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杜江峰院士第二十期蟒山讲坛开讲

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611日下午,中国石油大学在主楼C308会议室举办第二十期蟒山讲坛。中国科学院院士杜江峰以“量子传感与精密测量仪器”为题作了专题报告。中石大校长吴小林、副校长李根生,相关职能部门及学院负责人,中国石油集团测井有限公司技术专家代表以及160余名师生等聆听了报告。李根生主持活动。

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杜江峰院士回顾了自伦琴发现X射线、普朗克提出量子论、爱因斯特提出光量子概念,到原子弹、晶体管、激光、核磁共振、高温超导等,量子力学成为近代科学技术支柱的发展历程。他表示,第一次量子革命是基于对量子现象的理解和直接利用,而第二次量子革命则是掌控量子效应、定制量子系统,扎根于纯粹量子效应的量子技术。当前量子科学技术的主要研究方向包括无条件安全的量子通讯、超快并行的量子计算以及超越经典极限的量子精密测量,以此来突破信息和物质科学技术的经典极限。由杜江峰院士领导的中国科学院微观磁共振重点实验室专注于自旋量子态调控,在量子计算和量子精密测量的基础和前瞻性应用上取得了系统性研究成果。

杜江峰院士结合物质科学探索从宏观到微观的发展需求和趋势,指出传统自旋磁共振面临着看不清甚至看不见的超微目标,单分子磁共振成为极具挑战性的研究领域。将金刚石中的氮-空位发光点缺陷(NV色心)作为探测器,加上量子技术,可以在宽松条件下实现高分辨和高灵敏的微观磁探测,从而开启微观磁结构以及单分子磁共振研究的钥匙。杜江峰院士团队采用单自旋量子干涉仪原理,把极微弱的磁相互作用信号转换成NV相位,并用荧光强度进行检测,实现单分子磁共振及其在生物医学等多个领域的开创性应用。杜江峰院士还分享了原创科研仪器对高水平科学研究工作的重要性以及他们创制的多款量子测控器件和系统,任意波形发生器、任意序列发生器以及量子态控制与读出系统等,适用于多种量子系统中的高精度量子操控。这充分说明,基于钻石材料的精密测量传感器提供了崭新的微观磁探测手段,可用于多学科交叉的前沿研究,有望促成基础科学的重大突破,并催生符合国家战略需求的重大应用科学技术。

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杜江峰院士在报告中深入浅出的讲解、纵观古今的视野、幽默风趣的语言,自立自强的家国情怀,赢得了与会师生的热烈掌声。互动环节,杜江峰院士还同师生、企业技术专家就“量子技术与油气勘探”“量子测量物质元素技术进展”“量子钻石探针在油气生产中应用”等方面问题进行了深入交流。

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李根生表示,杜江峰院士的报告不仅展示了量子技术的能力、魅力和潜力,更展示了高水平科技专家严谨的治学态度和原创的思想方法,以及为国家科技进步和科技创新而不懈努力的精神品质。

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报告后,吴小林为杜江峰院士颁发了蟒山讲坛纪念牌。

杜江峰,物理学家,中国科学院院士。2004年获国家自然科学基金杰出青年基金资助,2008年获评教育部长江学者2013年获评国家万人计划科技创新领军人才2015年当选中国科学院院士,20184月起任中国科学技术大学党委常委、副校长。长期从事量子物理及其应用的实验研究,创新发展了自旋量子调控及动力学解耦等量子物理实验技术,结合系列高性能磁共振实验装备的成功研制,将磁共振探测的灵敏度和分辨率提升到国际领先水平,在量子物理应用于精密测量科学和信息科学等领域取得了具有重要国际影响的研究成果,是国际上自旋量子计算和模拟、量子精密测量实验研究方面具有重要影响力的著名学者。在《Science》《Nature 》在内的国际学术期刊上发表论文 200余篇,成果多次入选中国科学十大进展、中国高校十大科技进展。曾获国家自然科学奖二等奖(2012年)、教育部自然科学奖一等奖(2011年、2018年)、中国物理学会黄昆物理奖(2010-2011年度)、中国分析测试协会科学技术奖特等奖(2015) 、周光召基金会基础科学奖2016年)、首届全国创新争先奖状(2017年)、何梁何利基金物理学奖(2019年)等。

(编辑 丁远朋)


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