量子调控研究
生物学领域中的量子生物学研究
生物学领域中的量子生物学研究量子生物学是研究生物学中的量子现象和量子效应的领域。
近年来，随着量子物理学的发展和先进技术的运用，越来越多的研究者开始关注量子效应在生物系统中的作用。
量子生物学的研究领域非常广泛，涉及生物系统中的各个层次，从分子到细胞，再到整个生物体。
量子生物学主要研究量子效应对生物分子、光合作用、酶催化、DNA复制、细胞功能等方面的影响。
首先，量子生物学研究了生物分子中的量子效应。
生物分子，如蛋白质和DNA，是生物体中的基本构成单位。
量子生物学的研究表明，这些生物分子中存在着一些经典理论无法解释的现象。
例如，生物分子中的电子可以通过量子隧穿效应在离子通道中传输，这有助于解释生物体中复杂的电子传输过程。
其次，量子生物学还研究了光合作用中的量子效应。
光合作用是生物体中能量转化的过程，它在光能转化为化学能方面起着重要作用。
量子生物学的研究发现，光合作用的效率可能与生物体中的一些量子调控机制有关。
例如，量子调控机制可以调节光合色素分子的共振能级，从而优化光能的吸收和转化效率。
此外，量子生物学还研究了酶催化中的量子效应。
酶是生物体内的催化剂，它们可以加速各种生化反应的速率。
量子生物学的研究表明，酶催化的效率可能与量子隧穿效应相关。
量子隧穿效应可以使底物分子在酶的活性位点上发生非经典的反应，从而提高酶催化的效率。
此外，量子生物学还研究了DNA复制中的量子效应。
DNA复制是生物体中遗传信息传递的过程，它的准确性对生物体的正常功能至关重要。
量子生物学的研究发现，DNA复制过程中的量子效应可能有助于提高复制的准确性和速度。
例如，DNA复制过程中的碱基配对可以通过量子隧穿效应进行，从而减小错误的发生概率。
最后，量子生物学还研究了细胞功能中的量子效应。
细胞是生物体的基本结构和功能单位，量子生物学的研究表明细胞中的多种生物过程可能与量子现象有关。
例如，细胞中的离子通道和蛋白质运输过程可能涉及量子隧穿效应。
国家重点研发计划量子调控与量子信息重点专项2016年
张靖
*
17
2016YFA0301700
半导体量子芯片
中国科学技术大学
郭国平
7382.00
5
18
2016YFA0301800
超导量子芯片中多比特相干操控及可扩展量子模拟
南京大学
于扬
4000.00
5
19
2016YFA0301900
离子阱量子计算
清华大学
金奇奂
3000.00
5
20
2016YFA0302000
北京大学
王恩哥
*
10
2016YFA0301000
二维新型量子体系的设计、调控和原型器件探索
清华大学
段文晖
*
11
2016YFA0301100
新型人工带隙材料和器件
同济ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学
陈鸿
3534.00
5
12
2016YFA0301200
高品质腔与固体量子态的耦合及其量子调控
北京计算科学研究中心
游建强
*
13
2016YFA0301300
国家重点研发计划“量子调控与量子信息”重点专项2016年度拟立项项目公示清单
序号
项目编号
项目名称
项目牵头承担单位
项目负责人
中央财政经费（万元）
项目实施周期（年）
1
2016YFA0300100
多重量子序关联与竞争下的多铁性磁电效应与多态超低功耗器件
中国科学技术大学
高琛
*
2
2016YFA0300200
关联体系多种量子有序态的竞争与调控
固态光学微腔与量子体系相互耦合的调控及其量子器件研究
国科发资〔2017〕298号附件2
国科发资〔2017〕298号附件2“量子调控与量子信息”重点专项2018年度项目申报指南“量子调控与量子信息”重点专项的总体目标是瞄准我国未来信息技术和社会发展的重大需求，围绕量子调控与量子信息领域的重大科学问题和瓶颈技术，开展基础性、战略性和前瞻性探索研究和关键技术攻关，产生一批原创性的具有重要意义和重要国际影响的研究成果，并在若干方面将研究成果转化为可预期的具有市场价值的产品，为我国在未来的国际战略竞争中抢占核心技术的制高点打下坚实基础。
本专项鼓励和倡导原始创新，并积极推动应用研究，力争在新原理原型器件等方面取得突破，向功能化集成和实用化方向推进。
量子调控研究的目标是认识和了解量子世界的基本现象和规律，通过开发新材料、构筑新结构、发现新物态以及施加外场等手段对量子过程进行调控和开发，在关联电子体系、小量子体系、人工带隙体系等重要研究方向上建立突破经典调控极限的全新量子调控技术。
量子信息研究的目标是在量子通信的核心技术、材料、器件、工艺等方面突破一系列关键瓶颈，初步具备构建空地一体广域量子通信网络的能力，实现量子相干和量子纠缠的长时间保持和高精度操纵，实现可扩展的量子信息处理，并应用于大尺度的量子计算和量子模拟以及量子精密测量。
“量子调控与量子信息”重点专项将部署6个方面的研究任务：1.关联电子体系；2.小量子体系；3.人工带隙体系；4.量子通信；5.量子计算与模拟；6.量子精密测量。
2016-2017年，量子调控与量子信息重点专项围绕以上主要任务，共立项支持55个研究项目（其中青年科学家项目16项）。
根据专项实施方案和“十三五”期间有关部署，2018年，量子调控与量子信息重点专项将围绕关联电子体系、小量子体系、人工带隙体系、量子通信、量子计算与模拟以及量子精密测量等方面继续部署项目，拟优先支持12个研究方向，同一指南方向下，原则上只支持1项，仅在申报项目评审结果相近，技术路线明显不同，可同时支持2项，并建立动态调整机制，根据中期评估结果，再择优继续支持。
稀土材料的量子点调控和量子点技术
稀土材料的量子点调控和量子点技术引言稀土材料作为一种具有特殊光学、电学和磁学性质的材料，在科学研究和工业应用中具有重要的地位。
近年来，随着量子点技术的发展，人们对稀土材料的量子点调控和量子点技术的研究也变得越来越热门。
本文将对稀土材料的量子点调控和量子点技术进行详细介绍。
什么是量子点？量子点是一种具有纳米尺寸的半导体结构，通常由几十到几百个原子组成。
由于其尺寸与电子波长的尺度相当，量子点的电子行为会受到束缚效应的影响，从而表现出许多与体材料不同的物理性质。
稀土材料在量子点技术中的应用稀土材料由于其独特的光学性质被广泛应用于量子点技术中。
稀土离子具有丰富的能级结构和较长的寿命，使其成为一种理想的发光材料。
通过调控稀土材料的能带结构和表面形态，可以实现对稀土材料发光特性的调节。
这种调控还可以使稀土材料在多领域，如显示技术、光通信、生物成像等方面得到广泛应用。
在显示技术中，稀土材料的量子点被用作发光材料，以实现高亮度、饱和色彩和低能耗的显示效果。
通过对量子点的大小和组成的调控，可以精确控制显示器的发光特性，得到更加自然和逼真的颜色显示。
在光通信领域，稀土材料的量子点可以用作光发射器件中的激光器或红外光源。
由于其寿命较长且发射光谱范围广，稀土材料的量子点可以实现高效率的能量转换和光子传输，提高光通信系统的性能。
此外，稀土材料的量子点还被广泛应用于生物成像领域。
通过将量子点与生物标记结合使用，可以实现对生物分子和细胞的高分辨率成像，为生物医学研究提供了有力的工具。
稀土材料的量子点调控技术稀土材料的量子点调控技术是指通过调节量子点的尺寸、形貌、结构和表面修饰等参数，来实现对其光学性质的调节和优化。
下面将介绍几种常用的稀土材料的量子点调控技术：碱金属掺杂通过在稀土材料中引入碱金属元素，可以调节量子点的能带结构和能级分布，从而改变其光学性质。
碱金属掺杂还可以提高稀土材料的结晶度和光致发光强度。
表面修饰通过在量子点表面修饰化学官能团等方法，可以改变量子点的表面状态，提高其光电转换效率和稳定性。
囚禁离子、原子体系的精密调控及在量子频标上的应用
项目名称：囚禁离子、原子体系的精密调控及在量子频标上的应用首席科学家：王力军清华大学起止年限：2010年1月-2014年8月依托部门：教育部中国科学院一、研究内容1、高性能的实验平台、可推广技术的建设将主要搭建以下两个基础实验技术平台和提供一套可推广技术：（1）高精度原子钟国家标准、比对平台。
（2）小型化、可搬动的高精度离子频标，用于频标比对。
（3）发展能可靠运行超窄线宽激光稳频技术。
2、离子囚禁技术、精密光谱及应用（1）研究离子囚禁新方法，新技术。
特别是特大离子云的囚禁、冷却方法。
研究各种新物理现象，包括相变的新型光学探测方法。
研究囚禁离子与外界相互作用，以及内外自由度的耦合和调控。
（2）基于镉离子的小型化、激光冷却射频量子频标，用于比对。
（3）开展离子囚禁新方法的理论研究。
3、光晶格锶原子光频标和铯原子喷泉微波频率基准及比对平台（1）研究光晶格囚禁锶原子光频标。
（2）研究铯原子喷泉微波频率基准性能指标提升关键技术。
改造现有NIM5铯原子喷泉钟, 使其频率天稳定度和不确定度均达到(1-2)x10-15，运行率99％。
（3）研究喷泉钟-光钟的溯源比对平台的关键技术。
为本项目研制的光频标提供绝对频率溯源比对参考，争取为未来国际改定秒定义提供基础数据。
4、超窄线宽激光及精密光谱研究（1）研制超窄线宽稳频激光。
为开展光学频率标准研究提供必不可少的激光源，发展能可靠运行的超窄线宽激光稳频技术。
（2）开展光梳精密光谱学的研究。
提高光谱检测灵敏度及分辨率，探索多频窄线宽相干光场同时与原子分子相互作用及相干控制新机理。
（3）开展基于三维光晶格冷原子的精密光谱与精密测量的研究。
用研制的578nm窄线宽激光，研究三维光晶格光钟的理论和实验问题。
研究与三维光晶格光钟相关的物理问题。
(4) 研究超窄线宽光纤精密传输系统，为光频标精密传输和光钟比对研究提供有效的技术路线和手段。
5、囚禁量子体系内外部量子态相互作用原理与调控（1）研究囚禁下粒子体系内外部量子态的耦合。
CBG
项目名称：受限空间中光与超冷原子分子量子态的调控及其应用首席科学家：贾锁堂山西大学起止年限：2012.1至2016.8依托部门：山西省科技厅一、关键科学问题及研究内容拟解决的关键科学问题：超冷原子分子作为一种理想的介质已经被广泛用于物质与场的相互作用，原子/分子量子态是精密光谱、量子信息以及超高灵敏测量的重要量子资源。
为实现受限空间中光场与超冷原子分子相互作用所产生的新型量子态的操控与应用，拟解决的关键科学问题如下：1) 在超冷条件下，从单原子到原子系综的量子态（包括纠缠态、相干叠加态、自旋压缩态等）制备和操控的新原理、新方法。
中性原子的冷却及长时间的有效控制；偶极阱中单粒子的高效装载以及在特定环境（如微光学阱、微腔）中单粒子的外态和内态的控制；基于冷原子系综的自旋压缩态制备和应用及量子非破坏性测量；失谐偶极光阱，制备高密度超低温冷原子团；利用量子非破坏性测量并实现冷原子自旋压缩态、冷原子自旋压缩、量子Fisher信息及量子关联。
2) 受限空间中光与原子/分子相互作用（包括强耦合）的物理实现及其新奇量子效应。
微型光学阱和微光学腔的构建和控制的新方法；基于强耦合真空受激拉曼绝热输运过程的量子态的制备；耗散过程对量子态制备和操控的影响以及克服退相干的新途径；极化费米子超流体系、玻色-费米混合体系、组错晶格的相互作用与玻色体系等的新奇量子态; BCS-BEC渡越的物理机制。
3) 超冷极性分子量子气体的高效制备和分子量子态操控的新机制。
超冷极性分子及相干叠加态和纠缠态的制备；利用外场有效调控极性分子之间的偶极—偶极相互作用以及超冷极性分子与单光子的强耦合作用；实现高保真度的量子信息存储以及精密光谱测量。
4）精密光谱、量子计量、量子测量(包括量子非破坏性测量等)和量子信息中的新原理和新技术。
发展基于噪声微扰的新型精密光谱方法，进行原子系统中磁场的精密测量；基于光腔和电磁诱导透明（EIT）联合作用以及冷原子系综的自旋压缩态的制备，实现突破标准量子极限的精密测量，提高量子计量中参数估计的精度；进行超冷极性分子的超高分辨光谱测量，利用分子纠缠态实现量子逻辑门；利用受限空间中光与原子分子强耦合相互作用产生的新型量子态，实现原子的量子寄存、可控单光子源以及量子节点。
量子调控的优化过程和方法
量子调控的优化过程和方法量子调控是指在量子系统中使用外部控制手段，如脉冲序列和场梯度，以精确地操控和优化量子态的演化。
这一过程在实现量子计算和量子信息处理中具有重要意义。
本文将探讨量子调控的优化过程和方法，以及在实际应用中的挑战和前景。
1. 量子调控的优化过程量子调控的优化过程通常分为两个关键步骤：系统动力学建模与优化算法。
1.1 系统动力学建模在量子调控过程中，首先需要对被调控的量子系统进行数学建模和描述。
这通常涉及到量子力学的基本方程，如薛定谔方程或密度矩阵方程。
通过对系统的哈密顿量和初始条件进行数值求解，可以得到系统的演化规律，为后续的优化算法提供基础。
1.2 优化算法优化算法的目标是找到一组最优的控制参数，以实现特定的量子操作或态演化。
常用的优化算法包括遗传算法、梯度下降法和量子遗传算法等。
这些算法可以在参数空间中搜索最佳解，通过迭代过程逐步接近最佳解。
同时，优化算法还需要对不同的性能指标进行定义，如逼近特定目标态或者最小化特定成本函数等。
2. 量子调控的优化方法在实际应用中，有多种方法可以进行量子调控的优化，下面介绍几种常用的方法。
2.1 闭环优化方法闭环优化方法又称为反馈优化方法，它通过将实际系统的信息反馈到控制器中进行动态调整。
这种方法可以实时监测和纠正系统的演化轨迹，使量子态的优化更加精确和稳定。
闭环优化方法具有较强的鲁棒性，适用于对外界干扰较为敏感的系统。
2.2 开环优化方法开环优化方法是在事先确定好的控制序列中进行优化，而无需实时反馈系统信息。
这种方法的优势在于计算复杂度较低，适用于对计算资源要求较高的情况。
开环优化方法通常基于数值模拟和优化算法，可用于系统状态和纠缠态的精确控制。
2.3 机器学习方法近年来，机器学习方法在量子调控的优化中得到广泛应用。
通过构建量子系统状态和控制序列的映射关系，机器学习模型可以通过训练来优化控制策略。
这种方法具有较强的适应性和智能性，能够应用于复杂的量子系统和多目标优化问题。
复合腔光力系统的新奇多体量子效应及其量子调控
复合腔光力系统的新奇多体量子效应及其量子调控嘿，朋友们！今天咱们来聊聊一个听起来超级高大上的话题——复合腔光力系统的新奇多体量子效应及其量子调控。
这玩意儿啊，就好像是一个神秘的魔法世界。
想象一下，光和力在一个小小的腔里相互交织，就像一场精彩绝伦的舞蹈。
那光呢，像是灵动的精灵，快速穿梭；力呢，则像是沉稳的巨人，默默支撑。
在这个复合腔光力系统里，新奇的多体量子效应就像是隐藏在深处的宝藏。
比如说，量子纠缠，这可不是一般的“纠缠”，就好像是两个心有灵犀的伙伴，无论相隔多远，都能瞬间感知到对方的想法。
还有量子压缩，就好像是把一个大大的气球使劲儿地压缩，让能量变得更加集中和高效。
而量子调控呢，那简直就是掌控这个魔法世界的神奇钥匙。
通过巧妙的手段，我们能够让光和力按照我们想要的方式跳舞，让量子效应为我们所用。
这就像是一个出色的指挥家，挥动着手中的指挥棒，让整个乐团奏出美妙的乐章。
你说，要是能把这个技术运用到通信领域，那得多厉害！信号的传输速度和保密性都会大大提高，就好像给信息穿上了一层坚不可摧的铠甲。
在计算方面，那更是不得了，处理速度能像火箭一样飙升。
这可不是我在吹牛，想想看，现在的科技发展多快啊。
说不定哪天，我们就能靠着这个复合腔光力系统的研究成果，让生活发生翻天覆地的变化。
比如说，医疗领域，更精确的诊断和治疗；能源方面，更高效的能量转化和存储。
所以说，朋友们，可别小看了这个复合腔光力系统的新奇多体量子效应及其量子调控。
它就像是一颗即将爆发的超级新星，充满了无限的可能和希望。
咱们就等着瞧吧，未来的世界一定会因为它而变得更加精彩！总之，复合腔光力系统的研究意义重大，潜力无限，值得我们深入探索和挖掘。
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量子调控研究
一、量子计算的物理实现和关键量子器件
量子计算具有很强的并行处理数据能力，采用适当量子算法可以解决现有电子计算机无法实现的某些难解问题，如大数因子分解和量子体系演化的模拟等。
目前量子计算无法实现的主要瓶颈是尚未找到适合于制作量子计算机的物理体系。
本方向重点研究基于量子点和线性光学的量子计算，以及关键的量子器件。
申请者可选择以下部分内容：
1．基于量子点量子计算的物理实现
2．连续变量线性光学的量子计算
3．冷原子系综的量子信息存储和处理
4．可控单光子源
5．单光子探测原理和技术
二、关联电子态研究和新型信息载体探索
关联电子系统中电荷、自旋、轨道等自由度和有序相之间存在复杂的共存与竞争关系，通过调节外界参量，可以实现不同有序相之间的转换和调控，由此导致新的量子临界现象。
这些新的量子态具有许多非寻常的特性。
研究这些新奇量子态的性质，寻找新的信息载体，探索新的信息传输过程和调控机制，可以为开发下一代信息技术打下物理基础。
申请者可选择以下部分内容：
1．在半导体、铁磁/半导体、稀磁半导体/半导体结构中自旋产生、注入和调控的物理原理，发展适合器件应用的自旋极化产生与注入的有效方法，探索自旋电子器件。
2．关联系统中多种有序相之间的竞争和量子相变，包括电子或
原子的电荷密度、自旋和轨道自由度的相互作用与竞争所导致的非常
规超导态及赝能隙效应；冷原子系统中的玻色－爱因斯坦凝聚(BEC)及BCS-BEC转变；电荷与自旋的量子霍耳效应；超流体、金属与绝缘
体之间的相变；重费米子体系中的量子相变现象等。
研究低维电子系统中由于量子涨落和量子相干导致的基态简并、阻挫、纠缠、序竟争
和量子相变，探索实现量子调控的可能途径。
3．探索和制备具有新奇量子特性的新材料，发展新的实验测试
手段。
要注重和加强过渡金属氧化物、镧系和锕系化合物, 巨热电效应材料、巨光学非线性材料、超导、半金属（half metal）材料等新材料的探索。
4．发展有效的解析和数值研究方法，紧密结合实验研究，探索
微观关联系统的物理规律，预测材料的结构和物理性质及其相互关
系，预言新的实验现象，为新奇量子现象的探索和新型功能材料的开发应用提供科学依据，指导新材料和新器件原理的探索。
三、受限小量子体系的行为及调控
发现受限小量子体系中的新现象和新效应, 探索对受限小量子体系进行能级和波函数调控的方法和规律,建立受限小量子体系的量子调控理论,为未来的信息技术提供科学基础。
申请者可选择以下部分内容：
1．通过物理和化学方法对小量子体系进行结构调整，构筑特定
构型和性能的新体系。
2．通过结构调控和外场调控，实现对能级、波函数的量子调控，并研究体系的量子输运特性。
3．操纵分子体系的自旋态以调控自旋极化磁学等性质。
4．研究小量子体系的发光性质、光谱特性和分子体系光电效应
中的电荷输运及能量转化动力学。
5．耦合体系以及体系与环境间相互作用的调控，探索信息控制
检测、存储与读取的方法。
四、人工带隙材料
通过物理和化学的手段，人工制造带隙材料，实现可控制的诸如具有矢量特性的光子态和张量特性的声子态等，研究微结构导致的新现象以及交互作用带来的新效应，研制各类新型器件，针对未来信息技术目标，为实现人工带隙材料的能带和带隙调控奠定科学基础。
申请者可选择以下部分内容：
1．人工带隙材料的设计和制备，包括基于光子带隙的光子调控
材料、基于声子带隙的声子调控材料、基于极化激元带隙的极化激元调控材料等。
2．人造材料结构与物理特性的关系，“晶格”周期、“缺陷”、无序、界面以及单元结构等对波传播的作用等。
3．利用人工带隙材料实现对材料物理特性的调制。
4．基于人工带隙材料的原型器件。
五、委托南京大学固体微结构国家重点实验室围绕以下研究方向
组织项目
1．量子信息学
研究超导量子比特中宏观量子干涉现象，超导量子比特的设计与加工。
环境因素对宏观量子干涉的影响，超导量子比特的消相干机制、量子比特的集成以及利用超导量子比特演示量子算法。
2．关联电子
揭示电荷、自旋、轨道自由度之间的竞争导致的丰富的物态及其
量子相变规律，研究通过外参量实现不同状态间的转换与调控方案。
研究关联电子系统中，在一定条件下具有的拓扑简并的量子基态及其
激发态可能具有的拓扑稳定性，探讨作为量子信息载体的可能性以及控制内禀噪声的量子计算新方案，将量子计算作为广义关联系统，提出减少量子退相干的新方案，设计新型量子比特。
3．受限小量子
实现小量子系统电子自旋寿命的最大化和纳米尺度上自旋关联
的检测，研究自旋载流子在异质结中的传输，揭示电子自旋系统中的新规律、新效应，研究铁磁-超导异质结上的Andreev反射，探讨传统自旋电子学的扩展。
4．人工带隙材料
研究介电体超晶格中的光子带隙、声子带隙、微波与超晶格振动耦合产生的极化激元带隙以及电磁波与金属电子耦合产生的表面等
离极化激元带隙，发现其新规律、新效应、新应用。
基于多重准位相匹配理论、对产生纠缠光子的多个光参量过程，
实现全固态集成，研制高效新光源。
六、委托中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室围绕
以下研究方向组织项目
1．量子计算的物理实现
（1）基于半导体量子点的量子计算。
实现单自旋的制备、控制
和测量；探索电子自旋回波等相干控制机理与技术；自组织单电子点中光学波函数的制备与相干操作，两自旋量子比特的耦合等。
（2）基于固态微腔的量子计算。
高品质微球腔制备、腔模与外
部激光器的锁定，单原子注入腔的核心技术，腔模与原子的强耦合，
单个量子比特的任意操作，两个微球腔的耦合和基于微球腔的量子芯片设计和制备等。
（3）基于多光子纠缠态的线性光学量子计算。
高性能多光子量
子纠缠的制备和调控，适合于单向量子计算的光子Cluster态的制备、测量和特性等。
（4）量子计算物理基础。
消相干机制和有效克服的办法，量子
编码和容错量子计算，分布式量子计算模型，单向量子计算的原理，
多体系的量子纠缠及量子调控原理和方法，核磁共振量子计算等。
2．量子通信
（1）城域网量子密钥分配系统。
包括高性能光纤量子密钥分配
系统，量子路由器，城域网和广域网的构造和网络协议等。
（2）基于原子系综的量子中继原理和方法。
包括光子与原子系
综之间的量子信息转换，量子纠缠的纯化、交换和存储等。
（3）基于纠缠的远程量子通信。
包括研究高亮度的多光子纠缠源，基于纠缠的量子密钥分配和量子通信等。
3．分子尺度的量子行为和调控
（1）通过各种物理与化学手段，实现对分子尺度物质的结构控制，特别利用高分辨检测与操纵技术，实现对特定化学键的选择性剪裁，构筑特定构型和性能的新分子。
（2）通过结构调控和外场调控，实现对单分子能级、波函数的
调控。
研究单分子－电极体系中的量子输运特性和分子体系与环境间
相互作用的调控。
构筑具有双能级结构的核（或电子）自旋态的单分子体系及其并联耦合体系，调制并联耦合单分子间的波函数叠加状
态，探讨基于分子间量子纠缠态的量子比特制作及其运算原理。
研究光电转化过程中电子转移和能量传递的机制，实现特定的单分子光化学效应；突破荧光淬灭效应的限制，探索可控电泵单分子光源和单光子光源。
（３）发展分子尺度上的表征、检测与调控方法和技术，实现从
空间、能量、时间三个方面来对分子量子体系进行高分辨、高灵敏表征、检测和调控。
基于激光冷却和冷原子阱技术，以及高灵敏的荧光
检测方法，实现高效率单原子捕获与检测。
（４）针对不同实验分子体系的复杂性、分子－电极接触结构的不确定性、以及电荷输运的多体量子特性等导致的理论计算挑战，对分子量子体系的形成过程、电子结构和输运性质等进行理论与计算研究，澄清分子尺度结构的特异物理性质与量子效应之间的关系。