各有關(guān)單位：
國家自然科學(xué)基金委員會(huì)現(xiàn)發(fā)布高精度量子操控與探測重大研究計(jì)劃2025年度項(xiàng)目指南，請(qǐng)申請(qǐng)人及依托單位按項(xiàng)目指南所述要求和注意事項(xiàng)申請(qǐng),。
高精度量子操控與探測重大研究計(jì)劃2025年度項(xiàng)目指南
高精度量子操控與探測重大研究計(jì)劃面向發(fā)展量子科技的國家重大戰(zhàn)略需求,，針對(duì)量子信息科學(xué)及其與各領(lǐng)域交叉研究面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)挑戰(zhàn),，發(fā)展新原理,、新方法，探索可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)路線,，加強(qiáng)我國量子科技基礎(chǔ)研究和人才培養(yǎng),，推動(dòng)我國搶占量子科技國際競爭制高點(diǎn)。
一,、科學(xué)目標(biāo)
聚焦高精度量子操控與探測技術(shù)及應(yīng)用,，發(fā)展量子增強(qiáng)的新原理、新方法,，推動(dòng)精密測量技術(shù)進(jìn)步,；突破量子系統(tǒng)的操控與探測在高精度、高復(fù)雜度和可擴(kuò)展性等方面的技術(shù)挑戰(zhàn),，為量子信息科學(xué)發(fā)展提供支持,；充分發(fā)揮量子平臺(tái)和工具的優(yōu)越性，突破經(jīng)典技術(shù)探測極限,，促進(jìn)量子信息科學(xué)與其他領(lǐng)域的交叉融合,。進(jìn)一步提升我國量子科技基礎(chǔ)研究的原始創(chuàng)新能力，為實(shí)現(xiàn)我國量子科技自立自強(qiáng)提供支撐,。
二,、核心科學(xué)問題
本重大研究計(jì)劃圍繞以下三個(gè)核心科學(xué)問題開展研究：
（一）量子增強(qiáng)的新原理和新方法。
圍繞當(dāng)前發(fā)展較為成熟或極有潛力的精密測量技術(shù),，建立和發(fā)展有效提高測量精度和靈敏度等指標(biāo)的量子操控與探測新原理,、新方法。
（二）量子信息科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展需要的高精度量子操控與探測技術(shù),。
突破量子操控與探測在精度,、復(fù)雜度以及可擴(kuò)展性等多方面技術(shù)挑戰(zhàn)，發(fā)展量子模擬,、量子計(jì)算,、空間量子技術(shù)等量子信息科學(xué)領(lǐng)域所需的高精度量子操控與探測技術(shù),。
（三）超越經(jīng)典技術(shù)的量子操控與探測技術(shù)的應(yīng)用。
發(fā)展有望超越經(jīng)典技術(shù)探測極限的量子精密測量技術(shù),，并在物理學(xué),、天文學(xué)、化學(xué),、生命科學(xué),、地球科學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用示范。
三,、2025年度資助研究方向
（一）培育項(xiàng)目,。
圍繞上述科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引,，擬以培育項(xiàng)目的方式資助探索性強(qiáng),、選題新穎、前期研究基礎(chǔ)較好的申請(qǐng)項(xiàng)目,，優(yōu)先支持但不限于以下方向的理論和實(shí)驗(yàn)研究：
1. 量子增強(qiáng)的新原理和新方法,。
在光子和原子等量子體系產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)測量精度增強(qiáng)的量子態(tài)，發(fā)展超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限的量子精密測量新原理,、新方法,、新系統(tǒng)，在測量精度上實(shí)現(xiàn)具有應(yīng)用意義的量子增益,。
2. 量子信息技術(shù)中的高精度量子操控與探測,。
聚焦光子、冷原子,、冷分子、囚禁離子以及人造量子比特等量子體系,，發(fā)展面向大規(guī)模,、高復(fù)雜度的量子模擬和量子計(jì)算以及遠(yuǎn)距離、實(shí)用化量子通信等的量子操控與探測關(guān)鍵技術(shù)和新理論新方案,。
3. 超越經(jīng)典技術(shù)的量子操控與探測技術(shù),。
發(fā)展超越經(jīng)典技術(shù)探測極限且具有應(yīng)用價(jià)值的量子精密測量關(guān)鍵技術(shù)和新方案，推動(dòng)量子操控與探測技術(shù)在基礎(chǔ)物理檢驗(yàn),、超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理,、天文觀測、化學(xué),、生命科學(xué),、地球科學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究。
（二）重點(diǎn)支持項(xiàng)目,。
圍繞核心科學(xué)問題,，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引,，擬以重點(diǎn)支持項(xiàng)目的方式資助前期研究成果積累較好、在理論和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上能發(fā)揮推動(dòng)作用,、具備交叉應(yīng)用基礎(chǔ)或前景的申請(qǐng)項(xiàng)目,，優(yōu)先支持但不限于以下方向的理論和實(shí)驗(yàn)研究：
1. 光和原子體系非經(jīng)典態(tài)的制備和操控。
制備高壓縮度的非經(jīng)典態(tài),，包括相位壓縮態(tài),、偏振壓縮態(tài)、正交分量壓縮態(tài),、數(shù)壓縮態(tài),、迪克態(tài)、自旋壓縮態(tài)等,，發(fā)展不同類型非經(jīng)典態(tài)在相位,、位移、偏振等各種物理量精密測量中的應(yīng)用,，演示超過10 dB的測量精度量子增益,。
2. 多參數(shù)聯(lián)合量子測量技術(shù)與應(yīng)用。
揭示量子噪聲對(duì)多參數(shù)聯(lián)合測量精度的影響以及抵御方法,，研制基于多種物理體系的集成化量子增強(qiáng)測量裝置,，有效提高多參數(shù)聯(lián)合測量靈敏度，在高靈敏度電磁場探測,、高精度光頻標(biāo)等應(yīng)用場景下,，突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限，實(shí)現(xiàn)超過5 dB的多參數(shù)聯(lián)合測量精度量子增益,。
3. 基于超冷原子的新型光晶格調(diào)控技術(shù),。
發(fā)展基于超冷原子的新型光晶格調(diào)控技術(shù)。實(shí)現(xiàn)不同類型光晶格（比如三角,、六角,、籠目光晶格等）以及雙層扭轉(zhuǎn)光晶格，發(fā)展光晶格體系中周期性調(diào)制,、無序,、規(guī)范場等多個(gè)維度的調(diào)控和小于500 nm格點(diǎn)分辨的高分辨原位探測技術(shù)，超冷原子通過光晶格調(diào)控實(shí)現(xiàn)多個(gè)新奇量子物態(tài)（關(guān)聯(lián)絕緣體,、非常規(guī)超導(dǎo),、量子反常霍爾效應(yīng),、強(qiáng)關(guān)聯(lián)誘導(dǎo)的拓?fù)湫缘龋┮约霸訑?shù)大于100的量子糾纏態(tài),。
4. 量子糾錯(cuò)的新方法。
針對(duì)現(xiàn)有量子糾錯(cuò)技術(shù)操控要求高,、資源消耗大的問題,，探索可擴(kuò)展且能夠顯著節(jié)約比特資源的通用邏輯門方案,；發(fā)展糾錯(cuò)循環(huán)過程中的錯(cuò)誤表征新技術(shù)，并提出相應(yīng)的錯(cuò)誤緩解策略,；研發(fā)精確高效的解碼算法,，提供支持實(shí)時(shí)解碼的具體實(shí)現(xiàn)方案；發(fā)展準(zhǔn)確評(píng)估量子糾錯(cuò)資源的工具,，并提出針對(duì)主要損耗的優(yōu)化方法,；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多個(gè)邏輯比特的通用邏輯門操作，提出可行的規(guī)?；肪€,，支撐量子糾錯(cuò)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。
5. 大規(guī)模無缺陷中性原子陣列制備和操控,。
針對(duì)研究容錯(cuò)量子計(jì)算需要操縱大規(guī)模物理比特的需求,，發(fā)展產(chǎn)生和操縱大規(guī)模無缺陷中性原子陣列的技術(shù)。利用原子躍遷特性,，選擇合適的原子平臺(tái),，實(shí)現(xiàn)萬原子規(guī)模隨機(jī)填充的光鑷陣列，并利用人工智能技術(shù)解決傳統(tǒng)原子重排算法中重排時(shí)間隨陣列規(guī)模線性增加的問題,，在100 ms內(nèi)生成10000個(gè)原子的無缺陷中性原子陣列,；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)單比特量子門保真度大于99.9%,，兩比特門保真度大于99.5%,，讀取保真度大于99.5%，發(fā)展低串?dāng)_輔助比特和數(shù)據(jù)比特門操作以及線路中非破壞讀取技術(shù),，為容錯(cuò)量子計(jì)算構(gòu)建一個(gè)可操縱性高的萬原子規(guī)模實(shí)驗(yàn)平臺(tái),。
6. 核光鐘關(guān)鍵技術(shù)。
探索229Th離子摻雜能力的調(diào)控機(jī)制,，研究摻229Th晶體的輻射缺陷和真空紫外光譜性能,，研發(fā)綜合性能優(yōu)良的新型摻229Th氟化物晶體，晶體透過率大于50% (1mm厚度,，@148.4 nm)，229Th濃度大于1×1016 cm-3,，229Th離子分凝系數(shù)達(dá)到1,；揭示深紫外非線性光學(xué)晶體紫外近邊吸收機(jī)理，提出降低其非本征吸收技術(shù)方案,，研制高純高透過高效深紫外倍頻晶體(dij > d36 (KDP)),，有效提高晶體深紫外波段透過率（大于10%@148.4 nm），發(fā)展深紫外波段相位匹配技術(shù),，設(shè)計(jì)與研制深紫外倍頻輸出高轉(zhuǎn)換效率相關(guān)器件,，實(shí)現(xiàn)148.4 nm深紫外激光輸出,。
7. 面向新物理探索的量子測量技術(shù)。
針對(duì)超越粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理探測需求,，發(fā)展量子精密測量技術(shù),。例如實(shí)現(xiàn)精度達(dá)到10-28 e?cm量級(jí)的原子固有電偶極矩（EDM）測量；實(shí)現(xiàn)能量分辨率達(dá)到10-24 eV?Hz-1/2量級(jí)的贗磁信號(hào)測量,；實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量在10-5 eV量級(jí)的類軸子粒子傳播的自旋相關(guān)相互作用探測精度提升達(dá)2個(gè)數(shù)量級(jí)以上,。
8. 量子測量在慣性、引力測量和引力波天文觀測等方面的應(yīng)用,。
針對(duì)量子引力,、時(shí)空特性、極端物質(zhì)狀態(tài)等前沿科學(xué)問題研究需求,，發(fā)展基于原子干涉,、原子自旋等的量子精密測量方法和技術(shù)。實(shí)現(xiàn)10-10 g量級(jí)水平重力加速度和慣性精密測量,，提高地球定向參數(shù)和地球引力勢等的自主測量能力,；實(shí)現(xiàn)10-7 os-1Hz-1/2量級(jí)靈敏度的慣性角速度測量，驗(yàn)證原子自旋慣性導(dǎo)航精度潛力,，開展量子慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及應(yīng)用研究,，提高無人系統(tǒng)、智能控制等自主定位導(dǎo)航能力,。
9. 量子精密測量在遙感技術(shù)中的應(yīng)用,。
發(fā)展高精度光頻梳、高效低噪聲單光子探測,、超寬譜光電轉(zhuǎn)換等技術(shù),，在單光子弱信號(hào)的高效和高增益探測，對(duì)大氣的多種組分,、層析風(fēng)場和溫度反演,，地貌跨介質(zhì)高精度單光子測繪，亞毫米精度海平面快速測量,，高精度非視域單光子成像,，高速運(yùn)動(dòng)星間高精度測距和時(shí)鐘同步，超遠(yuǎn)距離星地鏈路的光頻梳多要素遙感等方面,，突破經(jīng)典遙感技術(shù)在探測距離,、精度和靈敏度方面的瓶頸，助力生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等實(shí)際應(yīng)用,。
10. 量子精密測量在極弱磁場測量中的應(yīng)用,。
面向弱磁計(jì)量測試、人體功能信息成像、磁異常探測,、資源勘探,、生命科學(xué)等方面的應(yīng)用，發(fā)展靈敏度達(dá)到aTHz-1/2量級(jí)的超高靈敏極弱磁場測量裝置,、靈敏度達(dá)到亞fTHz-1/2量級(jí)的微小型近零磁和地磁計(jì)量測試原子磁強(qiáng)計(jì)及芯片化原子磁強(qiáng)計(jì),；面向生物體系微觀電磁通路特性解析，發(fā)展溶液條件下實(shí)現(xiàn)單蛋白質(zhì)分辨的多模態(tài)極弱電流-磁場調(diào)控與測量裝置,。
四,、項(xiàng)目遴選的基本原則
（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，鼓勵(lì)原創(chuàng)性,、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索,。
（二）優(yōu)先資助能夠解決高精度量子操控與探測中的基礎(chǔ)科學(xué)難題或在相關(guān)領(lǐng)域具有應(yīng)用前景的研究項(xiàng)目。
（三）重點(diǎn)支持項(xiàng)目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累,，對(duì)總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻(xiàn)與支撐,。
五、2025年度資助計(jì)劃
擬資助培育項(xiàng)目25項(xiàng),，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為80萬元/項(xiàng),，資助期限為3年，培育項(xiàng)目申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2028年12月31日”,；擬資助重點(diǎn)支持項(xiàng)目10項(xiàng),，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為300萬元/項(xiàng)，資助期限為4年,，重點(diǎn)支持項(xiàng)目申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2029年12月31日”,。
六、申請(qǐng)要求及注意事項(xiàng)
（一）申請(qǐng)條件,。
本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：
1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷,；
2. 具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。
在站博士后研究人員,、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請(qǐng)人進(jìn)行申請(qǐng),。
（二）限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定。
執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“申請(qǐng)規(guī)定”中限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定的相關(guān)要求,。
（三）申請(qǐng)注意事項(xiàng),。
申請(qǐng)人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項(xiàng)目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)與結(jié)題等有關(guān)事項(xiàng)的通告》中相關(guān)要求,。
1. 本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)行無紙化申請(qǐng),。申請(qǐng)書提交日期為2025年3月1日－2025年3月15日16時(shí)。
（1）申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的填報(bào)說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請(qǐng)書及附件材料,。
（2）本重大研究計(jì)劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對(duì)多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個(gè)項(xiàng)目集群,。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的核心科學(xué)問題和項(xiàng)目指南公布的擬資助研究方向,，自行擬定項(xiàng)目名稱、科學(xué)目標(biāo),、研究內(nèi)容,、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。
（3）申請(qǐng)書中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”,，亞類說明選擇“培育項(xiàng)目”或“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”,，附注說明選擇“高精度量子操控與探測”，受理代碼選擇T01,，根據(jù)申請(qǐng)的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個(gè)申請(qǐng)代碼,。培育項(xiàng)目和重點(diǎn)支持項(xiàng)目的合作研究單位不得超過2個(gè)。
（4）申請(qǐng)人在申請(qǐng)書起始部分應(yīng)明確說明申請(qǐng)符合本項(xiàng)目指南中的資助研究方向,，以及對(duì)解決本重大研究計(jì)劃核心科學(xué)問題,、實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。
如果申請(qǐng)人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計(jì)劃相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目,，應(yīng)當(dāng)在申請(qǐng)書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請(qǐng)項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系,。
2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請(qǐng)以及審核申請(qǐng)材料等工作,。在2025年3月15日16時(shí)前通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請(qǐng)書及附件材料,，并在線提交本單位項(xiàng)目申請(qǐng)清單。
3. 其他注意事項(xiàng),。
（1）為實(shí)現(xiàn)重大研究計(jì)劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成,，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項(xiàng)目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計(jì)劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系,。
（2）為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流,，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計(jì)劃將每年舉辦1次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì),，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì),。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。
（四）咨詢方式,。
交叉科學(xué)部交叉科學(xué)一處
聯(lián)系電話：010-6232 8382
學(xué)?？萍继幱?jì)劃項(xiàng)目科聯(lián)系方式：8830 2962，[email protected]
科技處
2025年1月27日
