中文：突变；英文：Q mutation

应用探究 | 量子计算DOPA 产生压缩态：选 PPLN 还是 PPKTP？背景在量子技术中，压缩态（squeezed state）作为一种关键的连续变量量子态，已成为突破经典物理极限、提升系统性能的重要资源。如在量子精密测量中用于引力波探测，在量子通信中作为连续变量量子密钥分发（CV-QKD）的核心资源，在量子计算中，压缩态则是实现高斯玻色采样（GBS）的关键资源态。光学参量振荡（OPO）和放大（OPA）常用于产生压缩态，这通常是由非线性晶体实现的，如周期极化铌酸锂PPLN和周期极化磷酸氧钛钾PPKTP。周期极化晶体可以利用更长的相互作用长度和更大非线性系数。山西大学张宽收教授课题组分别使用 ...

拉曼在羟基磷灰石/碳纳米管纳米复合材料稳定化方案中的应用在电磁学的shi界里，磁场测量是连接理论与应用的桥梁。无论是电机能效的优化，还是新型磁性材料的研发，其核心都建立在一个看似简单却极难实现的目标之上：获取真实、可靠、可重复的磁场数据。然而，长久以来，这个领域都笼罩在“10%误差”的阴影之下。传统的手工绕线测量方法，因其固有的不稳定性，成为了制约科研与工业进步的瓶颈。2024年12月，国际磁学领域期刊 IEEE Transactions on Magnetics 发表了一项突破性研究，提出了一种基于印刷电路板（PCB）的新型传感器，成功将测量误差压缩至1%。当我们深入剖析这篇论文的每一个细节 ...

超导太赫兹探测器Bolometer-HEB混频器：50 ps响应测量方案超导太赫兹探测器Bolometer-HEB混频的核心价值，可以概括为“宽频率覆盖 + 高灵敏度 + 超快响应 + 低温系统化配置”。对于需要从极弱THz信号中提取有效信息，或需要捕获纳秒、皮秒级瞬态THz信号的科研实验，HEB是一类值得重点考虑的探测方案。一、为什么实验需要THz高性能超导探测器？在光学测量中，可见光和近红外探测技术已经非常成熟。以硅、InGaAs 等材料为代表的光电探测器，可以实现高速、高灵敏度的光信号探测，广泛应用于光通信、成像、光谱分析等领域。既然普通光电探测器已经能够实现高速、高灵敏度的光探测，为什 ...

多通道锁相测量赋能低温纳米量热：SynkTek MCL1-540实现比热与X射线衍射同步表征随着新型超导、磁热、拓扑和强关联材料研究不断深入，实验样品正在变得越来越小。对于只有数十至数百微米尺寸的单晶，传统量热设备的平台附加热容可能远大于样品本身，使微弱的相变热学信号难以分辨。膜基纳米量热技术采用低热容悬空薄膜承载样品，可对微克级材料进行交流稳态量热。实验中，交流加热器向样品施加周期性热功率，样品温度随之产生微小振荡。研究人员需要同时测量加热信号、温度振荡幅值以及二者之间的相位差，才能计算量热单元的热容和热导。一、多通道同步测量需求这类实验是一套典型的多通道同步测试系统，需要完成以下任务：为交 ...

石墨烯SERS检测的精度之战：你的光谱仪，真的“看”得够清吗？拉曼光谱是材料科学家的“眼睛”，通过光子与分子振动的非弹性散射，它能告诉我们碳原子的排列是否整齐、缺陷有多少、掺杂水平如何。但对于石墨烯这类二维材料，这双“眼睛”面临着严峻考验：石墨烯的本征拉曼散射截面较小，微弱的信号如同暗夜中的萤火虫，稍有不慎就会淹没在噪声里。当研究者试图在石墨烯上构建高灵敏度的表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）检测基底时，这种考验对检测系统提出了更高要求——他们需要分辨I2D/IG比值从1.8骤降至0.3的细微变化，需要在强G峰旁边捕捉到几乎不可 ...

前沿成果 | 基于AUT-XperRam，实现电压可寻址光学PUF新突破近日，中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在光学物理不可克隆函数（PUF）领域取得了重要进展。该团队提出了一种无需光刻工艺、可电压寻址的光学PUF平台，相关成果以“Voltage-Addressable Optical PUFs Based on MoS2 Photoluminescence Modulation”为题发表。该研究巧妙地利用了多层堆叠的二硫化钼（MoS2）微结构的空间无序性，并结合静电门控技术，成功构建了一种“一静态-两动态”的多维认证架构。这一创新方案不仅实现了静态的明场灰度读出，更通过电压调控，获得了 ...

上海技物所宋玉欣/陈小双/魏璐Small：单光探测器中神经控制增益压缩的自适应红外视觉【研究背景】在漫长的生物进化过程中，人类视觉系统演化出了一套精妙的自适应机制。通过瞳孔大小的动态调节与视网膜感光细胞的反馈回路，人眼能够在从昏暗星光到刺眼阳光的巨大光强跨度中，始终保持对环境的清晰感知。然而，生物视觉存在天然的物理局限：我们无法感知红外波段，且对光的偏振状态不敏感。在自主感知、边缘智能以及复杂环境探测等前沿领域，突破这些生物视觉的生理限制已成为迫切需求。现有的红外图像传感器在应对复杂光照环境时，往往依赖于系统级的补偿手段，如机械光圈调节、模拟增益控制（AGC）以及复杂的数字后处理算法。这些传统 ...

上海技物所卢伟/李冠海/陈小双Nat Commun：基于光谱极性反转的室温高灵敏度红外光电探测新策略【研究背景】红外光电探测技术在夜视侦察、空间遥感、环境监测以及生物医疗等诸多领域发挥着重要作用。然而，在室温条件下实现高灵敏度的红外探测，长期以来一直面临着宽带热辐射（即黑体辐射）带来的严峻挑战。在典型的环境温度下，环境中的物体无时无刻不在向外发射红外光子，这些背景光子不仅会引入随机的光子涨落（即光子散粒噪声），此外，它们会在探测器中产生确定性的平均光电流偏移。传统的红外探测器在设计时遵循一个核心假设：所有能量高于材料带隙的光子，均以相同的极性参与电信号的读取。这种单极性、宽带光谱积分的特性，导 ...

科研前沿 | 突破背景噪声限制！共聚焦拉曼光谱系统助力实现室温高灵敏红外探测近日，中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在红外光电探测领域取得重要突破。该团队提出了一种创新的“传感器内背景偏移抵消”机制，为抑制室温红外探测中的宽带热辐射背景诱导电流提供了新方法。相关成果以“Sensitive infrared photodetection via intrasensor background-offset cancellation in mixed-dimensional van der Waals heterostructures”为题，发表于国际学术期刊《Nature Communicat ...

上海技物所陈小双/余飞龙等：基于光致发光调制的电压可寻址光学PUF新突破【研究背景】随着互联化与分布式电子系统的快速扩展，硬件级安全认证已成为保障信息安全的核心防线。然而，传统加密系统正面临量子计算（如肖尔算法）带来的严峻威胁，亟需发展新型物理层安全技术。物理不可克隆函数（PUF）利用微结构固有的随机性生成不可复制的响应，在身份认证和防伪领域展现出巨大潜力。然而，传统PUF技术在实际应用中仍面临两大瓶颈：一是静态密钥空间一旦被破解便失去安全性；二是可重构性有限，难以应对动态变化的安全需求。近期，尽管有研究尝试采用相变介质或结晶诱导等机制实现随挑战变化的读出，但这些方法往往涉及不可逆的材料变化或 ...