2024年度陳嘉庚科學獎公布,兩位院士的光學項目獲獎
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近日,2024年度陳嘉庚科學獎和陳嘉庚青年科學獎頒獎儀式在中國科學院第二十一次院士大會上舉行。共有5個項目獲得陳嘉庚科學獎,其中,2個為光學項目:崔鐵軍院士的“信息超材料”項目獲陳嘉庚信息技術科學獎、祝世寧院士與徐平研究員的“鈮酸鋰光子芯片”項目獲陳嘉庚技術科學獎。

頒獎儀式
(右三:崔鐵軍、右二:祝世寧、右一:徐平)
1.信息超材料
長期以來,超材料一直用等效物理參數表征,通過控制物理參數及其分布調控電磁波,帶來很多新的物理現象和應用。然而,超材料一旦制備其功能即被固定,不能對電磁波實時調控,也難以和信息理論與方法有效結合。
為改變這種局面,崔鐵軍于2014年首次提出用數字編碼表征超材料基元、通過數字基元的編碼序列控制電磁波的新思想。將開關二極管集成到超材料基元,使其數字狀態實時切換;用現場可編程門陣列控制數字編碼序列,實現了電磁場與波的實時操控,提出并研制了首個現場可編程超材料,使同一個超材料平臺能實現千變萬化的功能。目前,可編程超材料的概念已被國內外同行推廣到聲波、光波、熱學和力學超材料等領域。更重要的是,數字編碼表征使超材料有能力在電磁空間上進行數字信息操作與處理。
基于此,崔鐵軍于2017年進一步提出了信息超材料的概念,把超材料電磁物理空間和數字空間融為一體,在實時操控電磁場與波的同時完成數字信息的傳輸、處理與調制,在國際上創建了信息超材料新體系。目前,基于信息超材料的電磁信息論、新體制無線通信架構、新體制微波成像與感知系統、可編程智能計算系統已初見雛形;智能超表面作為6G關鍵使能技術備選方案,正在IMT-2030框架下推動進入6G國際標準。?
獲獎人
崔鐵軍,中國科學院院士,IEEE Fellow,東南大學毫米波全國重點實驗室主任,長期從事電磁超材料和計算電磁學研究。是國家自然科學基金基礎科學中心、國家自然科學基金重大項目、科技部變革性技術重點研發計劃等項目負責人。
在國際上首次提出數字編碼超材料和現場可編程超材料的概念并予以實現,創建了信息超材料新體系,基于信息超材料的智能超表面已成為6G的關鍵技術備選方案之一;帶領團隊開發了自主可控的專用電磁仿真軟件,在國防工業部門獲得廣泛應用。發表學術論文600余篇,被引用66000余次、H因子125,連續五年入選科睿唯安全球高被引學者。
2.鈮酸鋰光子芯片
鈮酸鋰晶體具有寬透光范圍和高電光、聲光、熱光和非線性系數,且化學性能穩定,傳輸損耗低,是理想的光子學材料,在當代信息光電子和激光領域有著重要應用,被稱為“光學硅”。
項目完成人所在團隊曾利用準相位匹配原理,通過對鈮酸鋰晶體中微結構鐵電疇的調控,研制出光學超晶格并成功應用于全固態激光器、電光調制器、高頻濾波器等新型光電子器件,推動了相關技術發展。本項目則是將準相位匹配原理進一步拓展到量子光學與量子信息技術領域,發展了利用微結構對光量子態相干調控系統理論,研制出多種用于光量子態產生和調控的鈮酸鋰光學超晶格,可用于光量子信息多個技術領域。
從2010年起,項目完成人又瞄準了鈮酸鋰光量子集成芯片研究目標,將疇工程與現代光子集成技術相結合,于2014年首次將糾纏光子產生、電光調制、光子干涉、波分復用等不同功能單元集成到了同一鈮酸鋰波導芯片上,完成了芯片上量子態的可控操作,多項關鍵指標包括光子產率、調諧速率、調諧帶寬等均創下當時國際最好水平。該工作展示了鈮酸鋰芯片用于可編程大規模光子集成的可行性,同時也推進了小型化、芯片化光量子器件研制和設備開發,在國際上開辟了一條有別于硅基的光量子芯片技術路線。
獲獎人
祝世寧,南京大學教授,中國科學院院士?,F任南京大學學術委員會副主任、毓琇書院院長。曾任南京大學物理學系主任、物理學院院長、現代工學院籌建組組長;教育部科技委常委、材料學部主任等。
主要從事微結構功能材料和物理研究,研究興趣包括:微結構對經典光、非經典光場調控基礎理論,發展新的實驗和表征技術,開拓微結構在材料和信息領域的實際應用。在鐵電晶體疇工程及室溫極化技術、光學超晶格及激光技術、準相位匹配非線性光學、量子光學和光學超構材料等方面工作較為系統。作為主要完成人曾獲國家自然科學一等獎(2006),國家級教學成果獎二等獎(2018)。個人榮譽有: “求是”杰出青年學者(1998)、美國光學學會會士(2013)、美國物理學會會士(2017)及首屆江蘇省基礎研究重大貢獻獎(2019)等。
徐平,中國人民解放軍國防科技大學計算機學院量子信息研究所研究員、博士生導師。中國光學學會理事、中國電子學會量子信息分會委員。南京大學學士、博士。
徐平長期從事光量子芯片研究工作,研究興趣為光量子芯片的工藝開發以及片上量子信息技術。建立光學超晶格中糾纏光子產生和調控的系統理論;實驗驗證單片周期極化晶體具有對糾纏光子產生、高維調控、分束、聚焦等多功能集成的能力;研制出國際上第一個鈮酸鋰光量子芯片,開發鈮酸鋰光子芯片工藝,形成芯片設計、加工、測試、光封裝、電封裝、整機封裝等自主工藝。作為主要完成人曾獲教育部自然科學一等獎(2020)、中國光學重要成果獎(2014)、饒毓泰基礎光學獎(2013)、江蘇省青年光學科技獎(2016)。
3.陳嘉庚科學獎
陳嘉庚科學獎是以著名愛國華僑領袖陳嘉庚先生的名字命名的科學獎勵,其前身是1988年設立的陳嘉庚獎。2003年,經國務院同意,中國科學院和中國銀行共同出資成立陳嘉庚科學獎基金會,設立陳嘉庚科學獎,旨在獎勵近期在中國做出的重大原創性科學技術成果。陳嘉庚青年科學獎于2010年設立,旨在獎勵在中國獨立做出重要原創性科學技術成果的青年科技人才(年齡在40周歲以下)。
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