社会动态2017年度国家科技奖励大会在京举行 中科院上海分院系统研究所斩获上海逾六成国家自然科学奖项

2018年1月8日,2017年度国家科技奖励大会在北京隆重举行。党和国家领导人习近平、李克强、张高丽、王沪宁出席大会并为获奖代表颁奖。中科院上海分院系统研究所荣获国家自然科学奖、国家技术发明奖共7项,分别涉及6个研究机构,5个为牵头完成项目,2个为合作完成项目。其中,国家自然科学奖4项,占上海市国家自然科学奖项总量的三分之二。牵头完成并荣获2017年度国家自然科学奖二等奖的是:中国科学院上海有机化学研究所游书力研究员领衔的“芳香化合物立体及对映选择性直接转化新策略”项目、中国科学院上海硅酸盐研究所黄富强研究员领衔的“面向太阳能利用的高性能光电材料和器件的结构设计与性能调控”项目。牵头完成并荣获2017年度国家技术发明二等奖的是:中国科学院上海药物研究所杨玉社研究员领衔完成的“国家1.1类新药盐酸安妥沙星”项目、中国科学院上海光学精密机械研究所胡丽丽研究员领衔的“大尺寸高性能磷酸盐激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”项目、中国科学院上海硅酸盐研究所董绍明研究员领衔的“大型高稳定轻量化C/SiC整体结构成套制备技术及空间遥感应用”项目。此外,中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所参与完成的“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”项目和中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所参与完成的“胶质细胞-神经元功能耦合与缺血脑保护”项目,分别获得2017年度国家自然科学一等奖和二等奖。随着创新驱动发展战略不断深化,中科院上海分院系统研究院所科技创新成就令人瞩目。过去一年,中科院上海分院持续提升创新能力,重大创新成果不断涌现。“墨子号”在轨运行一年,重要载荷性能优良,保障了“墨子号”量子卫星提前并圆满实现全部三大既定科学目标;超强超短激光实验装置实现10拍瓦激光放大输出,达到国际领先水平;天马望远镜通过总体验收;肿瘤免疫治疗重大成果实现研发和销售里程碑付款共计4.57亿美元的独家许可转移。5项成果入选2016年度中国科学十大进展;4项成果入选2016年国家自然科学二等奖、1项成果入选国家科技进步二等奖;新增中国科学院院士5人、中国工程院院士1人,杰青10人。 上海分院院长王建宇表示,作为国家重要战略力量,中科院上海分院将不忘科技报国、科技为民的初心,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,持续支撑张江综合性国家科学中心建设;以张江实验室为基础推动张江国家实验室建设;进一步强化支撑和服务区域经济社会创新发展,在建设创新型国家和世界科技强国进程中,展现新气象新作为。

科技动态声学所研究实现基于支持向量机技术的智能恒虚警率检测器

  中科院水下航行器信息技术重点实验室助理研究员王雷欧及其同事利用机器学习中的支持向量机(SupportVectorMachine,简称SVM)技术,实现了一种智能的恒虚警率检测器。相关研究成果发表于国际学术期刊IEEEACCESS2017年11月第5卷第1期。   当背景噪声未知时,恒虚警率(ConstantFalseAlarmRate,简称CFAR)检测器在自适应雷达检测中是一种非常有用的方法。传统的CFAR检测方法包括均值类检测器、有序统计量类检测器以及自适应检测器等。上述检测器在均匀背景和非均匀背景下很难同时控制检测和虚警性能。   王雷欧等人提出一种利用SVM技术的智能CFAR检测器。该检测器利用先验数据训练SVM,随后用训练好的SVM识别当前工作环境并输出一个判断信号。根据判断信号,该检测器能够智能选择合适的检测阈值。   基于SVM技术的智能CFAR检测器可以在均匀背景环境下提供最优检测性能,并在非均匀背景环境下提高检测性能的鲁棒性。   实验结果说明本研究提出的检测器在不同环境下的检测性能优于已有方法。   这项工作成功将机器学习技术移植到传统的信号检测器领域,并通过实验验证了该方法的有效性,为今后在非高斯背景下的信号检测工作提供了新的思路。   未来,研究人员可以利用机器学习技术在模式识别、函数分类以及函数回归等方面的优势,结合传统经典算法,推进信号检测领域的研究工作。 

科技动态中国科大首次实现海森堡极限的量子精密测量

中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在量子精密测量方向取得重要进展,该实验室李传锋、陈耕等人设计并实现了一种全新的量子弱测量方法,实验上实现了海森堡极限精度的单光子克尔效应测量,这是国际上首个在实际测量任务中达到海森堡极限精度的工作,可利用的光子数达到十万个。该研究成果1月8日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。 量子精密测量是量子信息科学中新发展起来的一个重要方向,旨在利用量子资源和效应实现超越经典方法的测量精度。该领域之前一个重要发现是,利用多光子纠缠态作为探针,可以实现海森堡极限精度的光相位测量。在这种情况下测量精度可以反比于探针所含的光子数N,而经典的测量方法精度只能反比于根号下N,也就是通常说的标准量子极限。原则上来说,在N很大的时候,海森堡极限的测量精度可以远远高于经典测量方法。然而由于实验上很难制备光子数大于10的纠缠态,这种方法可以原理上演示超越标准量子极限的可能性,却尚不具有实际的测量能力。量子弱测量概念是由著名物理学家Aharonov等人于1988年提出的,已被广泛应用于各类高精密测量中。但最近的研究发现,标准的弱测量可用来放大微弱信号,但是并不具有本质提高测量精度的能力,其测量精度被限制在标准量子极限的范围内。总之,设计一种可实际应用的并且达到海森堡极限的量子精密测量技术是学术界长期以来努力的方向。 李传锋研究组摒弃常规思路,对标准弱测量方案进行重新设计。把制备混态探针和测量虚部弱值技术相结合,实验上成功地达到了海森堡极限精度。并用来测量单个光子在商用光子晶体光纤中引起的克尔效应。这种方法无需利用纠缠等量子资源,所用探针来源于常规的激光脉冲,从而摆脱了光子数N的限制。研究组在实验上利用了含有约十万个光子的激光脉冲,测量商用光子晶体光纤的单光子克尔系数精度达到了10-10弧度,比此前经典方法测量的最高精度提高了两个量级。 本研究成果展现了量子精密测量的技术优势,突破了必须要利用量子纠缠等量子资源才能实现海森堡极限的精密测量的传统观念,为量子精密测量及量子弱测量发展提供了新的思路。本实验中光子的利用率约为16%(即测量精度约为1/0.16N),如何提高光子利用率将是研究组进一步探索的问题。文章第一作者为陈耕特任副研究员。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院和量子信息与量子科技前沿协同创新中心的资助。