導(dǎo)長(zhǎng)度為λ／４；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第五端口的耦合度分別相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)第一端口輸入，由第二端口輸出下級(jí)處理電路，由第四端口和第六端口輸出微波相位檢測(cè)器，由第三端口和第五端口輸出通道選擇開(kāi)關(guān)；通道選擇開(kāi)關(guān)的第七端口和第八端口接間接加熱式微波

本發(fā)明的固支梁Ｔ型結(jié)間接加熱在線式已知頻率微波相位檢測(cè)器由六端口固支梁耦合器、微波相位檢測(cè)器和間接加熱式微波功傳感器級(jí)聯(lián)構(gòu)成；六端口固支梁耦合器由共面波導(dǎo)，介質(zhì)層，空氣層和固支梁構(gòu)成；共面波導(dǎo)制作在ＳｉＯ２層上，固支梁的下方沉積介質(zhì)層，并與空氣層共同構(gòu)成耦合電容結(jié)構(gòu)，兩個(gè)固支梁之間的共面波導(dǎo)長(zhǎng)度為λ／４；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四及到第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)六端口固支梁耦合器的第一端口輸入，由第三端口和第五端口輸出到間接加熱式微波功率傳感器，由第四端

本發(fā)明的固支梁Ｔ型結(jié)直接加熱在線式未知頻率微波相位檢測(cè)器由六端口固支梁耦合器，通道選擇開(kāi)關(guān)，微波頻率檢測(cè)器，微波相位檢測(cè)器，直接加熱式微波功率傳感器級(jí)聯(lián)構(gòu)成，兩個(gè)固支梁之間的共面波導(dǎo)長(zhǎng)度為λ／４；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分別相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)第一端口輸入，并由第二端口輸出到下級(jí)處理電路，由第四端口和第六端口輸出到微波相位檢測(cè)器，由第三端口和第五端口輸出到通道選擇開(kāi)關(guān)；通道選擇開(kāi)關(guān)的第七端口和第八端口接直接加熱式微波功率傳感器，通道選擇

本發(fā)明的固支梁Ｔ型結(jié)直接加熱在線式已知頻率微波相位檢測(cè)器由六端口固支梁耦合器，微波相位檢測(cè)器和直接加熱式微波功率傳感器構(gòu)成；六端口固支梁耦合器由共面波導(dǎo)，介質(zhì)層，空氣層和固支梁構(gòu)成；共面波導(dǎo)在ＳｉＯ２層上，固支梁的下方沉積介質(zhì)層，并與空氣層，固支梁共同構(gòu)成耦合電容，兩個(gè)固支梁之間的共面波導(dǎo)長(zhǎng)度為λ／４；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口和第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)六端口固支梁耦合器的第一端口輸入，由第三端口和第五端口輸出到直接加熱式微波功率傳感器，由第四

本發(fā)明公開(kāi)了一種菲涅爾棱鏡相位延遲器，其由兩斜方棱鏡各以其一端的傾斜底面相互貼合形成對(duì)稱結(jié)構(gòu)而構(gòu)成，通過(guò)選擇相應(yīng)折射率的棱鏡材料以及確定斜方棱鏡斜角，入射光束經(jīng)其中一個(gè)斜方棱鏡另一端的傾斜底面垂直入射到該斜方棱鏡，經(jīng)其相對(duì)的兩側(cè)面依次進(jìn)行兩次全反射后通過(guò)兩斜方棱鏡的貼合面入射到另一斜方棱鏡，并同樣經(jīng)該斜方棱鏡的相對(duì)的兩側(cè)面依次進(jìn)行兩次全反射后出射，即可得到該雙旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器穆勒矩陣橢偏儀所需求的相位延遲量。該相位延遲器能夠在包括紫外、可見(jiàn)以及紅外的波段內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的消色差性能，并且對(duì)光束入射角不敏感，同時(shí)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證紅樹(shù)植物在全球氣候變化下是否足夠強(qiáng)健，研究人員對(duì)現(xiàn)存紅樹(shù)物種的歷史群體大小動(dòng)態(tài)變化分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)紅樹(shù)物種在海平面快速變化時(shí)期發(fā)生了種群規(guī)模急劇減少和破碎分化。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)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(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)分布式量子相位估計(jì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這為將來(lái)構(gòu)建基于量子網(wǎng)絡(luò)的高精度量子傳感奠定基礎(chǔ)。該成果于11月30日在國(guó)際學(xué)術(shù)知名期刊《自然·光子學(xué)》上在線發(fā)表。 分布式傳感是一種可用于同時(shí)執(zhí)行遠(yuǎn)程空間多個(gè)節(jié)點(diǎn)上精密測(cè)量任務(wù)的重要手段，在日常生活、科學(xué)研究和工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如，該項(xiàng)技術(shù)可用于橋梁、飛機(jī)等大型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場(chǎng)分布和溫度場(chǎng)分布的有效監(jiān)測(cè)。隨著量子技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感技術(shù)也邁進(jìn)了量子化時(shí)代。量子網(wǎng)絡(luò)作為量子信息和量子計(jì)算的重要組成，在執(zhí)行各類遠(yuǎn)程多節(jié)點(diǎn)任務(wù)中起著重要作用。當(dāng)對(duì)多個(gè)空間分布的參量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，分布式量子傳感能夠?qū)崿F(xiàn)超越經(jīng)典統(tǒng)計(jì)極限的測(cè)量精度。然而，分布式量子傳感面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題是：如何選擇并制備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)參量最優(yōu)的測(cè)量精度的量子糾纏態(tài)。研究表明，對(duì)于某類分布式的最大糾纏態(tài)，理論上能夠達(dá)到最優(yōu)測(cè)量精度，即海森堡極限。 研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了最優(yōu)的測(cè)量方案，基于多光子量子糾纏，通過(guò)操縱六光子干涉儀，實(shí)驗(yàn)演示了多個(gè)獨(dú)立的相移及其平均值測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，利用分布式糾纏態(tài)進(jìn)行測(cè)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(tuán)隊(duì)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)演示了多個(gè)空間相移的線性組合測(cè)量（參數(shù)數(shù)量總個(gè)數(shù)達(dá)到21個(gè)），與僅利用粒子糾纏的方案對(duì)比，該組合式方案不僅能夠增加可測(cè)量參數(shù)數(shù)量，還能提高測(cè)量精度。 該項(xiàng)工作成功實(shí)現(xiàn)了多參量分布式量子傳感的原理性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，評(píng)估了不同糾纏結(jié)構(gòu)情況下的測(cè)量精度，驗(yàn)證了糾纏結(jié)構(gòu)對(duì)測(cè)量精度的增強(qiáng)效果，擴(kuò)展了資源利用率和可測(cè)量的參量數(shù)量，朝分布式量子傳感的實(shí)際應(yīng)用邁出了重要一步。《自然·光子學(xué)》雜志的審稿人對(duì)該工作給予高度評(píng)價(jià)，稱贊這是一項(xiàng)“重要的里程碑工作”（constitutes a significant milestone）。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)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(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)分布式量子相位估計(jì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這為將來(lái)構(gòu)建基于量子網(wǎng)絡(luò)的高精度量子傳感奠定基礎(chǔ)。該成果于11月30日在國(guó)際學(xué)術(shù)知名期刊《自然·光子學(xué)》上在線發(fā)表。 分布式傳感是一種可用于同時(shí)執(zhí)行遠(yuǎn)程空間多個(gè)節(jié)點(diǎn)上精密測(cè)量任務(wù)的重要手段，在日常生活、科學(xué)研究和工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如，該項(xiàng)技術(shù)可用于橋梁、飛機(jī)等大型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場(chǎng)分布和溫度場(chǎng)分布的有效監(jiān)測(cè)。隨著量子技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感技術(shù)也邁進(jìn)了量子化時(shí)代。量子網(wǎng)絡(luò)作為量子信息和量子計(jì)算的重要組成，在執(zhí)行各類遠(yuǎn)程多節(jié)點(diǎn)任務(wù)中起著重要作用。當(dāng)對(duì)多個(gè)空間分布的參量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，分布式量子傳感能夠?qū)崿F(xiàn)超越經(jīng)典統(tǒng)計(jì)極限的測(cè)量精度。然而，分布式量子傳感面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題是：如何選擇并制備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)參量最優(yōu)的測(cè)量精度的量子糾纏態(tài)。研究表明，對(duì)于某類分布式的最大糾纏態(tài)，理論上能夠達(dá)到最優(yōu)測(cè)量精度，即海森堡極限。 研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了最優(yōu)的測(cè)量方案，基于多光子量子糾纏，通過(guò)操縱六光子干涉儀，實(shí)驗(yàn)演示了多個(gè)獨(dú)立的相移及其平均值測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，利用分布式糾纏態(tài)進(jìn)行測(cè)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(tuán)隊(duì)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)演示了多個(gè)空間相移的線性組合測(cè)量（參數(shù)數(shù)量總個(gè)數(shù)達(dá)到21個(gè)），與僅利用粒子糾纏的方案對(duì)比，該組合式方案不僅能夠增加可測(cè)量參數(shù)數(shù)量，還能提高測(cè)量精度。 該項(xiàng)工作成功實(shí)現(xiàn)了多參量分布式量子傳感的原理性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，評(píng)估了不同糾纏結(jié)構(gòu)情況下的測(cè)量精度，驗(yàn)證了糾纏結(jié)構(gòu)對(duì)測(cè)量精度的增強(qiáng)效果，擴(kuò)展了資源利用率和可測(cè)量的參量數(shù)量，朝分布式量子傳感的實(shí)際應(yīng)用邁出了重要一步。《自然·光子學(xué)》雜志的審稿人對(duì)該工作給予高度評(píng)價(jià)，稱贊這是一項(xiàng)“重要的里程碑工作”（constitutes a significant milestone）。

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(duì)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)量光路，以及單光子探測(cè)器等），可以實(shí)現(xiàn)對(duì)量子信息的載體單光子進(jìn)行處理、計(jì)算、傳輸和存儲(chǔ)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(zhǎng)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(duì)光子態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)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(dòng)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(cè)量，依然面臨很多困難和挑戰(zhàn)。       針對(duì)上述問(wèn)題，英國(guó)布里斯托爾大學(xué)、北京大學(xué)、丹麥技術(shù)大學(xué)、德國(guó)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(guò)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(guò)單片集成通用型線性光路，可對(duì)高維量子糾纏態(tài)進(jìn)行任意操控和任意測(cè)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(guò)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(duì)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(cè)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(duì)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(guò)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(cè)和量子隨機(jī)放大等新功能，例如，對(duì)3維度最大糾纏態(tài)和部分糾纏態(tài)的自檢測(cè)保真度約為76%，對(duì)14維以下糾纏態(tài)均實(shí)現(xiàn)了量子隨機(jī)放大功能。