多通道锁相放大器在穆勒矩阵测量中的应用1锁相放大器的基本原理锁相放大器（Lock-In Amplifier）是一种能够从噪声中提取微弱信号的高精度仪器，广泛应用于信号测量和光学实验中。其工作原理基于与参考信号同步解调。具体来说，锁相放大器能够在已知频率的参考信号的帮助下，从复杂的输入信号中提取出与参考信号频率匹配的信号成分，去除背景噪声。2. 偏振态与穆勒矩阵偏振态是描述光波振动方向的物理量，它表征了光波的不同特性，如光波的振动方向、振幅和相位。光的偏振态可以通过斯托克斯参数来描述，这些参数定义了光波的偏振度和偏振方向。常见的偏振态包括：线性偏振光和圆偏振光。穆勒矩阵是一个 4×4 的矩阵，用 ...
空间光调制器（SLM）在中性原子量子计算中的应用一、引言量子计算利用量子叠加、纠缠与干涉特性，在特定问题上具备超越经典计算机的算力优势。当前主流技术路线包括超导、离子阱、中性原子、光量子等，其中中性原子系统近年实现突破性进展。中性原子量子比特天然全同、室温长相干（秒级）、无布线约束、可动态排布二维/三维阵列，完美契合大规模量子计算对高保真度、高扩展性、低串扰的核心需求。图 1： 中性原子量子计算系统二、中性原子体系与核心原理2.1 主流原子选择2.1.1铷 - 87（⁸⁷Rb，zui主流）能级简单、冷却 / 操控技术成熟、成本低。超精细基态相干时间秒级，适合长时量子存储。2.1.2 铯 - 1 ...
中子计数到中子事件：ASI TPX3Cam事件相机中子探测新技术ASI TPX3Cam事件相机代表了一种新的中子探测理念：传统探测器主要关注记录中子的数量，而事件相机则聚焦于记录每一个中子的空间位置和到达时间。这种从“计数”到“单事件记录”的转变，使中子实验能够获得更丰富的时间信息，构建出更高维度的数据结构，并拥有更加灵活的数据分析方式，同时也显著增强了成像技术与谱学方法相结合的能力。随着材料科学、能源材料和核工程研究对多尺度、多信息表征需求的不断增长，事件模式中子探测技术正在成为传统中子探测体系的重要补充。在这个意义上，ASI TPX3Cam不仅是一台高速事件相机，更是连接中子成像、TOF衍 ...
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 ...
案例分享|"鬼光谱"突破高光谱取舍：PPKTP量子成像方案高光谱成像一直有个让人头疼的矛盾：想要光谱分辨率，就得牺牲空间分辨率，或者反之。而在量子成像领域，基于纠缠光子对“鬼成像”已展现出突破传统光学探测边界的潜力。而当量子关联从空间维度延伸至光谱 — 时间维度，高光谱成像也迎来了新的技术路线。近期，来自加拿大guo家研究委员会的研究团队提出一种量子关联高光谱成像技术（QCHSI）。该方案利用PPKTP晶体通过自发参量下转换（SPDC）产生高质量纠缠光子对，将量子鬼成像的关联测量思想与快照式高光谱成像结合，在不显著牺牲空间分辨率的前提下，实现了单光子级、高效率的快照高光谱成 ...
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 ...
用复杂的光学滤波、时域调制及平衡读出电路来抵消背景信号。因此，如何在室温下从器件物理层面直接抑制背景诱导电流，成为了红外光电探测领域亟待解决的核心瓶颈。【工作简介】针对上述挑战，中国科学院上海技术物理研究所联合新加坡国立大学、上海科技大学等单位，提出了一种新的“光谱极性反转”机制。该研究团队巧妙地利用混合维度范德华异质结中的光致能带重构效应，设计并实现了波长依赖性的光电流反转。在这一创新机制下，不同光谱带的光子能够在同一个器件中产生符号完全相反的响应，为在环境条件下实现高灵敏度红外光探测提供了新途径。基于此原理，团队成功构建了基于锗/黑磷（Ge/BP）范德华异质结的光电探测器。该器件在室温（3 ...
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 ...
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