2019量子调控与量子信息重点专项20XX年项目申报指引

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1、量子调控与量子信息重点专项20XX年项目申报指引　　附件2　　“量子调控与量子信息”重点专项　　20XX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难题，培养和造就一批具有国际竞争力和影响力的研究团队，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，为构筑具有我国自主知识产权的量子调控与量子信息技术的科学基础，以及推动我国量子信息技

2、术的实用化做出重要贡献，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。　　本专项将对我国有优势和引领作用的研究方向如新型超导、拓扑态、量子通信等强化支持力度，对我国比较薄弱但亟待加强的重要研究方向进行特殊支持。积极鼓励和倡导原始创新，力争在国际上形成以我国为主导的研究新方向。除开展基础研究外，还要积极推动应用研究，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。量子调控前沿基础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

3、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。量子信息基础研究和应用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。　　根据专项实施方案和“十二五”期间有关

4、部署，20XX年优先支持15个研究方向。申报单位针对重要支持方向，面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计，组织申报项目。鼓励围绕一个重大科学问题或重要应用目标，从基础研究到应用研究全链条组织项目。鼓励依托国家实验室、国家重点实验室等重要科研基地组织项目。　　项目执行期一般为5年。为保证研究队伍有效合作、提高效率，项目下设课题数原则上不超过4个，每个项目所含单位数控制在4个以内。所有重要支持方向均受理青年科学家项目申请。　　1.关联电子体系　　多种量子有序态的竞争与调控　　研究内容：关联电子体系中多种量子序的竞争和量子序在外场下的调控及物理机

5、制。　　考核指标：发现过渡族和稀土化合物等窄能带功能材料新体系；揭示关联电子体系中电荷、自旋、轨道等宏观量子序的共存和竞争的微观机理，以及导致的新奇量子效应；确定其物理相图，建立对这些量子序及新奇量子效应的多场调控技术；发现具有新奇量子效应的新材料，构筑基于量子有序态调控的原型器件。　　新型高温超导和非常规超导材料　　研究内容：新型高温超导和非常规超导材料的制备、新奇物性及超导机理。　　考核指标：构筑新型高温超导和界面超导材料，获得超导转变温度高于液氦的超导新材料；揭示高温超导和界面超导电性的机理；构筑具有新奇物性的非常规超导材料；建立非常规超导反常

6、物性与超导电性的调控技术。　　自旋阻挫和自旋液体　　研究内容：量子自旋阻挫体系和自旋液体的物理性质。考核指标：揭示自旋阻挫和自旋液体量子材料体系中的新奇现象；发现新的自旋阻挫和量子自旋液体材料，推动基于新现象的新应用；建立对新奇物性调控的新技术。　　2.小量子体系　　拓扑量子材料、物性与器件　　研究内容：设计、预言和合成新型拓扑量子材料，研究　　其新奇量子物态和拓扑量子相变，探索新型拓扑电子学原型器件。　　考核指标：发现几种面向应用、性能更优的新型拓扑量子材料；制备出几类具有潜在应用价值的新型拓扑电子学原型器件；利用极低温、强磁场、高压等综合极端条件

7、以及微纳器件加工技术实现对拓扑量子物态的多参量调控，揭示拓扑量子物态及其相变的一般规律。通过理论预测、材料生长、器件探索方面的全链条设计，实现国际引领。　　新型磁性材料、磁结构和自旋电子学　　研究内容：新型磁性材料、磁结构和自旋极化、自旋流的检测和调控。　　考核指标：发现若干新型磁性材料和磁结构；建立新表征技术；阐明单原子、单分子自旋效应，构筑高密度、低能耗磁存储器件；建立与半导体技术兼容的自旋极化电流和自旋流的产生、输运、检测及调控新技术；构筑自旋电子学器件。　　受限和外场下小量子体系　　研究内容：受限体系特别是单原子/单分子、单电子、单光子、单自

8、旋和单激发态等单量子态的检测和操控，轻元素原子核量子态的检测与操控，小量子体系对局域场等外场的响应及量子态调