科技日报记者 王延斌
对山东康达永创仪器设备有限公司市场开发部经理戴鹏鹏来说，量子技术是“看得着、摸得着”的。“精密传感器是我们的产品之一，但面临着微弱信号放大难题。”戴鹏鹏说，潍坊学院量子技术团队基于数字锁相放大器的微弱信号放大与检测技术进行研发，实现了强噪声背景下微弱信号检测的突破，破解了难题。
这是潍坊学院量子技术团队创新成果的最新应用，也是该校作为地方性高校在学科竞争中实现突围的方式之一。6月3日，科技日报记者走进潍坊学院物理与电子信息学院，寻找该团队的更多成果，了解他们的更多创新故事。
制备出全球亮度最高的三光子纠缠源
记者见到曹连振的时候，这位潍坊学院物理与电子信息学院院长正带领团队对山东省联合基金重点项目“基于光子多自由度调控的高维光量子门的实验与应用研究”发起攻关，实验正进行到关键时刻，提升量子计算性能、提高量子精密测量精度、增强量子器件效能成为他们的三大目标。
在潍坊学院，依托物理与电子信息学院建设的量子技术研究院是山东省高校最早设立的专门从事量子信息理论、实验与应用研究的科研机构。
记者走进该院光量子信息与调控特色实验室（以下简称光量子实验室），飞秒激光器、符合计数系统、光场调控系统，一个个名字晦涩的设备加上众多光学组件，构成了这里一个个光量子纠缠实验设备。
“在山东高校中，这五间实验室目前拥有着规模最大的光量子纠缠实验与应用设施。”在潍坊学院，曹连振是量子研究的学科带头人，为了研究方便，他直接将办公室搬到了实验室里。
据了解，在量子技术研究领域，潍坊学院量子团队在纠缠光源制备技术与应用方面长期保持国内领先地位。2008年该实验室曾制备出当时世界上亮度最高的三光子纠缠源，之后，制备出了高品质四光子—八比特纠缠源；2024年，该实验室制备出六光子—十二比特超纠缠源，并成功实现量子门的隐形传送。
近年来，基于量子纠缠开展的应用研究深入到绝对安全的量子通信、拥有颠覆性算力的量子计算、具有更精准、更灵敏特质的量子精密测量等众多领域。但很多人并不明白，量子纠缠是什么？
光量子实验室科研骨干杨阳向记者解释，“可以将量子纠缠想象成一对拥有‘心灵感应’的骰子”：假设你和朋友各自拿一个骰子，这两颗骰子被施了“魔法”（即量子纠缠）。无论你们相隔多远（比如一个在地球，一个在月球），只要其中一人掷出骰子显示“3”，另一人的骰子会瞬间变成“3”——这种关联是即时的，且结果完全随机。经典物理无法解释这种超距作用，爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”。
曹连振和同事们正在做的就是将这种“鬼魅般的超距作用”带到产业和生活中。
“90后”科研团队奔向量子研究的星辰大海
“这是山东最早的光量子纠缠实验室。”从中国科技大学博士毕业后来到潍坊学院的杨阳对光量子实验室感情深厚，因为它从2006年设立之初便带着浓浓的“中科大基因”。
当年，中科大校友、潍坊学院物理与电子信息学院老院长逯怀新联系到刚学成回国没多久的潘建伟，在后者帮助下，潍坊学院的量子技术研究平台逐渐建立起来。据统计，目前，光量子实验室80%以上成员具有中国科技大学的教育背景。
曹连振说，在技术层面，潘建伟院士团队持续提供关键实验方案指导；同时，光量子实验室坚守着中国科技大学“要做就做最好”的科研追求。他举例：2023年，光量子实验室取得了量子远程块对角操作实验的突破性进展，在初步实现80%保真度后，该团队没有满足于“国内首次”的突破，而是自发组成三个攻关小组，分别从光源稳定性、相位补偿精度和探测效率三个维度开展为期6个月的优化实验。通过持续参数调试和方案改进，最终将保真度提升至90%这一国际先进水平。
“这是支年轻的团队，30多人。除了我，都是‘90’后。”在一帮年轻博士中，1980年出生的曹连振算得上元老了。
1993年出生的年轻博士刘冰从中国科技大学来到这里。她通过先进的计算方法，成功预测和设计了高阶拓扑绝缘体、拓扑节点线半金属等一系列新型拓扑材料。“这些材料在电子器件、量子计算和自旋电子学中都有着潜在的应用价值。”刘冰说。量子材料调控与应用研究也是光量子实验室一个重要的方向。
“将量子以应用的方式带进更多的产业领域”，这是记者在采访中常听到的一句话。曹连振说，我们建立起了从基础研究到技术研发，再到产业孵化的全链条研发平台，目标指向产业化。
本文开头提到的山东康达永创仪器设备有限公司的案例成了光量子实验室成果转化的典型代表。据了解，该实验室近三年来承担各类应用型科研课题110余项，累计获得科研经费约3500万元；与此同时，该实验室已推动18项科技成果应用于精密检测、大数据处理、先进制造等多个领域，成果转化额度达到210万元。
