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量子相干控制超分辨荧光宽场显微成像
传统的光学显微系统受到阿贝衍射极限原理的限制，无法分辨尺度小于~200nm的事物，为了突破衍射极限，超分辨荧光显微技术应运而生，在生物成像等领域得到广泛应用。根据成像采集过程，超分辨方法主要可分为两类。一种是单分子定位显微方法（SMLM），通过荧光分子的光开关特性，孤立每个发光分子进行单独定位。此类方法具有不受衍射极限限制的特点，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循环步骤使得采集速度和成像时间较慢。另一种是如结构光照明等宽场成像的超分辨显微技术，可以通过获得相邻区域/荧光分子间一定程度的响应差异来实现分辨率的提升。宽场成像的方法具有较高的时间采集效率，但由于同时激发视野内的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前还缺乏一种方法在理论上可以有效的兼顾宽场成像的时间采集效率和单分子定位方法的空间分辨率，因此亟需提出一种基于宽场成像对荧光分子高效调制的技术方案。 超分辨方法其本质都是通过识别单个荧光分子的独立的发射特性获得该分子的空间定位。如果可以对宽场成像中衍射极限以内各个发光分子荧光发射差异实现主动控制，则有可能获得更好的超分辨显微结果。近期，物理学院介观物理国家重点实验室极端光学研究团队提出了基于量子相干控制原理主动调制分子荧光发射而获得超分辨荧光显微的方法（SNAC），在宽场成像下实现了分辨率的提升。课题组在ZnCdS量子点体系下获得衍射极限范围内各个量子点的差异化激发。通过设计多个整形脉冲，单个ZnCdS量子点的荧光差异性会得到增强。课题组通过周期性改变整形脉冲和傅立叶增强提取荧光响应的差异。同时，主动控制的图像采集方案可以有效的抑制系统中不随调制周期变化的泊松随机噪声和CMOS工艺导致的固定噪声，极大的提升了信噪比。接着，利用独立开发的混合周期（Combination-FFT）和多高斯拟合定位算法获得最终的超分辨重建结果。研究模拟了邻近双点荧光发射的超分辨定位，其结果可以很好的分辨出低至50nm的相邻荧光分子。对于密集标记的线性结构，SNAC的分辨能力同样有显著性的提高，获得了30nm左右的径向定位精度。在量子点标记的COS7细胞样品的维管结构区域清晰的观测到了维管的平行取向和姿态排布以及纤维交叉区域的95.3nm的邻近双峰，显示出了比已有多种宽场超分辨方法更好的重建结果。这个研究将脉冲整形作为新的控制维度引入荧光超分辨，并将宽场超分辨成像技术的分辨率提升到了与单分子定位方法接近的50nm的水平。
北京大学
2021-04-11
高稳定量子点荧光粉的研发
上海交通大学
2021-04-13
高性能量子照明雷达的设计与仿真
量子照明雷达是新兴的研究方向，是量子信息技术与雷达技术相结合的新兴产物。而量子信息技术又是古老的量子力学与信息技术相结合的交叉学科，不少研究者因晦涩的量子力学而望而却步。为了降低量子照明雷达的神秘感，打破抽象壁垒，我们创造性地发展了量子照明雷达的高效仿真技术，对于未来实现量子雷达的普及与推广具有重要意义。
截止目前，尚未见到关于量子照明雷达仿真平台的相关报道。而该成果基于MATLAB这一易于上手的计算机数值平台，沟通了抽象的量子力学与具体的量子目标探测之间的桥梁，具有创新性和国内领先的技术先进性。
经过近五年的研究和近两年教学实践的检验，该成果不断丰富和完善，通过可视化的工作界面，可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面，具有较强的推广应用价值。鉴于量子雷达技术是未来新体制雷达的重要技术途径之一，本成果将有望在空间、水下目标探测方面取得应用，市场应前景广阔。截止到目前，该成果已经应用于高年级本科生的培养与实训和北京某研究所的新体制目标探测项目研发中。
北京理工大学
2021-12-07
化学反应量子几何相位效应研究重要进展
在化学反应中，量子干涉现象普遍存在。但是，想要准确理解这些干涉产生的根源非常困难，因为这些干涉图样复杂，且在实验上也难以精确分辨这些干涉图样的特征。H+H2及其同位素的反应，是所有化学反应中最简单的。该体系只涉及三个电子，因此比较容易精确计算出这三个原子在不同构型时的相互作用力。在此基础上，通过求解相应的描述化学反应过程的薛定谔方程，就能够实现分子反应动力学过程的计算机模拟，从而做到在微观层次上深入理解化学反应过程。研究团队在2019年先期理论研究
南方科技大学
2021-04-14
一种固态碳量子点的制备方法
本专利发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种非碳电极、原料丰富、成本低、快速高效、自下而上的固态碳量子点的制备方法。碳量子点是一种新型碳纳米材料，具有原料丰富、性质稳定、毒性小、生物相容性好等诸多优势，在细胞成像、光电学、生化传感器等领域具有巨大的应用潜力。目前，已经有很多关于碳量子点方法制备的报道，主要分为自上而下和自下而上两大类，其中前者主要通过剥离技术从大尺寸的碳原材料剥落下碳纳米颗粒，包括激光剥离法、电弧放电法、电化学氧化法等，这一类方法操作简单、原料丰富，可大批量生产碳量子点，但一般需要较复杂的碳量子点分离纯化处理步骤；后者一般以有机分子（如：葡萄糖）为原材料，通过碳化的方式将这些分子转化为碳量子点，包括水热法、微波法等，这类方法合成的碳量子点形貌和尺寸容易控制、表面易修饰，但是一般需要选取合适的特定原料分子。而且，所有上述方法制备出的碳量子点一般为分散溶液的形式，与固态形式相比，溶液形式的碳量子点的储存和运输都不方便，为了得到固态碳量子点，一般需要冷冻干燥方式进行处理碳量子点溶液，这种处理方式耗时长，且需要专门的仪器设备。因此，探索一种兼具自上而下和自下而上两种方法优点、简单、高效地制备固体碳量子点的方法是非常有必要的。
青岛大学
2021-04-13
光自旋（量子弱测量）实验教学系统
简单、实用，低成本实验仪器做前沿物理学研究。
成都华芯众合电子科技有限公司
2023-04-25
智能家居系统集成平台
本项目来源于国家项目，目前已经申请专利。 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、远程控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 本平台由环境感知系统、家电控制系统、信息整合平台和远程控制系统组成。 环境感知系统由无线传感网络和相应的数据接口组成；家电控制系统由家电控制子网管和普通家电组成；信息整合平台由Agent中间件接和集中控制网关组成；远程控制系统由手机、平板和网关组成。平台的主要功能有：1、 环境感知：布置在家庭环境中的温湿度、光照、烟雾、有害气体传感器，利用WSN技术组网，能够实时地采集环境数据，并上传到网管进行分析；2、 家电控制：在数字家庭中布置1到多个物联网智能红外遥控器，通过以太网、RS485、Zigbee等技术连接到网关，通过智能学习家电控制码，完成家电控制的请求；3、 调度：家庭网关系统可以和任何家庭设备对话，随时监测设备的状况（无须打扰用户），这样便于车辆的集群调度；4、 安防预警：烟雾和有害气体传感器能够随时监控室内环境，网关分析监控数据并在必要的时候报警；5、 远程控制与信息推送：手机软件与智能家居网关通过WCF技术相连，利用GSM推送信息，实现远程接听监控和危险报警；6、 系统接入接口：利用WCF技术发布WebService服务，可以满足跨平台的设备接入，同时提供C#语言的设备接入规范SDK；7、 信道安全附加硬件：硬加密信息传输信道，保证传输过程的安全性。
北京科技大学
2021-04-11
射频集成电路设计产品
该芯片采用低成本可集成的标准0.25umCMOS工艺实现三波段单变频结构的数字电视调谐器专用芯片，在传统射频调谐芯片的基础上，集成了可变增益放大器，提高了芯片集成度，降低了调谐器产品成本。并调整了部分版图结构，可以实现48～860MHz数字电视信号的全波段接收。芯片采用LQFP44封装。
东南大学
2021-04-10
碳基CMOS集成电路技术
发展了高性能、低功耗碳基CMOS集成电路技术，性能和功耗全面超越现有技术，有望成为未来主流信息器件。发表了包括两篇Science在内的SCI论文150余篇；相关成果两获国家自然科学二等奖以及其他重要奖励，多次被NatureIndex等专题报道。
北京大学
2021-02-22
信息系统的开发及集成
成果描述：在研究制造业不同类型生产车间的生产管理特点基础上，提取其共性的管理特征，在开放体系结构的软件平台上，以企业在网络环境下产品信息的获取、管理、集成和共享为核心，提供以PDM为基础平台集成CAPP、ERP、MES的综合信息管理平台。市场前景分析：近年来承担和实施的主要信息系统有： 总参57所生产管理信息系统 总参57所CAPP系统 成都工程机械厂ERP系统 成都工程机械厂CAPP系统 东方汽轮机厂CAPP系统 东方电机厂下料排样及车间管理系统 成飞标准件数字化管理信息系统（航空部科技进步三等奖） 超七生产状态信息控制系统（成飞公司） 成飞公司设备维修车间管理信息系统（成飞公司） 成飞公司木模车间管理信息系统（成飞公司） 中国水电建设集团夹江水工机械厂CAPP系统 中国水电建设集团夹江水工机械厂ERP系统 德恩传统件厂ERP系统 四川省公路客运管理信息系统…与同类成果相比的优势分析：本研究所开发有完全自主知识产权的SCU_PDM,SCU_CAPP,SCU_WorkShop等系列产品，能实现从企业的设计、工艺到生产、车间等全方位的信息化管理,其中SCU_CAPP,SCU_WorkShop均获四川省科技进步三等奖。
四川大学
2021-04-11