一、详细介绍
荆杰泰是华东师范大学的知名学者,以下是关于他的详细介绍:
- 基本信息:2004年在山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室获博士学位,而后赴美国弗吉尼亚大学和马里兰大学从事博士后研究,2008年加入华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室。
- 学术头衔:华东师范大学教授、博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者,上海市优秀学术带头人,东方学者,曙光学者。
- 研究方向:长期从事量子光学与量子信息研究,聚焦高品质量子光源的制备与应用,发展了高容量、多光束、低噪声量子光源,并构建了系列全光量子信息协议。
- 学术成果:近五年发表通讯作者论文50余篇,包括在《Physical Review Letters》上发表13篇以及《Nature Communications》《Optica》《PNAS》等。主持国家自然科学基金委重点项目、国家自然科学基金委重大研究计划重点项目等。
- 个人荣誉:获王大珩光学奖中青年奖、全国颠覆性技术创新大赛优胜奖。
- 商业关联:是上海全光量信量子科技有限公司股东,持股80%。
上海全光量信量子科技有限公司是一家成立于2024年11月12日的从事量子科技相关业务的企业。以下是具体介绍:
- 基本信息:公司位于上海市闵行区,法定代表人为周莉莉,注册资本20万元人民币,企业类型为有限责任公司(自然人投资或控股),目前处于存续状态。
- 股东信息:荆杰泰为大股东,持股比例80%;刘胜帅持股比例6%;张凯持股比例6%;娄彦博持股比例6%;王嘉彬持股比例2%。
- 经营范围:一般项目包括技术服务、技术开发等相关技术类业务,还涉及量子计算技术服务,实验分析仪器、电子测量仪器等的制造与销售,以及计算机软硬件、机械设备、电子产品、电子元器件、光学仪器等的制造、批发与零售,同时涵盖自然科学研究和试验发展、信息技术咨询服务等众多领域,也包括货物进出口、技术进出口、会议及展览服务等。
二、战略意义
荆杰泰成为中光学的新独立董事,可能具有以下几方面意义:
专业技术层面
- 提供光学专业指导:荆杰泰长期从事量子光学与量子信息研究,在高品质量子光源的制备与应用等方面成果丰硕。他能凭借深厚的光学专业知识和丰富的科研经验,为中光学在光学技术研发方向、产品创新等方面提供专业建议,助力公司在光学领域保持技术优势,提升产品的技术含量和竞争力。
- 促进产学研合作:作为高校学者,荆杰泰与科研机构联系紧密,可帮助中光学加强与高校、科研院所的合作,推动产学研深度融合,加速光学技术的转化与应用,为公司引入外部创新资源,提升公司的创新能力和技术储备。
公司治理层面
- 增强董事会独立性:独立董事需独立履行职责,不受公司主要股东、实际控制人等影响。荆杰泰的加入能使中光学董事会结构更合理,增强董事会的独立性和客观性,使其在决策过程中更公正、公平,更好地维护全体股东的利益,尤其是中小股东的合法权益。
- 提升公司治理水平:他能将高校严谨的学术管理理念和规范的治理经验引入公司,帮助中光学完善公司治理结构,健全内部管理制度和监督机制,提高公司治理的科学性和规范性,降低公司运营风险,提升公司的整体治理水平。
市场形象与投资者信心层面
- 提升市场认可度:荆杰泰在光学领域的知名度和专业声誉,能提升中光学在行业内的形象和认可度,吸引更多市场关注,有助于公司在市场竞争中脱颖而出,赢得客户、合作伙伴的信任与支持。
- 增强投资者信心:专业、知名的独立董事加入,向市场和投资者传递出公司重视治理结构优化、注重专业人才引入的积极信号,能增强投资者对中光学的信心,吸引更多投资者关注和投资,有利于公司股票的稳定和市场价值的提升。
三、中光学的量子光学
中光学集团股份有限公司有“河南量子级联激光器院士工作站”,由中国科学院院士王占国及其团队领衔,着重开展量子级联激光器新产品研制和技术提高,强化南阳光电产业的技术创新能力和核心竞争力。
- 组建背景:2022年7月8日,中光学集团股份有限公司“河南量子级联激光器院士工作站”获省科学技术厅批准组建。
王占国及其团队在半导体材料等领域成果卓著,以下是相关介绍:
王占国个人简介
王占国,1938年12月生,河南镇平人。1962年毕业于南开大学物理系,同年到中国科学院半导体所工作。1995年当选为中国科学院院士,曾任中科院半导体所副所长等重要职务,在半导体材料和材料物理领域有很深的造诣。
团队主要研究方向
- 半导体深能级和光谱物理研究:提出识别两个深能级共存系统是否为同一缺陷不同能态的新方法,解决了国际上对GaAs中A、B能级和硅中金受主及金施主能级本质的长期争论。
- 太空半导体材料研究:协助林兰英先生,首次在太空从熔体中生产了GaAs产品,并对其光电性质作了系统研究。
- 量子材料与器件研究:在应变自组装In(Ga)As/GaAs,In(Ga)As/InAlAs/InP等量子点(线)与量子点(线)超晶格材料生长和大功率量子点激光器、量子级联激光器和探测器以及太赫兹激光器研制方面取得突破。
团队培养成果
据2020年6月中国科学院半导体所官网显示,王占国先后培养硕士、博士和博士后百余名,为国家半导体领域输送了大量专业人才。
- 南阳光电产业:指南阳市的光电产业集群。南阳是国家光电高新技术产业化基地,光电产业获批省级战略性新兴产业集群,现有光电企业700余家,是全国光学冷加工企业最为密集的区域之一。以中光学集团、乐凯华光为龙头,形成了一批骨干企业聚集发展的良好局面。产品以光学元组件、光电元部件为基础,投影机、望远镜等终端产品稳步发展。
四、量子光学
量子光学是应用辐射的量子理论研究光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测以及光与物质相互作用中的基础物理问题的一门学科。量子光学一词是在有了激光后才提出来的。
量子光学是量子力学和光学交叉领域中发展迅速的一门学科,探索光的基本特性及其与物质在量子水平上的相互作用。通过利用光的独特特性,量子光学为通信、计算、密码学和传感等各个学科的变革性进步铺平了道路。
如今,量子光学领域的研究人员和工程师在理解和操纵光的量子特性方面取得了显著进展,为下一代技术带来了巨大的突破潜力。
量子光学研究光在量子力学定律下的行为及其与物质的相互作用。它研究光子的离散性、光子的波粒二象性以及叠加和纠缠等量子现象。该领域涵盖广泛的主题,包括光量子态、量子测量、量子相干和量子干涉。通过探索光的量子性质,量子光学深入了解了下一代迭代技术的基本构件。
量子光学是一个多学科领域,探索光在量子力学定律下的行为及其与物质的相互作用。它包含各种主题,旨在利用光的量子特性开发新一代技术。

量子态共享是在量子信息科学中用于安全地分发和重构量子信息的一种关键协议,然而,在连续变量领域中,其实现往往受限于反馈技术所涉及的光-电和电-光转换,这些转换过程显著制约了量子态共享的带宽和效率。
华东师范大学荆杰泰教授、刘胜帅研究员和娄彦博研究员团队通过实验展示了确定性的(2,3)阈值全光量子态共享,使用了基于四波混频过程的低噪声相位不敏感放大器来替代传统的反馈技术,避免了光-电和电-光转换所带来的带宽限制。实验中,任何两位参与者都能合作完成秘密量子态的重构,而其余参与者则无法获取任何信息,平均保真度达到了0.740.02。研究突破了实现宽带量子态共享协议所面临的技术问题,为构建全光宽带量子网络铺平了道路。

精密光谱科学与技术国家重点实验室依托华东师范大学,相关介绍如下:
基本概况
- 成立时间:2007年1月科技部批准筹建。
- 科研场地:拥有独立光学大楼,面积约25,000平方米,包括光学超净实验室、电子实验室、精加工实验室等多个专业实验室。
- 人员构成:现有教职工120余名,包括专职化的工程技术和运行管理团队,在读研究生400余名,有双聘院士2名、杰青等国家级优秀人才20余名、省部级优秀人才50余名。
研究方向
- 光场时频域精密控制:开展提高光谱时频域分辨率和精度的新机理及新技术研究等,目标是提出光场时频域精密控制的新机理和新技术等。
- 原子分子光物理与精密测量:进行冷原子精密光谱学与精密操控研究等,目标是实现冷分子的制备与精密操控等。
- 微纳光子学及器件:聚焦微纳加工、飞秒加工、芯片检测和相控阵技术等研究。
- 新型光子芯片:利用先进的光刻和纳米印刷技术,开发高效的光子芯片制造工艺,提升器件的集成度与性能。
- 超灵敏精密光谱与传感:开展超灵敏光谱学新原理新技术研究等,目标是实现高效率的单光子产生等。
- 新型光场及物性超快测控:探索新型光场的特性及对物质物理性质的超快测控方法与技术。
科研成果
相关成果三次获诺贝尔获奖演讲引用,个人或团体获多项国家自然科学二等奖、科技部上海市自然科学一等奖等,在Science及其子刊、Nature及其子刊、Phys. Rev. Lett.等国际一流期刊发表论文数百篇。
科研平台
建有光场时频域精密控制研究平台、超冷量子体系研究平台、光钟物理与应用研究平台、超快物性精密测量与调控研究平台、光梳技术及光梳光谱研究平台等众多科研平台。
合作交流
与国际计量局、美国国家标准与技术研究所等国际机构,以及中科院上海光机所、山西大学等国内高校和科研机构合作,还与法国里昂一大分子离子实验室建立了联合实验室。
量子级联激光器(Quantum Cascade Laser,简称QCL)相关介绍如下:
工作原理
基于半导体量子阱子带间跃迁。由多个量子阱组成,当施加强电场或电压时,电子在电场作用下进入量子阱,从高能级跃迁到级,在此过程中释放出光子。通过量子隧穿效应,电子可以从一个有源层隧穿到下一个有源区并再次跃迁,隧道和光子发射的序列在许多活跃区域重复,形成发射“级联”。
发展历程
1971年,R.F. Kazarinov和R.A. Suris提出使用一系列薄异质结构限制电子的量子阱想法。1994年,贝尔实验室的J. Faist和F. Capasso证明了第一个使用量子阱内电子跃迁的量子级联激光器。2002年,J. Faist的团队设计出适合在室温下连续工作的有源层结构。
特点优势
- 波长范围广:发射范围可从中红外(MIR)到太赫兹区域。
- 高输出功率:能在中红外波段为各种应用提供强大而稳定的激光能量。
- 窄线宽:具有高光谱分辨率和测量精度,利于精细光谱分析和精确检测。
- 波长可调谐:可在一定波段内灵活调节波长,满足不同应用对特定波长的需求。
- 高温性能好:在高温环境下仍能保持出色性能,降低了对冷却系统的依赖。
- 结构紧凑:体积小、重量轻,便于集成到各种设备中,具有良好的小型化潜力。
- 快速调制能力:在高速通信和光信号处理等领域能高效实现高速数据传输和信号处理。
应用领域
- 光谱分析:窄线宽特性使其成为气相光谱应用的理想中红外光源,可用于区分分子吸收线,分析低浓度物质。
- 气体检测:如环境监测中对温室气体、大气污染物等的检测,奥运会期间就曾用基于QCL的传感器监测空气质量。
- 国防安全:可用于追踪探测爆炸物,如将光热成像与QCL吸收测量相结合,检测微量TNT。
- 医疗成像:在医学领域,利用其特性可进行疾病诊断、生物组织成像等。
- 空间通信:在空间通信中,量子级联激光器可作为高功率、高频率的光源,实现高速、远距离的光通信。
光刻机光源在一定程度上会用到与量子光学相关的技术,以下是具体说明:
极紫外(EUV)光源
- 产生原理涉及量子跃迁:EUV光源中,锡(Sn)等材料被加热到高温形成等离子体,等离子体中的原子或离子在能级跃迁过程中会发极紫外光。这一过程本质上是基于量子力学的能级跃迁原理,属于量子光学的范畴。
- 光的量子特性利用:在EUV光刻中,需要精确控制光的强度、波长等量子特性,以确保光刻的精度和质量。例如,通过对等离子体产生的EUV光进行滤波等操作,使光源的波长稳定性达到极高水平,利用了光的量子化特性来实现精准控制。
准分子激光光源
- 受激辐射原理:准分子激光器利用稀有气体和卤素气体混合产生受激辐射。在这个过程中,通过电子碰撞等方式使气体分子跃迁到激发态,然后从激发态跃迁回基态时发激光。这一受激辐射过程是基于量子光学中的爱因斯坦辐射理论,与量子力学中的能级和跃迁概念密切相关。
- 脉冲控制与量子效应:在实际应用中,需要精确控制准分子激光的脉冲宽度、频率等参数,这些都涉及到对光的量子特性的操控。例如,通过控制激发过程中的电子能量和碰撞频率等,实现对激光脉冲的精确调制,利用了量子光学中的相关效应来优化光源性能。
深紫外(DUV)光源
- 光的产生与量子过程:DUV光源通常基于汞灯或准分子激光等技术,其发光过程同样涉及原子或分子的能级跃迁等量子过程。汞灯中的汞原子在电场作用下被激发,产生特定波长的深紫外光,这一过程遵循量子光学的基本原理。
- 相干性等量子特性的应用:在光刻中,需要利用光的相干性等量子特性来实现高分辨率的光刻图案。通过光学系统对DUV光的相干性进行控制和优化,使光在光刻过程中能够产生清晰的干涉条纹,从而实现精细的图案转移。
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