浙江省光学学会

Optical Society of Zhejiang

2021第四届真空光镊技术及其应用研讨会成功举办

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       20211016日-18日,由浙江省光学学会、之江实验室、光学惯性与传感技术重点学科实验室共同主办,之江实验室量子传感研究中心承办的第四届真空光镊技术及其应用研讨会在杭州举行,来自哈佛大学、耶鲁大学、东京大学、普渡大学、伦敦国王学院、浙江大学、中科大、中科院、西安交大、国防科大、北理工、山西大学等高校、科研单位的130余名专家学者针对真空光镊技术在基础物理和高精密传感等领域的研究与应用进行了深入的探讨与交流,海外专家通过线上方式参与到部分报告环节。

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       中国科学院院士、之江实验室量子传感装置首席科学家房建成参加开幕式并致辞。他表示,真空光镊技术及其应用,是量子传感领域的重要研究方向和持续深化科技自立自强战略的关键一环,国际国内相关领域的研究也正进入快速发展和繁荣阶段。近年来,之江实验室量子传感研究中心利用真空光镊技术,在高精度力学量传感方面取得了重要进展,达到了国际先进水平。同时,房院士勉励青年科研人员,希望大家一马当先冲在科研最前线,力求在光镊领域实现全新突破,让中国的光镊研究始终站在世界最前沿。

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       之江实验室副主任鲍虎军表示,传感是人工智能的数据之源,量子传感与精密测量则是物理量极限感知的核心技术手段,既可服务于前沿科学研究,又可服务于国家重大战略。基于光动量效应的真空光镊技术是近年来国际上发展迅速的前沿技术,在基础物理研究、精密传感与测量等领域有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。相信通过本次会议的深入交流和研讨,能从不同角度加深对相关科学和技术问题的理解。

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       浙江省光学学会副理事长田维坚教授对本次大会的顺利举办表示祝贺并致辞。

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       普渡大学教授李统藏分享了一种基于光力悬浮的卡文迪许扭秤。该装置通过光镊将纳米尺度的哑铃状颗粒囚禁并悬浮于高真空环境下,从而实现达到量子极限的扭矩测量。相比于之前的世界纪录,这种扭秤将力矩的测量灵敏度提高了若干数量级,未来有望应用于量子摩擦、卡西米尔力矩等新奇量子现象的观测及研究。同时李统藏教授团队于2018年在实验中成功利用这种哑铃颗粒实现了转速高达每秒11亿转的超高速转子,当时创造了转速的世界纪录,并在2019年进一步把转速纪录提高到每秒50亿转。在最新研究中,他们利用超透镜技术实现了片上的光悬浮,向实用化的真空光镊技术迈进重要一步。

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      瞄准光悬浮高速转子这一拥有巨大技术应用潜力的前沿领域,国家杰出青年基金获得者、山西大学的张靖教授及其团队也取得了重要进展。张靖教授介绍道,其团队通过对光路结构进行巧妙设计,大大减少了散射力及光泳力对微粒扰动的影响,在无需冷却的情况下,即可成功实现微粒的高真空俘获悬浮,并测得43亿转每秒的转速。通过对微粒施加反馈冷却方案,他们进一步获得了转速高达每秒60亿转的纳米转子,再次将世界记录提高了20%

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       之江实验室高级工程师高晓文在会上汇报了团队基于光动量效应的极弱力传感进展。他介绍了基于悬浮光力体系的极弱力测量装置的高精度原理优势。量子传感极弱力团队成立两年以来,在真空光阱捕获、稳定悬浮,质心运动冷却,电场力位移标定,片上系统集成等技术领域取得了不少进展。目前,团队研制的极弱力探测装置实现了直径158nm微球质心运动等效温度冷却至15mK,力检测灵敏度4.4×10-20N/Hz1/2的指标。

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       浙江大学李楠老师在会上汇报了团队在基于真空双光束光阱的精密传感方面的研究进展。真空中悬浮的传感单元是理想的精密传感平台,面向实用化需求,团队采用双光束结构,突破双光束高精度对准、位移探测三轴解耦、多维主动反馈冷却等关键技术,将25微米直径的传感单元稳定悬浮在10-7mbar高真空环境,质心运动等效温度低于1mK,传感单元位移探测灵敏度达0.1pm/Hz1/2,相关指标均达到国际先进水平,为实用化真空光阱精密传感装置的研制奠定了基础。

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       此外,来自国内外的二十余位专家学者围绕小型化激光光镊、引力波探测、全息光镊、空芯光纤光镊测控技术等方向,从前沿理论、产业落地等多个维度进行了分享与探讨会议首次开展海报交流与征文环节,颁发了本届大会优秀论文(报告)奖。来自中国科学技术大学、北京理工大学、国防科技大学等学校的6名学生获奖本次研讨会圆满结束


 

 

 

 

 

2021年10月22日 14:04
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