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单量子态的探测及相互作用重大研究计划2013年度项目指南

日期 2013-06-19   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

  本重大研究计划旨在通过物理、化学等手段制备相关的材料和体系,构筑单粒子量子态和宏观量子态并直接探测其量子态与量子效应,理解和掌握量子态的特性和量子过程的基本规律,发展新的量子器件构筑技术和量子探测手段,探索在信息和能源技术中的潜在应用,提升我国在物理、化学、信息等领域基础研究的水平,解决国家重大需求中的一些基础科学与关键技术问题。

  一、科学目标

  发展制备相关材料和体系的物理、化学方法和技术,构筑高品质量子结构。开拓与发展新的精密测量方法,在单量子态水平上理解有关现象和过程的机理。通过对单量子态探测及量子态间相互作用研究,发现若干新奇量子效应。为其在信息处理和能源环境等重大技术的应用中提供坚实的物理基础。

  二、2013年度主要资助方向

  1.集成项目

  (1)微结构光子芯片上光子态的调控与新效应。

  将空间分立元件系统拓展到具有功能集成特征的微结构芯片, 发展片上光子态调控新方法、新技术, 探索新效应, 发现新现象, 为其在光电子领域的应用奠定基础。

  (2)单分子乃至亚分子尺度的量子态研究。

  利用扫描探针显微术与多种谱学和超快技术相结合的联用技术,实现表面上单分子乃至亚分子尺度分辨的电子态、自旋态、振动态和光子态等量子态的检测和控制,深入理解和阐明单分子尺度的自旋态相互作用机理、基于表面等离激元的单分子光电效应、单分子化学键成键与断键微观物理机理、量子态与环境相互作用及其动力学演化规律。

  (3)单量子点操控的单光子探测与发射光电效应。

  研究微腔与单量子点耦合的单光子发射光电效应及其原理性器件,研究单光子探测的相关技术和器件。研究固态量子单光子源和探测器件单量子态的耦合和相干操纵,为实现固态集成化单光子源和探测器件提供基础和技术方案。

  (4)集成化固态量子比特的探测和相干操纵 。

  利用超导量子器件设计和构筑单量子态体系,实现对单量子态的精确控制和探测。研究多种固态量子比特中单量子态的耦合、纠缠、和相干操纵,探索杂化量子比特的构筑、相干操纵和单量子态探测。

  2.培育项目(延续资助)

  培育项目(延续资助)申请人应为本重大研究计划2012、2013年12月结题的培育项目和重点支持项目负责人。申请书要着重阐明进一步研究的内容和预期成果。

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