国际上首次实现海水量子通信实验

正今年8月,上海交通大学物理与天文学院金贤敏(图1)课题组实现了首个海水量子通信实验,观察到了光子极化量子态和量子纠缠可以在高损耗和高散射的海水中保持量子特性,国际上首次实验验证了水下量子通信的可行性,这标志着向未来建立水下以及空海一体量子通信网络迈出了重要一步。该成果于2017年8月以"迈向自由空间海水中的量子通信"为题的长文发表在国际光学领域著     

国际上首次实现海水量子通信实验(续)

<正>(2)自由空间海水中单光子的实验量子态转移图3a为实验装置的示意图。装有入口和出口的3.3m长的玻璃管通过填充不同的海水样品和蒸馏水作为量子通道的试验台。405 nm半导体激光器可以以连续波(CW)和脉冲模式运行。实验中采用CW模式估算海水样品的损失,采用脉冲模式制备衰减可调的单光子源。结合消除激光波动的参考检测,从而获得了6个海水样品的平均衰减系数(0.354±0.007)m~(-1)。该值比蒸馏水中得到的(0.081±0.009)m~(-1)的结果高几倍。     

贝壳类海产品砷形态分析实验研究

实验探讨了超声时间、温度、功率对贝壳类海产品中砷化合物提取的影响,对高效液相色谱-原子荧光(HPLC-AFS)联用技术测定贝壳类海产品中的As形态进行了实验研究。在优化的实验条件下,As(V)、一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)、砷甜菜碱(AsB)在5~200μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.9995,4种砷化合物的检出限分别为1.47、3.34、3.30、2.36μg/L。样品加标回收率为92.3%~115.2%,相对标准偏差为1.04%~2.20%(n=6)。研究结果表明,该方法操作简单、快速、灵敏度高,结果准确、可靠,适用于海产品中砷的形态分析。     

中国在全球首次实现量子通信100公里隐形传态

我国科学家潘建伟等人近期在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗"量子通讯卫星"奠定技术基础。量子信息因其传输高效和绝对安全等特点,被认为可能是下一代IT技术的支撑性研究,并成为全球物理学研究的前沿与焦点领域。基于我国近10年来在量子纠缠态、纠错、存储等核心领域的系列前沿性突破,中国科学院于2011年启动了空间科学战略性先导科技专项,力争在2015年左右发射全球首颗"量子通讯卫星"。     

高分辨气质联用法的实验课程建设

结合环境学科特点,为环境学院研究生开设了“高分辨气质联用法分析环境样品中的林丹”实验课。通过该实验课学生可以系统学习环境样品中有机污染物的萃取、净化、浓缩、定性和定量分析等一系列实验流程。学生通过对离子源参数的优化了解电离能量对超痕量分析准确性的意义;学习借助准确质量测定和同位素分布推断洗脱液中的“未知物”分子式;借助思维导图构筑课堂笔记和实验记录,对学习内容进行深度整合。该实验课程涉及知识要点多,实用性和可操作性强,有利于提高学生综合实验能力和科研能力。     

银纳米基比色传感法测定水样中汞离子的方法

基于银纳米粒子在盐诱导下聚集使体系颜色发生改变这一原理,建立一种生物传感方法检测水样中的汞离子.采用柠檬酸还原法合成银纳米粒子并修饰以核酸适配体,汞离子与核酸适配体结合发生变构效应导致银纳米粒子暴露在盐环境中发生聚集,使体系光谱特征峰和颜色发生明显变化.研究体系特定波长吸光度比值与汞离子浓度的变化关系.在最佳优化条件下,该比色法在质量浓度区间为0.2~50 ng/mL呈现良好线性关系,检出限为0.11 ng/mL.将该检测体系应用于汞离子类似物的检测,特异性较好.该方法对水样中汞离子的检测有一定的应用前景.     

冷蒸气-原子荧光光谱法测定化探样品中痕量汞

建立了冷蒸气-原子荧光光谱法测定化探样品中痕量汞的方法.研究了仪器的工作条件、试剂浓度等因素对汞原子原子荧光强度的影响,探讨了共存离子对汞测定的干扰和消除方法.方法的检出限为0.04ug.L-1,RSD为0.51%～2.90%,加标回收率为91.8%～107.6%.     

微波消解-ICP-MS法测定煤炭中汞、铍、砷和铀

采用微波消解技术处理煤炭样品,建立了电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)测定煤炭中汞、铍、砷和铀元素的分析方法。分别选用不同配比及种类的酸进行微波消解处理,并采用内、外标法测定了煤炭中4种元素的含量。结果得出:采用5 m L浓硝酸和2 m L氢氟酸的混合酸微波消解0.2 g煤炭样品,可彻底将4种待测元素提取到待测溶液中,所得溶液透明澄清。在内标法中,选择了煤炭中含量较少的169Tm作为内标元素,4种元素的线性相关系数均大于0.999 9,所测两组数据的平行性接近,RSD3%。进一步选择标准加入法准确测定了汞、砷、铍和铀元素的含量,所得4种元素的线性相关系数0.999,汞、铍、砷和铀在煤炭中的含量分别为0.43、2.03、8.46和2.25 mg/kg。     

生物样品中短链脂肪酸的快速提取与分析方法

建立了用气相色谱仪检测生物样品中短链脂肪酸(乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸)的定性定量方法。结果表明,该方法在15.0 min内可以分离出生物样品中6种短链脂肪酸,回收率60.4%～104.8%,相对标准偏差1.92%～10.84%。该方法分析短链脂肪酸快速、准确,结果令人满意。     

催化动力学光度法测定汞的进展

本综述了催化动力学光度法测定汞的发展状况，包括指示反应的体系、线性范围、检出限、应用对象，引用献24篇。     

海底泥质含气沉积物样品的沸石法制备探讨

开展沸石掺量对土体强度、变形和渗透性影响的力学试验研究。选取相同质量但不同粒径的沸石制备泥质含气沉积物样品,基于CT扫描探讨沸石法制备含气样品的效果。结果表明：沸石掺量低于10%时,沸石对土体的抗剪强度、变形特性、渗透特性不会造成显著的影响;沸石吸附氮气条件下,掺入沸石的平均粒径与所产气泡的平均直径呈线性关系,且沸石产生的气泡平均等效直径约为土颗粒d₅₀的30～40倍;沸石法制样前应对掺入的沸石进行优选。     

离子色谱法测定土壤中的总氮量

用100℃水浴加热,碱性过硫酸钾将土壤中不同形态的氮元素全部氧化为硝酸根离子,用离子色谱法测定硝酸根离子含量,间接测得土壤中的总氮量。实验选用不同化学结构的有机含氮试剂硫脲和乙酸铵进行研究,考量了过硫酸钾氧化剂和氢氧化钠的用量以及反应时间,结果表明,在选择的样品预处理方法和色谱条件下,转化率达到97%～100%,在此基础上,建立了对土壤中的总氮进行定量分析的测定方法,NO3-浓度在0.1～100 mg/L的浓度范围内呈线性,线性回归系数为0.999 7,检测限为0.03μg/mL,重现性好。对于GBW07401土壤加入量为30～50 mg,其氮含量的回收率在73.4%～108.7%,相对标准偏差为4.2%。     

分光光度法测定不同钼矿样品及矿渣中钼的含量

根据钼在460nm处产生最大吸收峰,用分光光度法测定其吸光度,绘制钼的标准曲线。钼测定的线性范围为40-360μg/50mL,测定了多种钼矿及矿渣中钼的含量。     

X射线荧光光谱法测定沉积物中重金属

以大庆市贴不贴纳污湿地为例,研究纳污湿地沉积物重金属污染.在用X射线荧光光谱法测定纳污湿地沉积物中重金属时,为检测实验分析的可靠性,随机抽取了12个样品做5次重复实验,其中:Cd、Hg、Cr、Zn的相对标准偏差均小于5%;Cu和Pb的相对标准偏差均小于10%;Cr和Ni的相对偏差均小于20%.结果表明,X射线荧光法测定样品,不需对固体样品进行消化处理,操作简便,可以同时测定多种元素,效率较高,而且是一种非破坏性的分析方法,样品可重复利用.     

用交流示波极谱法测定工业废水中的微量汞

运用交流示波极谱法测定工业废水中的微量汞,对EDTA滴定Hg2 + 的条件进行了研究。在pH =6的HAc-NaAc缓冲溶液中并有Br-存在时,Hg2 + 在金电极上有敏锐的切口[1 ] ,可用于指示终点。实验结果表明,Hg2 + 的含量在0 .1 0—1 0 .0mg·mL-1 范围内,滴定的准确度能满足分析要求。其RSD为2 .4 3—3 .1 5‰,加标回收率为98.0 0—1 0 3 .0 0 %。