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2020年中国光学十大进展揭晓,含量子纠缠光源、荧光成像


2021-04-26 22:36 [科技] 来源于:澎湃新闻
导读:4月25日,首届光学前沿高峰论坛暨2020年度中国光学十大进展颁奖典礼在杭州举行,量子纠缠光源、荧光成像、金属钠等离激元等10项基础研究,激光聚变、光学雷达远距离成像、光谱气
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4月25日,首届光学前沿高峰论坛暨2020年度中国光学十大进展颁奖典礼在杭州举行,量子纠缠光源、荧光成像、金属钠等离激元等10项基础研究,激光聚变、光学雷达远距离成像、光谱气体检测等10项应用研究成功入选“2020年中国光学十大进展”。
“中国光学十大进展”评选活动由中国激光杂志社发起,至今已成功举办15届,旨在促进中国优秀光学研究成果的广泛传播,推动中国光学事业的发展。凭借高学术水平的候选成果,以及严格公正的评审机制,这一奖项备受业界认可,具有高度的公信力和影响力。
本年度评选活动经过首轮推荐、初评、终评三个环节,48位评审专家综合考虑候选成果的学术价值和应用价值,并以无记名投票方式选出20项优秀的光学成果。
2020年中国光学十大进展名单
(排名不分先后)
基础研究类
1、基于超构透镜阵列的高维量子纠缠光源

量子信息是目前国际上最前沿、最活跃的研究领域之一,超构表面的研究与发展为量子光源及光量子信息技术的发展提供了一条全新的路径。
由南京大学祝世宁院士、王振林教授、张利剑教授和王漱明副教授团队、香港理工大学蔡定平教授团队、中国科学技术大学任希锋副教授团队和华东师范大学李林研究员组成的联合团队通力合作,通过结合超构透镜阵列与非线性晶体,成功制备出高维路径纠缠光源和多光子光源。

2、发现并揭示莫尔晶格中波的演化规律



实际上,各种波——不管是声波、水波,还是电磁波、引力波、物质波——总是倾向于向周围扩散。因此,控制波的扩散使其局域在某个有限的空间之内是一个长期存在的重要科学问题。以光学中光波的局域为例,人们提出了各种各种的局域机制:基于光纤的全反射、基于光子晶体的能带带隙、基于随机系统的安德森局域以及基于非线性光学材料的局域机制。
最近,以光波的局域为例,物理与天文学院叶芳伟课题组与陈险峰课题组合作,率先发现并揭示了一种新的波包局域机制:基于莫尔晶格的极平带结构。该发现具有重要的物理意义和广泛的适用性。
3、亚纳米分辨的单分子光致荧光成像
用光实现原子尺度空间分辨一直是纳米光学领域追求的终极目标之一。
中国科学技术大学侯建国院士团队的董振超研究小组,将成像空间分辨率大幅提升,推进至0.8nm的亚纳米分辨水平,在世界上首次实现了亚分子分辨的单分子光致荧光成像,为在原子尺度上展现物质结构、揭示光与物质相互作用本质提供了新的技术手段。

4、狄拉克涡旋拓扑光腔
中国科学院物理研究所光物理重点实验室L01组陆凌研究员等人的团队与合作者,理论提出并且实验证实了一种全新的拓扑光子晶体微腔,不但可以支持任意简并度的腔模,而且是目前已知光腔中,大面积单模性最好的。
这个拓扑光腔填补了半导体激光器在选模腔体设计上的空白,为下一代高亮度单模面发射器件提供了符合商用激光器历史规律的新发展方向,对激光雷达和激光加工等技术有潜在的积极意义。

5. 单分子回声
声波的回声是一种常见的自然现象,当声波在传播过程中遇到障碍物时,将被反射形成回声。回声现象在很多方面都有着非常重要的应用,例如利用电子自旋回声进行核磁共振成像。
华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室科研团队利用超快飞秒激光和符合探测技术,首次实验观测到了单分子体系内的超快振动回声。

6. 金属钠:助推等离激元光子器件走向应用
表面等离极化激元,是光与金属表面自由电子集体振荡耦合形成的一种元激发,在微纳光子器件和光子集成、超分辨成像等领域具有广阔的应用前景。
南京大学朱嘉、周林、祝世宁团队联合北京大学马仁敏等在金属钠等离激元光子器件研究方面的重要突破。基于液态金属旋涂技术,研究团队首次展示了金属钠微结构的制备和近红外波段室温低阈值纳米激光器。碱金属本征的低损耗特性和独特的电化学性质,将有力地推动新型等离激元功能器件的发展。

7. 时空光涡旋与光子横向轨道角动量
光子角动量在光与物质相互作用中发挥重要影响。上海理工大学纳米光子学团队首次从理论到实验展示了具有时空涡旋相位并携带光子横向轨道角动量的新型光场,开创了一个全新的光子轨道角动量自由度。

(编辑:东莞网


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