CIOP 2017開幕：現代超光譜技術、量子計算機

7月18日，光學前沿——第九屆國際信息光學與光子學學術會議（CIOP 2017）在哈爾濱工業大學召開。

來自中國、美國、德國、英國、日本、韓國、新加坡等近600位科研人員及企業代表參加了此次會議。德國斯圖加特大學Wolfgang Osten教授、英國牛津大學Ian Walmsley 教授、哈爾濱工業大學呂誌偉教授分別就光學測量、量子光網絡、高功率激光方向作了大會報告。

Wolfgang Osten教授：光學測量與係統設計

德國斯圖加特大學前副校長、應用光學研究所主任Wolfgang Osten教授報告稱：“光學測量方法，由於其與被測對象的非接觸性、測量速度快、分辨率高、光場信息的多樣性等優點被廣泛應用於科學研究與工業生產中。”

“利用光學方法既能對納米尺度下的微觀結構，也能對宏觀結構如飛機機翼進行測量。光學測量能夠獲得被測物體的宏觀形狀、微觀形貌、表麵及亞表麵缺陷、材料組成、微觀形變等多種信息。不同的測量方法采用了不同的物理量，包括光場的強度、頻率、相位、角譜、偏振狀態、角動量、相幹程度和傳播時間等。”

他補充稱：“現代超光譜技術能夠使用一套係統測量多種光場信息。而采用多模式測量技術的係統則能夠解決複雜的醫療或生物學問題。但是，目前光學測量方法仍存在許多缺陷，最重要的挑戰是如何進一步提高光學係統的分辨率。係統必須充分利用光場的信息，並通過建模進行輔助測量。”

Ian Walmsley教授：量子光子網絡

英國牛津大學網絡量子技術（NQIT）中心主任Ian Walmsley教授領導構建了英國量子網絡計算機。其研究團隊的研究重點是利用量子光子技術進行量子測量、仿真和通信。

Ian Walmsley教授報告稱：“在量子網絡中，基本信息單位是量子比特，運算對象是量子比特序列。量子比特序列不但可以處於各種正交態的疊加態上，還可以處於糾纏態上。這些特殊的量子糾纏態，為量子計算提供了可能。量子光子網絡的本質是量子相幹性。因此要使量子網絡成為現實，核心問題之一就是克服量子相幹性的衰減，即消相幹。”

“通過引入量子存儲構造光質混合結構，可以有效改善量子網絡的擴展性，並將推動傳感器陣列、量子通信、量子模擬和量子計算的發展。我們正在研究新的基於波導的光源、檢測器和存儲器，這些新技術正在推動量子光子網絡成為現實。”

呂誌偉教授：高功率激光衝擊點火慣性約束核聚變裝置（ICF）

目前，美國國家點火裝置（NIF）、歐洲高功率激光能源裝置（HiPER）和法國兆焦耳激光裝置（LMJ）等國際上最大的幾個大型激光裝置都在開展慣性約束核聚變研究，衝擊點火作為最新提出的點火方案受到廣泛重視。然而，世界上還沒有能夠實現衝擊點火所需要的高功率高能量衝擊脈衝激光裝置。

理論分析表明，點火ICF所需的能量為425kJ，其中275kJ為壓縮能，150kJ為衝擊能。根據模擬，衝擊脈衝的時間僅為170～230ps。納秒激光脈衝放大的傳統方法主要依賴主振蕩功率放大器（MOPA），而飛秒超短脈衝放大依賴於啁啾脈衝放大（CPA）或光學參量啁啾脈衝放大（OPCPA）方法。但是在200ps激光脈衝放大中，上述兩種方法都無法使用：因為MOPA方法的能量提取效率較低，且輸出強度受激光B積分限製；而CPA或OPCPA方法則受激光脈衝放大的傅立葉光譜寬度的限製。

長江學者、哈爾濱工業大學呂誌偉教授報告稱：“相比之下，利用非線性光學方法的布裏淵放大顯示了廣闊的應用前景，即以主動頻率匹配的布裏淵散射方法放大200 ps激光脈衝。理論和實驗結果都證實了該方法能夠高效地將能量從長脈衝傳遞到200 ps脈衝。該方法已經在中國ICF裝置——神光III原型係統中進行了實驗。”

接下來的三天，180位光學一線專家應邀將在光子集成與光互連，先進光纖光學與傳感技術，生物醫學光子學，光學設計與光學精密測量，光通信與光網絡技術，全息與光信息處理，光學成像與顯示、激光雷達，微納電子學與超材料，激光與非線性光學，量子光學與量子信息技術，激光微納加工與光學精密製造，先進光功能材料與器件等12場分會專題進行前沿報告。

本屆會議由fun88官网平台雜誌社、哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學聯合主辦，得到了美國光學學會、日本光學學會、韓國光學學會等國際學會的共同支持。為期4天的會議還將舉行多場活動，光電匯攜手30家企業為會議提供線下產品谘詢與采購服務。

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