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量子信息与精密光学十堰市重点实验室简介

撰稿人: 发布日期:2023-12-12 点击量:


1. 实验室定位

量子信息与精密光学十堰市重点实验室(下简称重点实验室)——依托我校欧宝在线登录入口建设。实验室面向智能网联汽车“含智量”关键性问题,聚焦智能网联汽车产业中的光电子信息和量子技术基础性、前瞻性问题,以高效能信息采集和高速海量数据储存处理技术为抓手,以建设光电子信息技术、量子技术与智能网联汽车的交叉融合为目标,着眼于精密光学、量子光学、量子材料与器件、光电子器件及其系统集成等领域,开展多学科交叉融合的创新研究,重点解决光电子技术、量子技术在智能网联汽车产业中的应用基础问题,培养掌握前沿技术和具备行业洞察力的复合型高端人才。

力争经过3-5年的建设,将实验室建设成为在新一代信息技术领域引领全市、影响全省的区域技术创新中心、区域人才培育中心、区域学科交叉融合中心和区域成果孵化与转化中心,力争创建省级创新基地和平台,推进相关重大基础研究问题得到突破。


2.历史沿革

重点实验室所依托的“光学工程”学科最早可追溯至1978年。20195月,该学科被国务院学位委员会批准为硕士学位授权学科。现有国际科技合作基地、光电子技术省部共建协同创新中心、国家级实验实训教学示范中心等各类科研教学平台。目前,该学科聚焦光电与信息、光电与能源、光电与(大)车辆、光电与文化四大领域,以“面向光电子、融合大车辆、传承地方文化”为建设目标,围绕信息光电子学、能源光电子学、激光与增材制造、光电精密测量技术、智能网联汽车关键技术、全息技术与武当文化等6个方向,开展基础性、前瞻性、多学科交叉融合的创新研究,形成了服务光电-汽车产业及区域经济文化建设的政产学合作研究及协同育人的学科特色。

20169月,为加强我校高层次人才队伍建设,充分发挥学科带头人的学科方向引领和示范作用,加速学校优势特色学科快速发展,提高学科建设及研究生教育的整体水平和竞争实力,助推学校转型发展,我校先后成立了“先进功能材料与光电技术研究所”等校级重点研究所。研究所围绕光电功能材料、光电精密测量技术、量子光学与量子电子学等领域开展多学科交叉融合的基础研究。近年来,研究所成员先后承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家级项目9项,湖北省自然科学基金等省级项目15项,获湖北省科技进步奖特等奖1项,湖北省自然科学奖三等奖1项。研究所成员先后发表SCI论文400余篇,部分成果见刊于Nature,Science,Nat. Commun.,Phys. Rev.系列,ACS Nano,J. Phys. Chem.系列等国际著名刊物,部分论文先后获得湖北省、十堰市自然科学优秀学术论文奖,6篇论文入选ESI高被引论文。

十堰市科技局经组织专家评审、实地考察和集体研究,认为实验室的领域方向符合十堰市创新战略需求且基础条件较为成熟,并于2023125日正式发文认定“量子信息与精密光学十堰市重点实验室”,宣告重点实验室正式成立。


3. 研究室和研究方向简介

重点实验室紧密围绕车用光电子技术、信息技术和量子技术,开展前瞻性、基础性的科学研究与技术开发,具有鲜明的多学科交叉特点,下设3个研究室:量子材料与器件研究室、量子光学与量子信息研究室和先进光学技术及其应用研究室。

3.1 量子材料与器件研究室

量子材料从广义上说是指材料在宏观尺度上表现出量子力学行为,如出现量子干涉、量子相干、波粒二象性、纠缠等受量子力学支配的现象,与量子计算和量子信息技术的发展密切相关,是现代物理学和工程科技的前沿阵地。目前开展的研究方向有:(1)新型拓扑物态研究;(2)二维功能材料与器件研究;(3)分子器件设计与物性调控。


3.2 量子光学与量子信息研究室

量子信息以量子物理系统的量子态作为信息载体,通过控制量子系统的量子态的演化,可以实现信息的存储、传输与计算。目前,已经提出的有望用于实现量子信息处理的物理系统主要包括光子、离子(原子)阱、腔QED系统、超导量子电路系统、量子点、金刚石空位色心等。量子信息技术已经成为世界各国争先抢占的科技制高点。研究室开展的主要研究方向有:(1)混合量子系统构建;(2)量子调控新方法研究;(3)量子态制备与操控及非经典辐射;(4)量子逻辑门设计;(5)量子传感的实现及精度提高。


3.3 先进光学技术及其应用研究室

研究室围绕光电精密测量,光子晶体与光纤传感,新型光束调控与相位成像等方面开展前瞻性的应用基础研究。以引力波干涉仪关键技术、光电检测、数字全息再现像质优化方法、光束传输与变换、单次曝光相位成像为研究重点,着力解决光学测量中的关键问题,如引力常数测量、被摄工件尺寸测量、相位测量与成像等。近年来主持各类科研项目18项,获得4项国家自然科学基金支持。共发表SCI论文近83篇,文章总被引用2000余次。与华中科技大学,中山大学等国内高校建立了良好的合作关系。主要研究方向包括:(1)光电精密测量;(2)光子晶体与光纤传感;(3)新型光束调控与相位成像。


4. 代表性成果

实验室是以湖北汽车工业学院先进功能材料与光电技术研究所为基础组建,相关研究团队在量子信息和光电技术领域耕耘多年,积累了丰富的研究经验,并取得了丰硕的研究成果。近年来,实验室成员先后承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家级项目9项,湖北省自然科学基金等省部级以上科研项目40余项,部分主要国家级及省部级科研项目情况详见表1

1 近年来重要获奖情况

成果名称

获奖类别

获奖等级

获奖人

时间

备注

万有引力常数G的精确测量

科技进步奖

特等奖

王晴岚

2023

第4单位

新型半金属磁性材料的研究

湖北省自然科学奖

三等奖

罗时军

2016


Bionic MXene based hybrid film Design for an Ultrasensitive Piezoresistive Pressure Sensor

ESI 1%高被引论文


马亚楠

2022


Highly Self-healable 3D Microsupercapacitor with MXene -graphene Composite Aerogel

ESI 1%高被引论文


马亚楠

2019


3D Synergistical MXene/Reduced Graphene Oxide Aerogel for a Piezoresistive Sensor

ESI 1%高被引论文


马亚楠

2019


Gate-controlled transitions in triple dots with interdot repulsion and magnetic field

湖北省第十五届自然科学优秀学术论文奖

二等奖

熊永臣

2014


Mechanism of linear and nonlinear optical properties of bis-thiourea cadmium chloride single crystal

湖北省第十五届自然科学优秀学术论文奖

三等奖

杨俊涛

2014



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