CIOP 2017开幕：现代超光谱技术、量子计算机

7月18日，光学前沿——第九届国际信息光学与光子学学术会议（CIOP 2017）在哈尔滨工业大学召开。

来自中国、美国、德国、英国、日本、韩国、新加坡等近600位科研人员及企业代表参加了此次会议。德国斯图加特大学Wolfgang Osten教授、英国牛津大学Ian Walmsley 教授、哈尔滨工业大学吕志伟教授分别就光学测量、量子光网络、高功率激光方向作了大会报告。

Wolfgang Osten教授：光学测量与系统设计

德国斯图加特大学前副校长、应用光学研究所主任Wolfgang Osten教授报告称：“光学测量方法，由于其与被测对象的非接触性、测量速度快、分辨率高、光场信息的多样性等优点被广泛应用于科学研究与工业生产中。”

“利用光学方法既能对纳米尺度下的微观结构，也能对宏观结构如飞机机翼进行测量。光学测量能够获得被测物体的宏观形状、微观形貌、表面及亚表面缺陷、材料组成、微观形变等多种信息。不同的测量方法采用了不同的物理量，包括光场的强度、频率、相位、角谱、偏振状态、角动量、相干程度和传播时间等。”

他补充称：“现代超光谱技术能够使用一套系统测量多种光场信息。而采用多模式测量技术的系统则能够解决复杂的医疗或生物学问题。但是，目前光学测量方法仍存在许多缺陷，最重要的挑战是如何进一步提高光学系统的分辨率。系统必须充分利用光场的信息，并通过建模进行辅助测量。”

Ian Walmsley教授：量子光子网络

英国牛津大学网络量子技术（NQIT）中心主任Ian Walmsley教授领导构建了英国量子网络计算机。其研究团队的研究重点是利用量子光子技术进行量子测量、仿真和通信。

Ian Walmsley教授报告称：“在量子网络中，基本信息单位是量子比特，运算对象是量子比特序列。量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上，还可以处于纠缠态上。这些特殊的量子纠缠态，为量子计算提供了可能。量子光子网络的本质是量子相干性。因此要使量子网络成为现实，核心问题之一就是克服量子相干性的衰减，即消相干。”

“通过引入量子存储构造光质混合结构，可以有效改善量子网络的扩展性，并将推动传感器阵列、量子通信、量子模拟和量子计算的发展。我们正在研究新的基于波导的光源、检测器和存储器，这些新技术正在推动量子光子网络成为现实。”

吕志伟教授：高功率激光冲击点火惯性约束核聚变装置（ICF）

目前，美国国家点火装置（NIF）、欧洲高功率激光能源装置（HiPER）和法国兆焦耳激光装置（LMJ）等国际上最大的几个大型激光装置都在开展惯性约束核聚变研究，冲击点火作为最新提出的点火方案受到广泛重视。然而，世界上还没有能够实现冲击点火所需要的高功率高能量冲击脉冲激光装置。

理论分析表明，点火ICF所需的能量为425kJ，其中275kJ为压缩能，150kJ为冲击能。根据模拟，冲击脉冲的时间仅为170～230ps。纳秒激光脉冲放大的传统方法主要依赖主振荡功率放大器（MOPA），而飞秒超短脉冲放大依赖于啁啾脉冲放大（CPA）或光学参量啁啾脉冲放大（OPCPA）方法。但是在200ps激光脉冲放大中，上述两种方法都无法使用：因为MOPA方法的能量提取效率较低，且输出强度受激光B积分限制；而CPA或OPCPA方法则受激光脉冲放大的傅立叶光谱宽度的限制。

长江学者、哈尔滨工业大学吕志伟教授报告称：“相比之下，利用非线性光学方法的布里渊放大显示了广阔的应用前景，即以主动频率匹配的布里渊散射方法放大200 ps激光脉冲。理论和实验结果都证实了该方法能够高效地将能量从长脉冲传递到200 ps脉冲。该方法已经在中国ICF装置——神光III原型系统中进行了实验。”

接下来的三天，180位光学一线专家应邀将在光子集成与光互连，先进光纤光学与传感技术，生物医学光子学，光学设计与光学精密测量，光通信与光网络技术，全息与光信息处理，光学成像与显示、激光雷达，微纳电子学与超材料，激光与非线性光学，量子光学与量子信息技术，激光微纳加工与光学精密制造，先进光功能材料与器件等12场分会专题进行前沿报告。

本届会议由中国激光杂志社、哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学联合主办，得到了美国光学学会、日本光学学会、韩国光学学会等国际学会的共同支持。为期4天的会议还将举行多场活动，光电汇携手30家企业为会议提供线下产品咨询与采购服务。

转载请注明出处。