德国马普高分子研究所使用Moku:Pro实现基于NV色心的磁场测量量子信息科学研究面临的zui大困难之一是量子比特系统固有的不稳定性。量子叠加态本质上是脆弱的，因为来自局部环境的任何干扰，包括热激发、机械振动或杂散电磁场，都可能对量子态的相干性产生有害影响。这些噪声环境下的量子比特往往会产生更高的错误率，而主动纠错对于任何可能实现的大规模量子计算机来说都是一个严格的要求。相比之下，量子信息科学的另一个分支领域，量子传感，旨在将这一障碍转化为优势。由于量子比特对环境参数极为敏感，这也使其具备实现高灵敏度传感器的潜力。尽管像离子阱和中性原子这样的原子系统在电磁场测量、重力测量和加速度传感等领域展现 ...
应用探究|超越鬼成像（一）：基于PPKTP实现跨波段“无探测”量子成像2025年无疑是量子的盛会，不仅被联合国大会和联合国教科文组织正式定为“国际量子科学与技术年”（IYQ），今年的诺贝尔物理学奖也花落量子物理领域。当我们谈到量子力学和经典力学中的区别，量子纠缠无疑是其中zui具神秘色彩的之一，光子之间的超距作用即使是爱因斯坦也为之困惑。在量子纠缠中，粒子系统的整体状态是明确的，但每个粒子没有独立的确定状态。系统处于叠加态中，测量结果之间的关联是确定的，而单个粒子的测量结果无法提前预测。在我们以前的文章中，我们分享了很多量子纠缠应用于量子通信，而量子成像中，纠缠光子对同样崭露头角，引发一场成像 ...
时间门控拉曼：破解荧光干扰，重塑生物制药表征新范式生物制药表征的 “荧光困境”：曾让精准分析望而却步在生物制药研发与质控中，拉曼光谱的优势早已深入人心 —— 极高的分子特异性无需复杂样品预处理，无损非接触的测量模式适配生物溶液与高含水量体系，灵活的采样配置更能无缝对接自动化流程。但行业内共识明确：荧光发射是拉曼光谱技术面临的主要挑战，这一痛点长期制约着技术落地。许多小分子药物、生物分子本身具有极强的荧光背景，传统连续波拉曼光谱技术下，荧光信号会完全掩盖微弱的拉曼信号，导致这类关键分子的拉曼光谱 “无法测量”；更棘手的是，细胞外囊泡（EVs）等生物标志物的来源区分，也因荧光干扰陷入 “无谱可依” ...
高精度实验室气相色谱仪（GC）——高精度、高通量、强拓展性、AI智能易用昊量光电推出新一代中/高端台式气相色谱仪（GC）。具有超高灵敏度（自有技术设计火焰离子化检测器实现更高分辨率；基于自适应降噪算法，有效降低噪音和基线漂移）、超高稳定性（超高的保留时间精密度，实现可靠的色谱峰鉴定；极低的交叉污染，确保获得超高的数据质量）、超高分析效率（ji致的温度控制系统；“高通量”样本分析模式；支持单/双塔配置）。痕量分析全自研火焰离子化检测器（FID）的精密硬件结构及算法控制，实现基线噪音与漂移远小于国标规定值。FIDzui低检出限小于1.1 pg C/s（正十三烷），不惧低浓度成分检测。精确的压力/流 ...
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（ ...
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 ...
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 ...
让光子不再“迷失”于大气扰动：高速自适应光学系统开启自由空间量子通信新篇章自由空间量子通信是构建全qiu量子网络的关键一环。无论是地面站与卫星之间的链路，还是跨城市、跨水域的量子密钥分发（QKD），都离不开光信号在大气中的传输。然而，大气湍流引起的波前畸变会严重降低信号耦合效率、引入模式串扰，从而限制通信距离和安全性。大气湍流带来的波前畸变，就像夏日路面上的热浪一样，光子在这种“湍流”中穿行，就像星光在夜空中闪烁一样，波前被扭曲、模式被打乱，光束“摇摆不定”，导致单光子空间模式发生串扰、误码率飙升，高维编码的优势被大幅削弱。[图1：什么是波前畸变？—— 湍流导致规则波前变为扭曲表面示意图]图注 ...
超连续激光测量BODIPY样品的转换效率摘要：在本文中，我们简单介绍了BODIPY衍生物，并重点介绍了一种寿命测量的实验搭建和测试方法。4,4-二氟-4-硼-3a，4 -二氮-s-茚二烯（BODIPY）是在40多年前发现的，在过去的几十年里，由于其在有机半导体材料领域的潜力，其光电特性已经成为多项研究的主题。通过寿命测量和新分子的荧光猝灭来测量转化效率。自制实验装置包括共聚焦显微镜，连接时间相关单光子计数装置和APD检测器（图1）。寿命测量的佳的照明需要宽光谱范围来研究BODIPY衍生物的发射。在这个范围内，选择的选项包括FYLA超连续激光，它确保脉冲照明在MHz重复率，具有平坦的光谱覆盖从4 ...
芬兰Timegate时间门控拉曼：为癌症精准诊断装上“火眼金睛”在生物医学的微观shi界里，光既是探索者，也是被干扰者。当科学家试图利用拉曼光谱技术捕捉细胞内部的分子振动，从而获取“分子指纹”时，往往会遭遇一个棘手的物理难题——生物样本自身发出的强烈荧光。这种荧光就像一场突如其来的大雾，瞬间淹没了微弱却关键的拉曼信号，让原本清晰的分子结构变得模糊不清。为了解开这道困扰业界多年的“荧光枷锁”，来自芬兰的顶尖光子学团队Timegate Instruments（以下简称Timegate）给出了一个极具智慧的答案：利用“时间”作为滤镜。Timegate的时间门控拉曼光谱技术（TG-RS）并非简单的硬件 ...
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