? 單分子科學
在單分子結(jié)構(gòu)高分辨表征和操控的理論和實驗研究領(lǐng)域取得一系列重要進展，在國際上首次獲得具有化學鍵分辨率的C60單分子圖像，并發(fā)現(xiàn)二維C60點陣的一種新型取向疇結(jié)構(gòu)（2001）；首次實現(xiàn)了單個分子內(nèi)部的化學反應，并利用局域的化學反應來改變和控制分子的物理性質(zhì)，從而實現(xiàn)重要的物理效應，為單分子功能器件的制備提供了一個極為重要的新方法，揭示了單分子科學研究的廣闊前景（2005）；首次演示了在單分子器件上的雙功能集成，為單分子器件的多功能化開辟了新的思路（2009）；首次展示亞波長尺度下的納腔等離激元可以作為一種頻率可調(diào)的近場相干光源，有效控制分子的發(fā)光特性，實現(xiàn)新奇的電光效應（2010）。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Science》、《Nature》及其子刊、《PNAS》、《PRL》等學術(shù)期刊上，榮獲國家自然科學二等獎1項。
利用STM獲得的C60單分子圖像 C60二維分子取向疇 實現(xiàn)了單個分子內(nèi)部的化學反應
? 量子信息科學
上世紀80年代率先在國內(nèi)開展量子光學研究，于1997年和1998年先后提出“量子避錯編碼原理”和“量子概率克隆原理”。在近十年中，學校在量子信息科學前沿和量子通信技術(shù)等領(lǐng)域取得了一系列具有國際領(lǐng)先水平的創(chuàng)新成果。首次實現(xiàn)終端開放的隱形傳態(tài)、復合系統(tǒng)量子隱形傳態(tài)、光子與原子比特間的隱形傳態(tài)、國際上距離最遠的自由空間量子隱形傳態(tài)；首次實現(xiàn)五光子、六光子和十比特光子糾纏態(tài)；首次實現(xiàn)突破大氣等效厚度的量子糾纏和量子密鑰分發(fā)；率先實現(xiàn)絕對安全距離超過100公里和200公里的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)；首次實現(xiàn)全通型量子通信網(wǎng)絡；首次實現(xiàn)具有存儲和讀出功能的量子中繼器；實現(xiàn)毫秒級的單激發(fā)量子存儲；實現(xiàn)多光子容失量子編碼；實現(xiàn)重要的量子算法；實現(xiàn)自旋晶格模型中任意子分數(shù)統(tǒng)計的量子模擬；實現(xiàn)最優(yōu)動力學解耦，極大地提高了電子自旋相干時間等。在量子技術(shù)創(chuàng)新與工程化應用方面取得了重大突破，成功研制出具有國際領(lǐng)先水平的單光子探測器、量子密鑰收發(fā)一體終端、量子交換機和量子集控站等一批核心元器件與關(guān)鍵設備。目前正聯(lián)合安徽省和山東省相關(guān)地區(qū)，開展“南北干線”大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)建設，有望建成世界上首個大尺度廣域量子通信國家試驗床，對我國奪取這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的制高點具有十分重大的意義。
相關(guān)研究成果7次入選由兩院院士評選的年度中國十大科技進展新聞、4次入選美國物理學會和歐洲物理學會評選的國際物理學重大進展，并在國際權(quán)威綜述雜志《Reviews of Modern Physics》上發(fā)表中國大陸科學家撰寫的第一篇實驗綜述論文。
? 超導科學
在高溫超導領(lǐng)域取得系列重要進展，2008年發(fā)現(xiàn)了一類新型超導體—鐵基化合物超導體，其臨界溫度突破了“麥克米蘭極限”，推動了鐵基高溫超導材料的研究。相關(guān)研究成果與日本和中科院物理所科學家的工作一起入選2008年《Science》雜志評選的世界十大科學進展、美國物理學會和歐洲物理學會評選的物理學重要進展、中國兩院院士評選的世界十大科技進展等。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Nature》及其子刊、《PRL》等學術(shù)期刊上。
發(fā)現(xiàn)臨界溫度突破43K的鐵基超導材料 SmFeAsO1xFx鐵基超導材料
? 納米科技
面向世界納米科技前沿，圍繞納米尺度下的物理、化學和生物現(xiàn)象，材料的生長、演變及組裝的基本過程等核心科學問題開展研究，取得了一系列創(chuàng)新成果，研發(fā)出系列納米仿生材料、無機-有機復合材料、新型碳納米材料、生物醫(yī)用及節(jié)能納米材料等，并探索相關(guān)材料和技術(shù)在能源、環(huán)境、生物等高科技領(lǐng)域的應用。相關(guān)成果先后發(fā)表在《Science》、《Nature》子刊、《JACS》、《Angew. Chem. Int.Ed.》、《Adv. Mater.》、《ACS Nano》、《Adv. Funct. Mater.》、《Small》等學術(shù)期刊上，榮獲國家自然科學二等獎2項。
成功研制磁通閉合Ni- Co合金納米環(huán) 藥物增強透皮技術(shù)
? 空間科學
立足空間科學領(lǐng)域的若干科學前沿和國家重大需求，開展日地空間物理、中高層大氣物理、空間基礎等離子體物理等研究，在太陽風暴及其空間天氣效應、近地空間大氣動力學和氣候?qū)W、磁場重聯(lián)與粒子加速基本物理過程等方面取得一系列創(chuàng)新成果；發(fā)展了先進探測技術(shù)；自主研發(fā)并建成了具有國際水平的地基中高層大氣觀測設備，以及空間粒子探測有效載荷研制平臺。
"十二五"期間,重點圍繞量子力學完備性檢驗、暗物質(zhì)探測、深空探測等空間科學任務開展研究,已承擔中國科學院空間科學戰(zhàn)略性先導專項等一系列重大任務，爭取實現(xiàn)科學上的重大發(fā)現(xiàn)和突破。
? 火災科技
面向國家火災安全重大需求和世界火災科學前沿，開展火災動力學演化規(guī)律和火災防治關(guān)鍵技術(shù)研究；建成了一批具有國際先進水平的火災科學研究平臺；近幾年發(fā)表的SCI論文數(shù)穩(wěn)居國際300多個火災研究機構(gòu)首位；相關(guān)成果獲得國家科技進步獎、國際科學技術(shù)合作獎、國家專利金獎等獎勵。研究成果大規(guī)模應用于人民大會堂、中央電視臺、北京奧運場館、上海世博會、廣州亞運會等重要場所和重要活動。成功培育出科大立安安全技術(shù)有限公司。
大空間火災智能監(jiān)測系統(tǒng) 便攜式1323滅火器 固定式1323滅火系統(tǒng)
? 語音技術(shù)
圍繞智能語音技術(shù)開展基礎研究和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，在自然語言理解技術(shù)，語音合成、識別與評測技術(shù)，語音編碼、增強及芯片技術(shù)等共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上取得了一系列突破，研究成果在國內(nèi)和國際多次的語音評測比賽中名列第一，語音合成、語音識別等關(guān)鍵核心技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。2006—2011年連續(xù)六年獲得英文語音合成國際大賽（Blizzard Challenge ）第一名；2008年獲NIST國際說話人識別評測大賽桂冠，2009獲NIST國際語種識別評測大賽混淆方言對識別評測冠軍，通用語種識別評測亞軍。并先后獲得國家科技進步獎、信息產(chǎn)業(yè)國家重大技術(shù)發(fā)明獎等獎勵。成功培育出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的我國唯一以語音技術(shù)為產(chǎn)業(yè)化方向的上市公司，在中文語音合成市場占有80%以上的市場份額，相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品廣泛應用于電信、金融、電力、社保等行業(yè)和國防、教育等國家核心價值領(lǐng)域。
語音合成芯片 上海世博會“多語言世博語音信息查詢服務”
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