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/陈晓双/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/陈晓双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 ...
Metrolab MFC系列 —— 磁场计量的“原子钟摘要：本文以“精准是医学物理的第1道防线”为核心，详细阐述了该产品基于脉冲波核磁共振（Pulsed Wave NMR）技术的“绝对测量”原理，强调其作为磁场计量“原子钟”的权威性。内容涵盖了±5 ppm的绝对精度、0.01 ppm的超高分辨率及对高梯度场的容忍度等核心优势，并介绍了其在MRI质控、高场NMR波谱仪及计量院等领域的应用场景与硬核参数，zui后展示了Metrolab的技术实力及中国合作伙伴星朗浩宇的服务能力。在医学成像的微观shi界里，0.1 ppm（百万分之一）的偏差，可能意味着宏观诊断的失之毫厘。当我们谈论核磁共振成像（MR ...
无需制样的快速多元素检测——激光诱导击穿光谱（LIBS）方案LIBS(激光诱导击穿光谱)是将一束高能脉冲激光聚焦在样品表面，当激光辐照度超过样品的击穿阈值时，少量材料将被烧蚀和激发以产生等离子体。在激光脉冲结束时，等离子体迅速扩散并冷却。激光诱导等离子体内包含了电子、离子、原子、分子和微粒等，整体呈电中性。当激光脉冲结束后，等离子体中被激发的粒子会从高能级向低能级跃迁，并发射特征谱线。用光谱仪采集等离子体发射的特征谱线就会得到LIBS光谱图。通常我们认为等离子体中各种元素的比例与烧蚀样品的元素比例一致。通过分析特征谱线的强度，可以定量分析出样品中各种元素的含量。星朗浩宇提供一体台式LIBS、分 ...
激光生成锡等离子体在 EUV 光刻中的多诊断特性研究一. 引言13.5 纳米波长的极紫外（EUV）光刻技术是半导体制造“亚 7 纳米”工艺节点核心技术，激光产生的锡（Sn）等离子体是主要光子源。从深紫外向 EUV 波段过渡催生了对更优 EUV 光子源的需求。EUV 光源开发关键挑战是zui大化光谱纯度和转换效率。优化需精确控制等离子体参数，这些参数决定 EUV 发射率和光学深度。zui终 EUV 输出还取决于不透明度，控制锡离子电荷态分布对光谱纯度至关重要，精确测量这些参数对验证辐射流体力学代码也很重要。本文介绍了“SparkLight”实验平台，用1064nm Nd:YAG激光器照射镀锡导线 ...
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 ...
汉堡大学使用Moku实现量子密钥分发实验系统中的相位稳定引言量子密钥分发（QKD）zui早在20世纪80年代提出，它提供了一种比经典方法更安全的信息传输方式。在典型的QKD方案中，发送方（Alice）通过量子态对经典信息进行编码，并通过量子信道传输给接收方（Bob）。由于量子力学中的不可克隆定理，这些量子态无法被复制。这意味着窃听者（Eve）无法在不被Alice和Bob察觉的情况下获取或复制传输信息，从而使通信过程具有高度安全性。因此，QKD能够在信息不会被拦截的前提下安全传输敏感数据。目前已有多种成熟的QKD协议与实现方法。近年来，连续变量量子密钥分发（CV-QKD）因其与现有通信基础设施（ ...
从“弯曲的桌面”到“亚厘米精度”：一篇带你读懂SPAD阵列激光雷达的误差与补偿2025年4月，中国计量大学的研究团队系统地分析时间门控SPAD阵列激光雷达的两大核心误差源，并提出了可量化的补偿方法。实验结果令人印象深刻：补偿后误差降低超过60%，深度分辨率优于1厘米。下面，我们就来拆解其中的技术细节。一、时间门控SPAD激光雷达的工作原理在深入误差分析之前，先快速理解这个系统是怎么工作的。与传统TCSPC（时间相关单光子计数）技术不同，时间门控SPAD阵列不逐点累积光子直方图，而是通过时间门来“切片”。每个时间门是一个固定宽度的时间窗口，比如5纳秒。相机在连续的门控周期中依次打开这些窗口，每个 ...
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