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北京大學(xué)物理學(xué)院現(xiàn)代光學(xué)所王劍威研究員與意大利羅馬大學(xué)Fabio Sciarrino教授、英國布里斯托爾大學(xué)Anthony Laing和Mark Thompson教授，受邀在國際著名刊物《自然-光子學(xué)》（Nature Photonics）上撰寫綜述文章，介紹“集成光量子技術(shù)”這一新興領(lǐng)域的基本科學(xué)原理和前沿進(jìn)展。 量子技術(shù)利用量子物理基本原理，通過操控光或物質(zhì)的量子疊加和量子糾纏等內(nèi)稟屬性，其信息處理能力有望從根本上超越經(jīng)典范疇的信息技術(shù)。集成光量子芯片技術(shù)是一門結(jié)合了量子物理、量子信息、集成光子學(xué)和微納制造等學(xué)科的前沿交叉技術(shù)，通過半導(dǎo)體微納加工制造，有望實(shí)現(xiàn)高性能且大規(guī)模集成的光量子器件和系統(tǒng)，達(dá)到對作為量子信息載體的單光子進(jìn)行高效處理、計算和傳輸?shù)裙δ堋?國內(nèi)外對集成光量子芯片技術(shù)的研究取得許多重要進(jìn)展 2008年，國際上首次實(shí)現(xiàn)了基于二氧化硅平面光波導(dǎo)體系的量子受控糾纏門和量子干涉，開創(chuàng)了集成光量子芯片領(lǐng)域的先河。在過去十年間，國內(nèi)外對集成光量子芯片技術(shù)的研究,取得了許多重要進(jìn)展，目前已實(shí)現(xiàn)了片上光量子態(tài)的制備、量子操控以及單光子探測等核心功能，并且器件集成度和功能復(fù)雜度也都得到了大幅度提高。綜述總結(jié)了集成光量子芯片的主流材料體系、核心量子光學(xué)元器件，及其量子信息的前沿應(yīng)用，包括量子密鑰分發(fā)和通信、物理和化學(xué)系統(tǒng)的量子模擬、量子玻色取樣、光量子信息處理和計算等。 集成光量子芯片的材料體系目前主要采用硅基絕緣體上、鈮酸鋰、激光直寫二氧化硅、氮化硅、氮化嫁、磷化銦等光波導(dǎo)材料。核心器件主要包括集成單光子源與糾纏光子源、可編程大規(guī)模集成光路、集成單光子探測器等，其中量子光源主要有非線性參量型量子光源和固態(tài)量子點(diǎn)型量子光源，而單光子探測主要通過超導(dǎo)納米線探測和過度邊緣感應(yīng)傳感來實(shí)現(xiàn)。這些核心光量子集成器件的性能均取得了很大程度的提升。與此同時，集成光芯片平臺上也已經(jīng)逐漸發(fā)展出一套可以將量子信息精確加載在單光子的路徑、偏振、時間、空間、頻率等不同自由度的方法，為該技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的便利性和多樣化。 集成光電子器件在經(jīng)典通信系統(tǒng)中一直起著舉足輕重的作用，可以預(yù)期其也將在量子密鑰分發(fā)和量子通信中起到重要作用，特別是微小型、低成本、高性能的量子通信收發(fā)芯片的發(fā)展，將有助于進(jìn)一步降低成本、提高可靠性，推進(jìn)其實(shí)用化進(jìn)程。目前，量子通信的幾種主要協(xié)議，包括制備-測量類的通信協(xié)議以及基于糾纏分布和量子隱形傳態(tài)類的協(xié)議等，已先后在硅基、磷化銦、氮化硅等光子芯片上得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。另外，全集成型量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器也有很多實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)，并有望在不遠(yuǎn)的將來提供微小型、高速和低成本的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。 量子線路模型和基于測量的單向量子計算模型是實(shí)現(xiàn)通用量子計算的主流模型。光學(xué)量子計算的線路模型實(shí)現(xiàn)方案存在擴(kuò)展性困難，但基于測量的光量子計算可以大大降低需要的物理資源，并可實(shí)現(xiàn)通用量子計算。在可編程的光量子芯片平臺上，目前已成功實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了Shor因數(shù)分解算法、Grover搜尋算法、優(yōu)化算法等重要算法，并可在單一芯片實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜量子信息處理功能。近年來，片上制備并操控復(fù)雜量子態(tài)，包括高維量子態(tài)、多光子糾纏態(tài)、圖糾纏態(tài)等，均已在硅基和二氧化硅等平臺實(shí)現(xiàn)。值得一提的是，集成光量子芯片的高可編程性、高穩(wěn)定性、高保真度，為通用量子計算的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。 量子玻色取樣和量子模擬被認(rèn)為是量子計算的短期實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和重要應(yīng)用方向。觸發(fā)型玻色取樣和基于量子點(diǎn)光源的玻色取樣，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)具備“量子優(yōu)勢”的玻色取樣量子計算的有效技術(shù)方案，有望超越經(jīng)典計算機(jī)計算能力，其中前者已實(shí)現(xiàn)芯片上量子光源和線性網(wǎng)絡(luò)的全集成，而后者最近在中科大發(fā)布的一個論文預(yù)印本中報道了20光子60模式玻色取樣的重要突破。集成光量子芯片體系已實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了離散型和連續(xù)型的量子漫步功能，并可用于模擬復(fù)雜的物理和生物過程。同時，集成光量子模擬器也成功驗(yàn)證了多種典型的量子模擬算法，有望有效地模擬化學(xué)分子動力學(xué)過程。

水是工業(yè)生產(chǎn)的主要媒介之一，在生產(chǎn)過程中既作為工藝介質(zhì)，又作為輔助介質(zhì)，因此應(yīng)用十分廣泛，但由于以前水價偏低，致使企業(yè)不重視節(jié)水工作，不但用水量較大，同時還會產(chǎn)生大量的廢水，既增加了企業(yè)廢水處理的成本，又污染了環(huán)境。從2011年開始，國家又一次提高了污水的排放標(biāo)準(zhǔn)，與此同時，江蘇地區(qū)還重新修訂了工業(yè)企業(yè)的用水定額，對企業(yè)的用水與排水提出了更高的要求。針對于此，本課題組面向火力發(fā)電、鋼鐵、造紙、紡織印染、化學(xué)工業(yè)與石油化工等行業(yè)，在綜合企業(yè)現(xiàn)有水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用水夾點(diǎn)優(yōu)化技術(shù)開發(fā)了集成節(jié)水技術(shù)，通過對水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)水改造，通過提高水的重復(fù)利用率及廢水的深度處理與再生回用，可大大減少企業(yè)的新水用量和廢水排放量，降低企業(yè)的運(yùn)行成本，減小環(huán)境治理的壓力。  本課題組可承接各種節(jié)水技術(shù)改造的工藝與設(shè)備設(shè)計、設(shè)備安裝調(diào)試等。

成果簡介隨著 LED 制造技術(shù)的發(fā)展， LED 應(yīng)用已經(jīng)從顯示設(shè)備的背光照明領(lǐng)域發(fā)展到了民用照明領(lǐng)域， 越來越多的 LED 已被應(yīng)用在汽車、 路燈、 民用以及舞臺燈光等各種照明場合。 驅(qū)動電源性能是體現(xiàn) LED 整體性能的關(guān)鍵， 保證 LED 驅(qū)動電源具有小巧、 長壽命、 高可靠性等優(yōu)點(diǎn)是未來 LED 驅(qū)動電源的發(fā)展方向。本項目設(shè)計的是采用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能功率變換器作為主電路， 將AC-DC 電源和驅(qū)動芯片的功能合二為一， 在實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正的同時， 保證 LED

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具有有源電感結(jié)構(gòu)的前饋共柵跨阻放大器電路，雙負(fù)反饋前饋共柵差分結(jié)構(gòu)跨阻放大器電路

可以提供種類繁多的零部件測試開發(fā)選項，以幫助客戶減少這些風(fēng)險和成本

設(shè)計平臺： SUN 工作站， Solaris 操作系統(tǒng)，電路編輯工具 Composer ，仿真工具 Hspice ，版圖工具 Virtuoso ，驗(yàn)證工具 Dracula ；雙核 PC 機(jī)， Linux 操作系統(tǒng)， Mentor 公司全線集成電路開發(fā)工具。

集成電路是微電子技術(shù)的核心，與國防和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化, 乃至人們的文化生活都息息相關(guān)。集成電路由芯片和框架經(jīng)封裝而成, 其中框架既是骨架又是半導(dǎo)體芯片與外界的聯(lián)接電路, 是芯片的散熱通道, 又是連結(jié)電路板的橋梁, 因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度, 高集成化方向發(fā)展, 芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模的迅速推進(jìn)，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料, 利用銅合金優(yōu)良的傳熱性能, 加入少量強(qiáng)化元素, 通過固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化提高其強(qiáng)度, 同時僅稍微損失導(dǎo)熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強(qiáng)中導(dǎo)、高強(qiáng)中導(dǎo)、高強(qiáng)高導(dǎo)合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關(guān)鍵技術(shù)與國外先進(jìn)水平有較大差距，我國所使用的大規(guī)模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進(jìn)口。目前，本課題組通過一系列研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的Cu-Ni-Si系合金，并實(shí)現(xiàn)了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產(chǎn)化大規(guī)模生產(chǎn)。 一、Cu-Ni-Si系銅合金主要性能指標(biāo) 1.抗拉強(qiáng)度σb：650～750MPa； 2.延伸率>8%； 3.導(dǎo)電率：45～60%IACS。 二、Cu-Fe-P系銅合金主要性能指標(biāo) 1.抗拉強(qiáng)度σb：450～600MPa； 2.延伸率>7%； 3.導(dǎo)電率：60～80%IACS。

集成電路是微電子技術(shù)的核心，與國防和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化，乃至人們的文化生活都息息相關(guān)。集成電路由芯片和框架經(jīng)封裝而成，其中框架既是骨架又是半導(dǎo)體芯片與外界的聯(lián)接電路，是芯片的散熱通道，又是連結(jié)電路板的橋梁，因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度，高集成化方向發(fā)展，芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模的迅速推進(jìn)，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料，利用銅合金優(yōu)良的傳熱性能，加入少量強(qiáng)化元素，通過固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化提高其強(qiáng)度，同時僅稍微損失導(dǎo)熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強(qiáng)中導(dǎo)、高強(qiáng)中導(dǎo)、高強(qiáng)高導(dǎo)合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關(guān)鍵技術(shù)與國外先進(jìn)水平有較大差距，我國所使用的大規(guī)模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進(jìn)口。目前，本課題組通過一系列研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的Cu-Ni-Si系合金，并實(shí)現(xiàn)了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產(chǎn)化大規(guī)模生產(chǎn)。