2026年3月26日下午，量子院第四十四期“工程师技术沙龙”活动在量子院526报告厅如期举办。本期沙龙由8名工程师呈现了精彩的技术报告，分别在 DX-中心对Si掺杂GaAs/AlGaAs低温HEMT低频噪声的影响、扫描电子电镜、光学二次谐波探测多铁材料在双轴应力下的铁序演化、AFM力学模式定量测量弹性模量、微型量子导航终端原理样机、真空退火改善超导量子比特性能、离子阱量子计算两比特门优化设计、单光子探测技术等主题方向展开讨论和经验分享。本期沙龙活动吸引了院内外众多科研人员、博士后、工程师到场交流。

本期沙龙量子院8位工程师作的精彩报告分别是：    

梁迎新的技术报告《 DX-中心对Si掺杂GaAs/AlGaAs低温HEMT低频噪声的影响》介绍了DX-中心对硅掺杂GaAs/AlGaAs低温HEMT低频噪声的影响。通过“冻结电荷法”在掺杂区可控地冻结不同数量的电荷，使晶体管在统一的标准工作点（4.2 K，V_ds=100 mV，I_ds=1 mA）下工作，进而测量栅极漏电流与低频噪声的关系。实验发现，栅极漏电流中电子的“相继隧穿”成分是导致沟道低频噪声增强的根本原因：电子先隧穿至势谷空能级，再弛豫或二次隧穿至沟道，这一产生-复合（G-R）过程引起电荷涨落并调制沟道电流，形成具有G-R特征的噪声。该模型能合理解释不同冻结栅压下噪声谱线的变化。基于此机理，可通过施加适量正栅压冻结电荷来降低工作栅压和漏电流，从而抑制相继隧穿成分、减小噪声；也可通过改进HEMT外延结构（如在势垒区添加小势垒）来降低相继隧穿电流，为低噪声低温HEMT的设计与应用提供了指导。

张建刚的技术报告《 扫描电子电镜发展趋势和使用误区》介绍了介绍了扫描电镜（SEM）的发展历程、现代技术趋势、使用要点及常见误区。从1924年物质波理论提出到1965年首台商品SEM诞生，SEM不断演进。现代SEM追求三大目标：改善低电压成像分辨率（通过高压加速-减速技术实现，利于绝缘样品、表面信息及减少辐照损伤）、提高磁性样品兼容性（采用电磁与静电复合透镜，减少漏磁）、以及操作自动化（自动合轴、光阑、聚焦等）。使用SEM达到最佳分辨率需注意调焦、束流对中（合轴）和消像散三个要素，并避免常见误区：不调对中、误判对中窗口晃动、随意减小对中调节幅度、一味追求短工作距离而忽略景深需求。

武诗瑶的技术报告《光学二次谐波探测多铁材料在双轴应力下的铁序演化》介绍了利用光学二次谐波（SHG）技术探测多铁材料BiFeO₃（BFO）在双轴应力作用下的铁序演化。通过激光分子束外延制备高质量的自支撑BFO薄膜，并施加可控双轴应力，结合透射式旋转各向异性SHG（RA-SHG）测量，发现RA-SHG主峰反映面内铁电极化方向，次级峰（高温消失）源于反铁磁贡献。面内拉伸促使铁电极化从面外转向面内并沿特定方向倾斜；磁各向异性能对应变的敏感性远高于铁电性，理论计算与实验吻合。该工作揭示了SHG技术对多铁材料中铁电和反铁磁序的调控机制。      

张玉的技术报告《不止于形貌：AFM力学模式定量测量弹性模量》介绍了原子力显微镜（AFM）力学模式定量测量样品弹性模量的原理、方法及关键注意事项。通过记录探针与样品间的力-位移曲线，结合赫兹模型或Sneddon模型，可计算约化弹性模量进而得到杨氏模量。测量前需用蓝宝石校准灵敏度、用热噪声法校准探针弹性系数。实际测量发现：杨氏模量的测量有效性严重依赖于探针刚度与压入力的合理匹配。探针刚度过低，或压入力过小（受表面效应干扰）、过大（引发塑性变形或基底效应），均会导致数据不可用。测量需遵循基底效应“黄金法则”，即样品厚度应大于压入深度的10倍（典型压入深度约10 nm，样品需厚于100 nm）。正确选配探针、优化压入参数、排除基底干扰，是获得可靠纳米弹性模量分布图的关键。

曹远洪的技术报告《微型量子导航终端原理样机研制与测试》介绍了微型量子导航终端（MPNT）原理样机的研制与测试。量子导航基于量子时钟、量子磁力仪等高精度量子测量技术，具有精度高、完全自主、抗干扰、隐蔽安全等技术优势。报告中MPNT采用多传感器融合方案，集成微型量子时钟、量子磁力计、IMU、GNSS、气压计与等，通过卡尔曼滤波等算法实现PNT信号快速估算与慢速精调。MPNT已经完成原理样机研制，在紧耦合GNSS模式下导航精度实测值优于2米，纯自主模式（无GNSS）精度约3米，并在机器狗系统平台进行了自主导航演示验证。下一步将采用国产高性能处理器作为控制平台，提高算力和提升集成度，并开展无人机、无人车等平台的应用实验。

马彦俊的技术报告《利用真空退火改善超导量子比特的性能》介绍了利用真空退火改善超导量子比特性能的方法。超导量子芯片的相干时间受材料缺陷（尤其是两能级体系TLS）引起的噪声限制。相比表面处理等局部手段，真空退火作为一种全局性热处理工艺，能够有效降低缺陷影响。实验表明：真空退火后量子比特的弛豫时间（T₁）显著提高，且这一提升并非源自工作频率的降低；同时，量子比特在时域上的稳定性增强，老化过程得到延缓。因此，真空退火是一种简单有效的后处理工艺，有助于延长相干时间、提升超导量子比特的整体性能。

郑志月的技术报告《 离子阱量子计算两比特门的优化设计》介绍了离子阱量子计算系统的发展现状与两比特门操作保真度优化技术。离子阱量子计算系统的独特优势在于高保真特性，但由于各种实验缺陷，如阱频波动、激光驱动场参数的波动及门时间定时误差等，导致其量子门的高保真实现比较苛刻。当前本团队的宏观刀片阱系统通过电学噪声抑制、光路稳定性及同位素筛选等实验技术改进，实现了百离子长链的稳定囚禁，但其门操作保真度有待优化，尤其对于多离子情形。针对两比特门操作中的实验缺陷，考虑多离子实验情形，开发了幅度-相位调制（AM-PM）的门脉冲优化方案，当前初步基于5离子开展了理论模拟计算，在阱频波动±2kHz的范围内，实现了门保真度99.998%的结果。

施婷婷的技术报告《单光子探测器的介绍及应用》介绍了单光子探测技术的原理、器件、应用与挑战。单光子雪崩二极管（SPAD）利用雪崩效应实现单光子灵敏探测，关键性能指标包括探测效率、暗计数率、时间抖动和死时间等。该技术在量子通信、工业缺陷检测、环境监测、生物医学成像、激光雷达及天文学等领域具有重要应用价值。当前技术面临探测效率与工作频率受限等挑战。为此，团队设计了高灵敏度时域可控鉴别器作为后处理电路，能够有效抑制背景噪声并提取微弱信号，为未来实现更高性能、更广集成与更丰富应用提供了关键技术支撑。

技术沙龙设置评分环节，由科研人员和工程师代表组成评分小组。评分小组按照沙龙评分规则，最终评选出本期优秀技术报告是武诗瑶的《光学二次谐波探测多铁材料在双轴应力下的铁序演化》和马彦俊的《利用真空退火改善超导量子比特的性能》。

本期优秀技术报告内容丰富，逻辑严谨，结构清晰，为推动材料物理与量子信息领域的前沿探索提供了有力支撑。获得评委们的一致认可与高度评价。