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广阔的基础科研才略正不停推动从“0到1”的原始立异。近日，广州多项原始立异后果荣膺2024年度广东省科学时代奖。中山大学物理学院涵养王猛凭借镍基超导材料体系的紧要发现荣获后生科技立异奖；华南师范大学物理学院朱诗亮涵养团队“基于冷原子的量子调控谋划”荣获当然科学奖一等奖。

这些紧要的基础科研发现，有望在往常若何变嫌咱们的糊口？本期《科技周刊》，记者赶赴一沟通竟。

中大科研团队：研制新式量子纠缠光源登《当然》

比年来，广州在量子科研限制佳报频传。7月9日，《当然》杂志在线发表了中山大学物理学院王雪华、刘进涵养团队主导的最新谋划后果。团队建议了一种全新的腔劝诱自愿双光子辐照决策，在海外上率先摈弃与单光子辐照强度相配的自愿双光子辐照，研发出保真度高达99.4%的按需触发式新式微纳量子纠缠光源。这一后果将为新一代量子精密测量时代的发展，以及功能化光量子信息惩处芯片的构建提供关节支抓。

在量子宇宙里，一双光子能像心灵感应的双胞胎——即使相隔万里，测量其中一个，另一个也会已而“报恩”。这种神奇的量子纠缠，在量子臆想打算、量子通讯和量子精密测量等多个限制阐明着至关遑急的作用。相较于让光子立时“结春联”，团队遴荐平直培育光子“双胞胎”，让它们自降生时便具备“量子羁绊”，摈弃量子纠缠。

早在20世纪60年代，谋划东说念主员就已建议关连的表面预言，但由于原子老是倾向于一次只辐照一个光子，“双胞胎”光子的产生概率远远低于单光子产生概率，践诺上险些无法不雅测。近40年来，繁密谋划团队进行了多种践诺尝试，但仍未在该限制取得内容性突破。

如今，半导体材料滋长与器件加工时代的突破为自愿双光子辐照的践诺提供了关节支抓。团队设想了超高品性的光学微腔，这种光学微腔为“双胞胎”光子的产生搭建了专属通说念，在践诺中将双光子的辐照效劳从小于0.1%种植到了约50%，从而使制备可控触发的纠缠光子对源成为可能。

该谋划基于纳米尺寸的固态“东说念主造原子”结构，建议了一种腔劝诱的自愿双光子辐照决策，在海外上率先摈弃了与单光子辐照强度相配的自愿双光子辐照，突破了“光子辐照的二阶量子经过势必远弱于一阶经过”的传统认识，见效制备出保真度高达99.4%的按需触发式新式纠缠光子对源。

《当然》杂志审稿东说念主高度评价这一后果，以为其是“双光子谋划限制的突破性进展”“摈弃了保真度创记录的纠缠光子对”。

中山大学王猛团队：发现镍基材料超导电性

何为超导：超导是指某些物资在一定温度和磁场条目下电阻降为零的气候。超导时代因其零电阻和完全抗磁性等特质，在动力、医疗、交通等多个限制应用平素，从磁悬浮列车、核磁共振，再到将来量子臆想打算机的制造，都离不开超导材料。但材料要产生超导特质，温度必须低于某个数值——超导临界温度。

王猛永远从事高温超导践诺谋划。

镍基超导摈弃80K革新温度

东说念主类在1911年发现超导气候时，汞的超导临界温度只比都备零度（-273.15℃）高了4.2℃。百年来，科学家一直在寻找临界温度更高的超导体，直到1987年，我国驰名物理学家赵忠贤院士才发现了首个突破液氮温区（-196.56℃）的铜基超导体，尔后36年间，再无新的止境规超导材料体系约略突破液氮温区。

2023年，中山大学王猛涵养团队率先发现了高质料镧镍氧（La3Ni2O7）纯相单晶样品在14GPa压力下摈弃超导电性，革新温度高达80K（约为-193.15℃）。这一发现让镍基超导成为铜基超导外，第二类革新温度达到液氮温区的止境规超导体，《Nature》杂志评价其是一项突破性后果，同庚入选“两院院士评比2023年中国十大科技进展新闻”“2023年中国紧要科学、时代及工程进展”。

时隔两年，谈及这一科学发现，王猛坦言：“在比较长的一段时候里，我常处于止境兴盛的情景，每天晚上都要在学校的操场上区分至少半个小时，靠指导来平复动听的脸色。”

“从开动谋划到最终发现镍基超导体，最大的挑战是不细目性。当咱们在‘无东说念主区’作念谋划时，你不知说念标的在那处，也不知说念旅途是什么。咱们坚抓了三年半，才有了后头的发现。”王猛以为，作念基础谋划即是要锚定一个遑急的、有可能产生突破性后果的谋划标的，同期以平淡心去开展日常谋划，“我一直都有一个宗旨，即是探索新的高温超导材料体系。”

诚然，科研专科才略的培养也止境遑急。王猛曾在中国科学院物理谋划所超导国度要点践诺室攻读博士，罗致赵忠贤院士、陈仙辉院士等超导限制顶级众人的指导，“当我发现液氮温区镍基超导后，特意来到松山湖材料践诺室向赵忠贤院士作请问，他止境欢欣，给咱们建议了好多具体的建议。当今，咱们还与陈仙辉院士团队一齐开展镍基超导体的谋划。”

据不完全统计，在王猛发现镍基高温超导体后，国表里仍是有至少50家科研机构加入镍基超导体的谋划，“我最显然的感受不是竞争，而是配合。”

镍基超导材料

在薄膜中摈弃常压镍基超导

现时，国表里对这一新超导材料体系的谋划仍处于基础谋划阶段。两年来，王猛团队的职责东要聚拢在两方面：

第一，链接探索镍基超导的内在机理。“咱们发现了镍基超导，但还要破解它能在高温下摈弃超导的内在原因，这么才能匡助咱们设想出性能更好的高温超导材料。”

第二，链接探索发现更具应用性能的高温超导材料。“咱们但愿这种材料有很好的延展性，精真金不怕火它设想成多样时局，有更好的应用长进。”

跟着科学家不停深远意识镍基超导，两年来有好多遑急的突破。“比如国表里的团队在薄膜当中期骗镍基超导体摈弃了常压超导，不再需要加压环境，为镍基超导体应用探索扫除了阻拦。咫尺，关连科研正在快速鼓舞，应该很快见到更多新的后果。”

大湾区科研环境越来越好

王猛告诉记者，比年来，他感到广东省对基础科研限制越来越喜爱，“非常是针对我方位的超导、量子限制，大湾区建树了好多新式谋划机构，引进了一无数后生东说念主才，也有很好的基础科研条目，还赐与经费支抓和战略支抓，止境故意于咱们开展前沿基础谋划。”

“广东的基础科研文化氛围止境好，有一无数从事超导限制、量子科技限制谋划的顶尖科学家，如赵忠贤院士平时主要在松山湖材料践诺室，薛其坤院士则在南边科技大学，这些都是无法取代的上风。”

记者了解到，王猛涵养团队曾取得广州市基础谋划“三航”臆想打算技俩立项资助。该臆想打算以“动身—续航—领航”三步搭建后生科技东说念主才成长道路，累计助力3200多名后生博士在科研伊始上对准前沿、勇登攀峰。

华师朱诗亮团队：为量子臆想打算机作念“量子硬盘”

何为“基于冷原子的量子调控谋划”？朱诗亮涵养最初向记者讲授冷原子的观点，在室温情景下原子的指导速率可达1000米/每秒，原子的指导速率与温度密切关联，温度填塞低，原子的速率就会填塞慢。当原子的指导速率达到厘米每秒的量级，就不错用科研开荒将“冷原子”收拢。值得一提的是，在践诺室内，团队并非依靠降温，而是依靠激光不停撞击原子来降速其指导速率，“期骗一个冷原子，就不错制作出一个量子比特。”

“量子调控是量子科学中一项关节时代，主要即是调控量子态，以摈弃量子隐敝通讯、量子因特网、量子精密测量等。”朱诗亮先容，在量子态存储方面，团队克服了量子存储践诺中广阔存在的耦合强度低、退相快、噪声大等费劲，摈弃了85%的存储效劳和99%保真度的单光子偏振态存储，初次逾越了量子不成克隆极限（50%）。此外，团队在量子态传输方面，建议表面并践诺，摈弃了保真度高和速率趋近量子速率极限的量子态传输，入选“中国光学遑急后果”，这些新方法被国表里同业应用到多个不同量子体系的量子调控践诺中。

华南师范大学超冷原子践诺室的磁光阱安装。受访者供图

“逾越量子不成克隆极限（50%）止境关节，达到85%更是遑急突破。往常，量子臆想打算机既要有惩处器，也要有存储器。给量子臆想打算机作念存储器，量子存储效劳很遑急，若是低于50%的话，就相配于量子臆想打算机存储的信息有逾越一半读取不出来。咱们当今把它提高到85%以上，准确率大大种植。”

朱诗亮露馅，每一个冷原子是一个量子比特，若是用100个冷原子作念成量子存储器，表面上所能存储的数据量将是2的100次方，“这是一个止境大的数据，这亦然为什么咱们称量子臆想打算机是一项颠覆性时代。”

朱诗亮告诉记者，学校于2008年开展量子科学限制的谋划，在广东省涵养厅的支抓下，修复了量子信息时代要点践诺室。2013年，学校在广东省科技厅的支抓下，修复了量子调控工程与材料广东省要点践诺室，并启动了量子科学时代的要点研发臆想打算。

“下一步，咱们要作念量子臆想打算、量子通讯、量子精密测量方面的应用。”朱诗亮先容，团队建树了一家量子科技的产业化公司。咫尺，公司设想的太赫兹相机主要应用于安检、医学成像及通讯限制。与传统的X光比较，太赫兹相机无需惦念电离辐照。此外，该公司还在开发国内第一套可搬运的原子微波天线。“环球看到的天线面积都比较大，但期骗冷原子作念原子微波天线，则不错用很小的面积摈弃很高的探伤精度。”朱诗亮说。

文/广州日报新花城记者：武威图/广州日报新花城记者：王维宣（除签字外）视频/广州日报新花城记者：武威、王维宣广州日报新花城