近日，高新區(qū)企業(yè)，清遠(yuǎn)市天之衡量子科技有限公司 （下稱“天之衡公司”）成功研發(fā)基于里德堡原子量子效應(yīng)的太赫茲相機(jī)（下稱“原子太赫茲相機(jī)”）
太赫茲技術(shù)被稱為未來關(guān)鍵技術(shù)之一，而原子太赫茲相機(jī)則是一種全新的物質(zhì)檢測手段。該相機(jī)利用了里德堡原子量子效應(yīng)，通過將太赫茲波轉(zhuǎn)換成可見光來實(shí)現(xiàn)對待測物體的成像，具備無損、無害、分辨率高、靈敏度高等特點(diǎn)，在安監(jiān)安防、無損檢測和生物樣本成像等領(lǐng)域具備了廣泛的應(yīng)用前景。
“由于技術(shù)局限性，當(dāng)前基于半導(dǎo)體技術(shù)的太赫茲相機(jī)應(yīng)用范圍比較窄?！比A南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院教授、天之衡公司總經(jīng)理張新定介紹，新研發(fā)的原子太赫茲相機(jī)所能拍攝的物體尺寸從幾厘米到幾米不等，其空間分辨率可達(dá)到0.1毫米，與基于半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)的太赫茲相機(jī)5毫米左右分辨率相比，實(shí)現(xiàn)了1到2個(gè)數(shù)量級提升。
此外，在成像速度、總像素等方面，原子太赫茲相機(jī)也有2個(gè)數(shù)量級的提升。這意味著該相機(jī)能夠更快速地獲取高質(zhì)量的圖像，為多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用打開了需求空間。
“目前該技術(shù)的應(yīng)用場景很多、范圍很廣，但作為一個(gè)全新技術(shù)，仍然需要根據(jù)市場需求，經(jīng)過試產(chǎn)試用之后才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定型量產(chǎn)。”張新定表示，一臺量產(chǎn)型原子太赫茲相機(jī)的造價(jià)將在100萬元人民幣左右。
據(jù)研發(fā)人員介紹，國際上目前只有少數(shù)幾個(gè)課題組在做這方面的研究，中國的科研人員已經(jīng)率先開始了原子太赫茲相機(jī)的商用化進(jìn)程。天之衡公司成功研發(fā)了原子太赫茲相機(jī)，標(biāo)志著中國的原子太赫茲相機(jī)研究走在了國際前沿。
基于原子太赫茲相機(jī)相關(guān)技術(shù)的突破，天之衡公司在原子太赫茲相機(jī)基礎(chǔ)上衍生推出了原子太赫茲頻譜儀和原子太赫茲成像系統(tǒng)兩款產(chǎn)品。前者可同時(shí)對太赫茲信號的強(qiáng)度、相位和頻率進(jìn)行高精度測量，在氣體檢測、材料參數(shù)測量等領(lǐng)域有重要應(yīng)用價(jià)值。后者可快速實(shí)現(xiàn)高分辨率遠(yuǎn)距離的太赫茲成像，太赫茲安檢、生物組織成像、PCB電路檢測等。
據(jù)悉，天之衡公司于2023年8月還推出了超穩(wěn)光學(xué)諧振腔，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。超穩(wěn)光學(xué)諧振腔可用于實(shí)驗(yàn)室以及高精度光學(xué)信號處理，實(shí)現(xiàn)超窄線寬和超穩(wěn)激光鎖定、高Q值光學(xué)濾波器等，提供子系統(tǒng)及定制化解決方案。
在2021年11月，天之衡公司則發(fā)布了中國首臺套量子微波測量系統(tǒng)，打破國際上在高端計(jì)量領(lǐng)域的壟斷。該項(xiàng)技術(shù)目前主要應(yīng)用于計(jì)量系統(tǒng)，未來還可以應(yīng)用在國防、民用的電磁頻譜領(lǐng)域以及安防和醫(yī)療成像領(lǐng)域。
清遠(yuǎn)市天之衡量子科技有限公司
天之衡量子公司是一家以量子信息技術(shù)為核心競爭力的科技企業(yè)，專注于量子前沿技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，包括量子傳感、量子計(jì)算、量子網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備，為計(jì)量、通信、安防等行業(yè)，以及高校、科研院所等單位提供核心關(guān)鍵設(shè)備及相關(guān)服務(wù)。公司現(xiàn)已申請發(fā)明專利20多項(xiàng)，其中PCT國際專利3項(xiàng)，形成了國內(nèi)最全面的量子無線電技術(shù)專利覆蓋。
目前，該公司獲得了清遠(yuǎn)市級“一事一議”項(xiàng)目資助500萬元，其“基于熱原子的微波傳感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目還曾獲得高新區(qū)人才創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目資助500萬元。
據(jù)了解，2018年，清遠(yuǎn)市政府、華南師范大學(xué)、清遠(yuǎn)高新區(qū)三方共同成立了華南師范大學(xué)（清遠(yuǎn)）科技創(chuàng)新研究院，并提出了人才培養(yǎng)、科技研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、企業(yè)孵化、合作辦學(xué)等多方面合作。天之衡量子科技有限公司正是華南師范大學(xué)（清遠(yuǎn)）科技創(chuàng)新研究院科研成果孵化的企業(yè)之一。
