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近日，來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院、合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心，國際功能材料量子設(shè)計(jì)中心(ICQD),合肥國家實(shí)驗(yàn)室的趙瑾教授研究團(tuán)隊(duì)與王兵、譚世倞教授、以及北京大學(xué)李新征教授合作，發(fā)現(xiàn)固體-分子界面的超快電荷轉(zhuǎn)移與質(zhì)子的量子動(dòng)力學(xué)有很強(qiáng)的耦合，揭示了電荷轉(zhuǎn)移過程中核量子效應(yīng)的重要作用。

光收發(fā)芯片是光收發(fā)模塊中的集成電路，并不包括激光芯片，是指光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)物理層的主要基礎(chǔ)芯片，包括跨阻放大器、限幅放大器、激光驅(qū)動(dòng)器三種。它們被用于光纖傳輸?shù)那岸耍瑏韺?shí)現(xiàn)高速傳輸信號(hào)的光電、電光轉(zhuǎn)換，這些功能被集成在光纖收發(fā)模塊中。

圍繞自主通用處理器，研發(fā)操作系統(tǒng)及其之上的核心 API 軟件，支撐國家信息化建設(shè)，并致力于構(gòu)建區(qū)別于 Wintel 和 AA 之外的世界第三套信息化生態(tài)體系 。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 　　概述： 　　1.0625Gbps至4.25Gbps單芯片集成的低功耗SFP+多速率限幅 　　放大器和VCSEL驅(qū)動(dòng)器高速光收發(fā)芯片(EP110) 　　EP110為高度集成的限幅放大器和VCSEL驅(qū)動(dòng)器，設(shè)計(jì)用于數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)8.5Gbps的1x/2x/4x/8x光纖通道傳輸系統(tǒng)以及10.3125Gbps數(shù)據(jù)傳輸速率的10GBASE-SR傳輸系統(tǒng)。器件采用+3.3V單電源供電，這款低功耗、集成限幅放大器、VCSEL驅(qū)動(dòng)器和微控制器三合一的高集成單芯片。平均光功率由平均功率控制環(huán)路(APC)控制，該控制環(huán)路通過連接至VCSEL驅(qū)動(dòng)器的3線數(shù)字接口控制、所有差分I/O為50歐姆傳輸線PCB設(shè)計(jì)提供最佳的背板短接。EP110集成一個(gè)微處理器，可以實(shí)現(xiàn)SFF8472協(xié)議的數(shù)字監(jiān)控接口要求，可通過固件實(shí)現(xiàn)高級(jí)Rx設(shè)置(模式選擇、LOS門限、LOS極性、CML輸出電平、信號(hào)通道極性)和Tx設(shè)置(調(diào)制電流、偏置電流、極性、眼圖交叉點(diǎn)調(diào)制)，無需外部微處理器和外部元件。 　　EP110采用無鉛、5mm*5mm、40引腳QFN封裝。 　　1.0625Gbps至10.32Gbps單芯片集成的低功耗SFP+多速率限幅 　　放大器和VCSEL驅(qū)動(dòng)器高速光收發(fā)芯片(EP112) 　　EP112為高度集成的限幅放大器和VCSEL驅(qū)動(dòng)器，設(shè)計(jì)用于數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)8.5Gbps的1x/2x/4x/8x光纖通道傳輸系統(tǒng)以及10.3125Gbps數(shù)據(jù)傳輸速率的10GBASE-SR傳輸系統(tǒng)。器件采用+3.3V單電源供電，這款低功耗、集成限幅放大器、VCSEL驅(qū)動(dòng)器和微控制器三合一的高集成單芯片。平均光功率由平均功率控制環(huán)路(APC)控制，該控制環(huán)路通過連接至VCSEL驅(qū)動(dòng)器的3線數(shù)字接口控制、所有差分I/O為50歐姆傳輸線PCB設(shè)計(jì)提供最佳的背板短接。EP112集成一個(gè)微處理器，可以實(shí)現(xiàn)SFF8472協(xié)議的數(shù)字監(jiān)控接口要求，可通過固件實(shí)現(xiàn)高級(jí)Rx設(shè)置(模式選擇、LOS門限、LOS極性、CML輸出電平、信號(hào)通道極性)和Tx設(shè)置(調(diào)制電流、偏置電流、極性、眼圖交叉點(diǎn)調(diào)制)，無需外部微處理器和外部元件。 　　EP112采用無鉛、5mm*5mm、40引腳QFN封裝。 　　1.0625Gbps至14Gbps單芯片集成的低功耗SFP+多速率限幅 　　放大器和VCSEL驅(qū)動(dòng)器高速光收發(fā)芯片(EP116) 　　EP116是一款低功耗、集成限幅放大器、VCSEL驅(qū)動(dòng)器和微控制器三合一的16G SFP+高集成高速光收發(fā)芯片,工作在高達(dá)14Gbps的數(shù)據(jù)速率、非常適合以太網(wǎng)和光纖通道應(yīng)用。在EP116的發(fā)射和接收路徑上集成了CDR功能，解決了大多數(shù)高速系統(tǒng)存在的信號(hào)失真問題。平均光功率由平均功率控制環(huán)路(APC)控制，該控制環(huán)路通過連接至VCSEL驅(qū)動(dòng)器的3線數(shù)字接口控制、所有差分I/O為50歐姆傳輸線PCB設(shè)計(jì)提供最佳的背板短接。EP116集成一個(gè)微處理器，可以實(shí)現(xiàn)SFF8472協(xié)議的數(shù)字監(jiān)控接口要求，可通過固件實(shí)現(xiàn)高級(jí)Rx設(shè)置(模式選擇、LOS門限、LOS極性、CML輸出電平、信號(hào)通道極性、去加重)和Tx設(shè)置(調(diào)制電流、偏置電流、極性、可編程去加重、眼圖交叉點(diǎn)調(diào)制)，無需外部微處理器和外部元件。 　　EP116采用無鉛、6mm*6mm、48引腳QFN封裝。 　　特點(diǎn)： 　　3.3供電時(shí)，功耗僅為500mW 　　工作速率高達(dá)10.32Gbps 　　10.32Gbps下，具有5mVp-p接收靈敏度 　　Rx和Tx極性選擇 　　可調(diào)節(jié)觸發(fā)LOS報(bào)警電平 　　LOS極性選擇 　　能夠向100歐姆差分負(fù)載提供高達(dá)12mA的調(diào)制電流 　　偏置電流高達(dá)19mA 　　Rx輸出可選擇去加重 　　支持SPI EEPROM和IIC EEPROM 　　可調(diào)節(jié)調(diào)制輸出的眼圖交叉點(diǎn) 　　工作溫度: -40度 到 90度

研究成果于2011年發(fā)表在Energy & Environmental Science。2010年ISI公布該期刊影響因子為8.5，在主題分類《環(huán)境科學(xué)類》中排名第一，目前，國內(nèi)累計(jì)發(fā)表在該期刊的論文不超過20篇。本研究成果獲得了該期刊專家的高度評(píng)價(jià)，在疏水性吸附材料的研究領(lǐng)域中處于前沿地位。（1）將少量HCMP-1摻雜到海綿中，改性后的海綿表現(xiàn)出超強(qiáng)疏水性、吸附能力比HCMP-1還要高。（2）原地再生工藝簡單，HCMP-1/海綿只吸附有機(jī)物不吸附水，再生過程中通過簡單的擠壓，就可將有機(jī)物排出。 由于海綿價(jià)格非常低廉，使得HCMP-1/海綿在大規(guī)模水處理、液-液分離等方面具有很強(qiáng)的市場和實(shí)用性。此外，HCMP-1/海綿循環(huán)使用20次后吸附能力不變，與傳統(tǒng)的吸附材料相比，實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中的運(yùn)行費(fèi)用將會(huì)顯著降低。

本發(fā)明屬于物理化學(xué)材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鑭摻雜鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛透明陶瓷的制備方法，先以MgO、Nb2O5、PbO、TiO2和La2O3為原料，用高能球磨法制備PMN-PT粉體，再用干壓成型或冷等靜壓工藝壓制陶瓷坯體，燒結(jié)后在氧氣氛條件下間歇抽真空保溫得到PMN-PT透明陶瓷。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）采用上述方法制備的PMN-PT陶瓷，具有不含焦綠石相的純鈣鈦礦相，致密度高，紅外波段透光率最高可達(dá)67%，接近其理論透光率。（2）本制備方法中采用高能球磨，而不是傳統(tǒng)工藝中的行星球磨，轉(zhuǎn)速快，得到的粉體粒徑小、成分均勻，而且耗時(shí)短。（3）使用廉價(jià)的普通燒結(jié)爐，采用一步燒結(jié)，降低粉體制備工藝耗時(shí)，可以制備復(fù)雜形狀透明陶瓷，適合工業(yè)化批量生產(chǎn)、成本低。新一代信息技術(shù)是當(dāng)前國家十三五戰(zhàn)略規(guī)劃新興產(chǎn)業(yè)，也是山東省新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)化十大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一。在信息通信領(lǐng)域，電光開關(guān)、電光調(diào)制器是光通信領(lǐng)域的核心器件，而鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛基透明電光陶瓷則是開發(fā)上述器件的核心材料。鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛基透明電光陶瓷的專利技術(shù)與相關(guān)企業(yè)，如青島海泰光電技術(shù)有限公司、青島浦芮斯光電科技有限公司等單位，合作研發(fā)生產(chǎn)基于PMN-PT透明陶瓷的高性能電光器件，擴(kuò)展其在光通信領(lǐng)域的應(yīng)用，推進(jìn)我國光通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。也可和相關(guān)企業(yè)轉(zhuǎn)讓，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

傳統(tǒng)的量子振蕩理論，包括考慮了塞曼劈裂的SdH振蕩，都無法解釋最新發(fā)現(xiàn)的對(duì)數(shù)周期現(xiàn)象。這預(yù)示著該工作為量子振蕩家族增加了一個(gè)新的成員。此外，相對(duì)于已知的量子極限以外的量子態(tài)，例如分?jǐn)?shù)量子霍爾態(tài)、魏格納晶體以及密度波相變等，該研究同時(shí)揭示了一種量子極限之外的新型量子態(tài)。? 進(jìn)一步分析表明，這一新奇發(fā)現(xiàn)中磁電阻振蕩的對(duì)數(shù)周期性實(shí)質(zhì)上是離散標(biāo)度不變性的明顯特征。標(biāo)度不變性指體系在任何尺度下都是自相似的，體系不存在特定的特征尺度。離散標(biāo)度不變性是連續(xù)標(biāo)度不變性破缺的結(jié)果，其顯著特征是體系的特征尺度滿足等比數(shù)列。對(duì)數(shù)周期振蕩是離散標(biāo)度不變性的典型特征，這一特征在動(dòng)物學(xué)、金融危機(jī)、地震、湍流等多種研究領(lǐng)域中都有所體現(xiàn)。在經(jīng)典物理體系里，離散標(biāo)度不變性存在于非線性方程導(dǎo)致的分形結(jié)構(gòu)中。譬如著名數(shù)學(xué)物理學(xué)家龐加萊提出的龐加萊圓盤模型就是一種滿足自相似性的分形結(jié)構(gòu)，參見荷蘭著名畫家埃舍爾的畫作Circle Limit III （圖2A）。對(duì)于量子體系，目前已知的只有Efimov三體束縛態(tài)表現(xiàn)出離散標(biāo)度不變的行為。近年來，Efimov三體束縛態(tài)在冷原子實(shí)驗(yàn)中得到了觀測，進(jìn)而激發(fā)了相關(guān)領(lǐng)域極大的研究熱情。

本項(xiàng)目研發(fā)的新型量子吸藍(lán)光材料，用于防藍(lán)光眼鏡，防藍(lán)光護(hù)眼貼膜等產(chǎn)品。可用于防護(hù)液晶（LCD）和有機(jī)電致發(fā)光（OLED）手機(jī)，電腦顯示器等電子產(chǎn)品顯示器屏幕發(fā)出的高能藍(lán)光，實(shí)現(xiàn)健康護(hù)眼的目的。該種新型量子吸藍(lán)光材料具有超強(qiáng)的光波過濾功能，比市面現(xiàn)有主流吸藍(lán)光材料效果高10－100倍，處于世界領(lǐng)先水平。在技術(shù)層面優(yōu)于市場上現(xiàn)有產(chǎn)品。依托于先進(jìn)的新型量子技術(shù)制備防藍(lán)光護(hù)眼鏡片和護(hù)眼貼膜，可高效吸收藍(lán)光，從根本上解決電子產(chǎn)品藍(lán)光傷害這一社會(huì)痛點(diǎn)問題。本項(xiàng)目量子防藍(lán)光眼鏡和貼膜產(chǎn)品的生產(chǎn)有兩條技術(shù)路線，主要步驟如下：1、無機(jī)吸藍(lán)光材料分散在聚合物基材（如聚碳酸酯,聚丙烯酸酯）中直接成型；2、無機(jī)吸藍(lán)光材料分散在紫外光固化膠水中，采用涂布技術(shù)制作鏡片或者可貼合膜片。

量子材料與量子相變是本世紀(jì)凝聚態(tài)物理與材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。量子相變與傳統(tǒng)的熱力學(xué)相變不同，是在絕對(duì)零度下調(diào)節(jié)非熱力學(xué)參量而發(fā)生的相變，相變點(diǎn)附近量子漲落而非熱漲落起了重要作用。作為量子相變的經(jīng)典范例，二維超導(dǎo)-絕緣體相變以及超導(dǎo)-金屬相變研究獲得了2015年美國凝聚態(tài)物理最高獎(jiǎng)巴克利獎(jiǎng)。在量子相變過程中，除超導(dǎo)基態(tài)和絕緣基態(tài)外，量子金屬態(tài)是否存在于二維超導(dǎo)體系一直是理論與實(shí)驗(yàn)上爭論的焦點(diǎn)（Rev. Mod. Phys.91, 11002 (2019)）。根據(jù)安德森標(biāo)度理論，由于量子干涉效應(yīng)以及相位相干長度在零溫下發(fā)散的特性，載流子在趨于絕對(duì)零度時(shí)會(huì)表現(xiàn)出局域化效應(yīng)，因此理論上不存在二維量子金屬基態(tài)。盡管實(shí)驗(yàn)上在各種二維電子體系發(fā)現(xiàn)了量子金屬態(tài)的可能跡象，但受低臨界溫度的制約以及外界高頻噪聲的影響（Science Advances 5, 3826 (2019)），二維量子金屬態(tài)的存在與否仍存在著巨大爭議，是近三十年來國際學(xué)術(shù)界一直懸而未決的重要物理問題。 最近，北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料中心王健教授、博雅博士后劉易與合作者在高溫超導(dǎo)納米多孔薄膜中首次完全證實(shí)了量子金屬態(tài)的存在。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)離子刻蝕的時(shí)間，研究團(tuán)隊(duì)在高溫超導(dǎo)釔鋇銅氧（YBCO）多孔薄膜中實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)-量子金屬-絕緣體相變。量子金屬態(tài)存在的直接證據(jù)是體系的電阻隨著溫度降低表現(xiàn)出飽和特性，在高溫超導(dǎo)體YBCO薄膜中，該電阻飽和溫度高達(dá)5K，這一溫度相比于傳統(tǒng)超導(dǎo)體系提高了1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，大大提升了量子金屬態(tài)的穩(wěn)定性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。通過高頻濾波器極低溫對(duì)照實(shí)驗(yàn)表明，是否添加濾波器對(duì)體系的電阻在低溫下的飽和規(guī)律沒有明顯的作用，有效地排除了外界高頻噪聲對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，為量子金屬態(tài)的存在提供了可靠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。實(shí)驗(yàn)還揭示了量子金屬態(tài)的霍爾電阻為零歐姆，意味著量子金屬態(tài)具有與超導(dǎo)體類似的粒子空穴對(duì)稱性（particle-hole symmetry）。 此外，實(shí)驗(yàn)表明量子金屬態(tài)在低溫下滿足歐姆定律且具有巨磁阻效應(yīng)，這些發(fā)現(xiàn)也與理論上對(duì)量子金屬態(tài)的預(yù)期吻合。 研究團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)的極低溫電輸運(yùn)測試發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)，金屬與絕緣這三個(gè)量子基態(tài)都有與庫珀電子對(duì)相關(guān)的h/2e周期的超導(dǎo)量子磁通振蕩，這表明量子金屬態(tài)與傳統(tǒng)金屬不同，是玻色金屬態(tài)，揭示了庫珀對(duì)玻色子對(duì)量子金屬態(tài)的形成起到了主導(dǎo)作用。（注：傳統(tǒng)金屬中導(dǎo)電是電子，也即費(fèi)米子）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于超導(dǎo)態(tài)的樣品，量子振蕩振幅隨溫度的降低迅速增加而發(fā)散; 對(duì)于絕緣態(tài)的樣品，振幅隨溫度的降低先迅速增加然后在低溫下衰減; 而對(duì)于量子金屬態(tài)的樣品，振幅隨溫度的降低先迅速增加然后在低溫下飽和。進(jìn)一步分析揭示出振蕩振幅飽和對(duì)應(yīng)于相位相干長度飽和，是量子金屬形成的一種可能機(jī)制。有意思的是通過調(diào)控正常態(tài)電阻僅兩個(gè)數(shù)量級(jí)，量子振蕩振幅從超導(dǎo)態(tài)樣品到最絕緣的樣品變化了九個(gè)數(shù)量級(jí)，這意味著多孔高溫超導(dǎo)體系具備很好的相位相干調(diào)控性。 該工作于2019年11月14日在線發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《Science》上。（DOI: 10.1126/science.aax5798；https://science.sciencemag.org/content/early/2019/11/13/science.aax5798）。北京大學(xué)王健教授、布朗大學(xué)James M. Valles Jr 教授、電子科技大學(xué)熊杰教授是本文的共同通訊作者，電子科技大學(xué)博士生楊超和北京大學(xué)博士后劉易為文章共同第一作者，北京大學(xué)為第一通訊作者單位。這一工作的主要合作者還包括布朗大學(xué)Jimmy Xu教授，北京大學(xué)林熙研究員，北京師范大學(xué)劉海文研究員，清華大學(xué)姚宏教授，電子科技大學(xué)李言榮院士等。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心、中科院卓越創(chuàng)新中心、低維物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金、北京市自然科學(xué)基金、北京市交叉科學(xué)與技術(shù)基金、博士后科學(xué)基金等支持。 二維高溫超導(dǎo)體系中量子玻色金屬態(tài)的證實(shí)是王健研究組與合作者繼量子格里菲斯奇異性發(fā)現(xiàn)以來（Science 350, 509 (2015)); Nature Communications 10, 3633 (2019)），在二維超導(dǎo)量子相變領(lǐng)域的又一重要突破。該工作為國際上爭論了三十多年的量子金屬態(tài)的存在提供了有力的證據(jù)，并為研究量子金屬態(tài)提供了新思路。該工作也得到了美國科學(xué)院院士斯坦福大學(xué)Steven A. Kivelson教授的高度評(píng)價(jià)，評(píng)論文章發(fā)表在Journal Club for Condensed Matter Physics（凝聚態(tài)物理期刊俱樂部）上。Kivelson教授指出：“這一工作對(duì)量子材料的理解具有基礎(chǔ)性的重要意義”。圖一， 釔鋇銅氧（YBCO）納米多孔薄膜中的超導(dǎo)-量子金屬-絕緣體量子相變。(A)用多孔氧化鋁（AAO）模板蝕刻法制備YBCO納米多孔薄膜的工藝示意圖。(B) YBCO納米多孔薄膜掃描電鏡（SEM）圖像。(C) YBCO納米多孔薄膜的幾何結(jié)構(gòu)示意圖。(D)不同刻蝕時(shí)間下YBCO納米多孔薄膜的電阻對(duì)溫度的依賴關(guān)系。超導(dǎo)態(tài)(SC)、反常金屬態(tài)(AM1)、過渡態(tài)(TS)和絕緣態(tài)(INS)四種典型薄膜的電阻溫度曲線用黑色表示。圖二,量子金屬態(tài)證據(jù)。(A)量子金屬態(tài)薄膜和超導(dǎo)薄膜的輸運(yùn)曲線。其中低溫下電阻的飽和行為為量子金屬態(tài)的特征。(B) 量子金屬態(tài)薄膜極低溫輸運(yùn)曲線。是否采用高頻濾波器并不改變量子金屬態(tài)飽和電阻的特征。插圖: 量子金屬態(tài)薄膜的I-V曲線，符合歐姆定律，亦為量子金屬態(tài)的證據(jù)。(C)典型量子金屬態(tài)薄膜的霍爾電阻和縱向電阻隨溫度的變化圖。霍爾電阻(Rxy)在低溫下趨于零，而縱向電阻不為零，表現(xiàn)出量子金屬態(tài)的特征。插圖: 量子金屬態(tài)薄膜不同溫度下的霍爾電阻(Rxy)。(D) 量子金屬態(tài)薄膜的巨磁阻效應(yīng)，與理論上對(duì)量子金屬態(tài)的預(yù)期相符。圖三，庫柏對(duì)在量子相變過程中的相干性衍變 (A)超導(dǎo)態(tài)、(B) 量子金屬態(tài)、(C)絕緣態(tài)的磁導(dǎo)振蕩圖。 (D) 不同溫度下，所有YBCO薄膜的磁導(dǎo)振蕩的振幅。對(duì)于量子金屬態(tài)薄膜，磁導(dǎo)振蕩的振幅隨溫度的降低在5 K左右而飽和。而超導(dǎo)態(tài)薄膜磁導(dǎo)振蕩的振幅在低溫下發(fā)散，絕緣態(tài)薄膜磁導(dǎo)振蕩的振幅隨著溫度降低先增加后減小。(E) 通過相位相干的近似模型，計(jì)算得到量子金屬態(tài)的相位相干長度在低溫下飽和。揭示了量子金屬形成的一種可能機(jī)制。