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對山東康達永創(chuàng)儀器設備有限公司市場開發(fā)部經(jīng)理戴鵬鵬來說，量子技術是“看得著、摸得著”的?！熬軅鞲衅魇俏覀兊漠a(chǎn)品之一，但面臨著微弱信號放大難題。”戴鵬鵬說，濰坊學院量子技術團隊基于數(shù)字鎖相放大器的微弱信號放大與檢測技術進行研發(fā)，實現(xiàn)了強噪聲背景下微弱信號檢測的突破，破解了難題。

這是濰坊學院量子技術團隊創(chuàng)新成果的最新應用，也是該校作為地方性高校在學科競爭中實現(xiàn)突圍的方式之一。6月3日，科技日報記者走進濰坊學院物理與電子信息學院，尋找該團隊的更多成果，了解他們的更多創(chuàng)新故事。

制備出全球亮度最高的三光子糾纏源

記者見到曹連振的時候，這位濰坊學院物理與電子信息學院院長正帶領團隊對山東省聯(lián)合基金重點項目“基于光子多自由度調控的高維光量子門的實驗與應用研究”發(fā)起攻關，實驗正進行到關鍵時刻，提升量子計算性能、提高量子精密測量精度、增強量子器件效能成為他們的三大目標。

在濰坊學院，依托物理與電子信息學院建設的量子技術研究院是山東省高校最早設立的專門從事量子信息理論、實驗與應用研究的科研機構。

記者走進該院光量子信息與調控特色實驗室（以下簡稱光量子實驗室），飛秒激光器、符合計數(shù)系統(tǒng)、光場調控系統(tǒng)，一個個名字晦澀的設備加上眾多光學組件，構成了這里一個個光量子糾纏實驗設備。

“在山東高校中，這五間實驗室目前擁有著規(guī)模最大的光量子糾纏實驗與應用設施。”在濰坊學院，曹連振是量子研究的學科帶頭人，為了研究方便，他直接將辦公室搬到了實驗室里。

據(jù)了解，在量子技術研究領域，濰坊學院量子團隊在糾纏光源制備技術與應用方面長期保持國內領先地位。2008年該實驗室曾制備出當時世界上亮度最高的三光子糾纏源，之后，制備出了高品質四光子—八比特糾纏源；2024年，該實驗室制備出六光子—十二比特超糾纏源，并成功實現(xiàn)量子門的隱形傳送。

近年來，基于量子糾纏開展的應用研究深入到絕對安全的量子通信、擁有顛覆性算力的量子計算、具有更精準、更靈敏特質的量子精密測量等眾多領域。但很多人并不明白，量子糾纏是什么？

光量子實驗室科研骨干楊陽向記者解釋，“可以將量子糾纏想象成一對擁有‘心靈感應’的骰子”：假設你和朋友各自拿一個骰子，這兩顆骰子被施了“魔法”（即量子糾纏）。無論你們相隔多遠（比如一個在地球，一個在月球），只要其中一人擲出骰子顯示“3”，另一人的骰子會瞬間變成“3”——這種關聯(lián)是即時的，且結果完全隨機。經(jīng)典物理無法解釋這種超距作用，愛因斯坦稱之為“鬼魅般的超距作用”。

曹連振和同事們正在做的就是將這種“鬼魅般的超距作用”帶到產(chǎn)業(yè)和生活中。

“90后”科研團隊奔向量子研究的星辰大海

“這是山東最早的光量子糾纏實驗室。”從中國科技大學博士畢業(yè)后來到濰坊學院的楊陽對光量子實驗室感情深厚，因為它從2006年設立之初便帶著濃濃的“中科大基因”。

當年，中科大校友、濰坊學院物理與電子信息學院老院長逯懷新聯(lián)系到剛學成回國沒多久的潘建偉，在后者幫助下，濰坊學院的量子技術研究平臺逐漸建立起來。據(jù)統(tǒng)計，目前，光量子實驗室80%以上成員具有中國科技大學的教育背景。

曹連振說，在技術層面，潘建偉院士團隊持續(xù)提供關鍵實驗方案指導；同時，光量子實驗室堅守著中國科技大學“要做就做最好”的科研追求。他舉例：2023年，光量子實驗室取得了量子遠程塊對角操作實驗的突破性進展，在初步實現(xiàn)80%保真度后，該團隊沒有滿足于“國內首次”的突破，而是自發(fā)組成三個攻關小組，分別從光源穩(wěn)定性、相位補償精度和探測效率三個維度開展為期6個月的優(yōu)化實驗。通過持續(xù)參數(shù)調試和方案改進，最終將保真度提升至90%這一國際先進水平。

“這是支年輕的團隊，30多人。除了我，都是‘90’后?！痹谝粠湍贻p博士中，1980年出生的曹連振算得上元老了。

1993年出生的年輕博士劉冰從中國科技大學來到這里。她通過先進的計算方法，成功預測和設計了高階拓撲絕緣體、拓撲節(jié)點線半金屬等一系列新型拓撲材料。“這些材料在電子器件、量子計算和自旋電子學中都有著潛在的應用價值?！眲⒈f。量子材料調控與應用研究也是光量子實驗室一個重要的方向。

“將量子以應用的方式帶進更多的產(chǎn)業(yè)領域”，這是記者在采訪中常聽到的一句話。曹連振說，我們建立起了從基礎研究到技術研發(fā)，再到產(chǎn)業(yè)孵化的全鏈條研發(fā)平臺，目標指向產(chǎn)業(yè)化。

本文開頭提到的山東康達永創(chuàng)儀器設備有限公司的案例成了光量子實驗室成果轉化的典型代表。據(jù)了解，該實驗室近三年來承擔各類應用型科研課題110余項，累計獲得科研經(jīng)費約3500萬元；與此同時，該實驗室已推動18項科技成果應用于精密檢測、大數(shù)據(jù)處理、先進制造等多個領域，成果轉化額度達到210萬元。