一、科學(xué)目標(biāo)
總體科學(xué)目標(biāo):進(jìn)一步提升我國在精密測量領(lǐng)域的研究能力,促進(jìn)精密測量物理領(lǐng)域的發(fā)展,增強(qiáng)精密測量物理學(xué)科整體上在國際上的影響力,其中某些方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平,擴(kuò)大基本物理常數(shù)測量和基本物理量測定的國際話語權(quán)。在導(dǎo)航定位、守時(shí)授時(shí)、資源勘探、國防安全等國家需求方面提供關(guān)鍵概念、方法、技術(shù)基礎(chǔ)。在精密測量領(lǐng)域,為國家發(fā)展的需求造就一支高水平的研究隊(duì)伍。
具體科學(xué)目標(biāo):改進(jìn)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)體系,提升測量精度;構(gòu)建原子分子冷卻新體系,提出原子分子冷卻以及用于精密測量的新原理與新方法;實(shí)現(xiàn)突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限的測量,噪聲壓縮達(dá)到國際領(lǐng)先水平;時(shí)頻測量不確定度達(dá)到10–18水平,時(shí)頻比對傳遞精度優(yōu)于10–19;更多物理常數(shù)測量值進(jìn)入CODATA;等效原理和牛頓反平方定律等物理定律檢驗(yàn)取得國際領(lǐng)先的結(jié)果等;在實(shí)驗(yàn)測量研究的基礎(chǔ)上,獲取新發(fā)現(xiàn)、新認(rèn)識、新機(jī)理,提出新概念、新觀點(diǎn)等。
二、核心科學(xué)問題
?。ㄒ唬┩黄茦?biāo)準(zhǔn)量子極限的測量原理、方法與技術(shù);
?。ǘ┩黄片F(xiàn)有原子頻標(biāo)精度水平的新原理與方法;
?。ㄈ┩黄圃泳懿倏睾头肿永鋮s的新機(jī)理與技術(shù)。
三、2017年度受理與資助情況
2017年度共接收申請30項(xiàng),其中集成項(xiàng)目3項(xiàng),重點(diǎn)支持項(xiàng)目6項(xiàng),培育項(xiàng)目21項(xiàng)。經(jīng)專家評審,有3項(xiàng)集成項(xiàng)目,3項(xiàng)重點(diǎn)支持項(xiàng)目,6項(xiàng)培育項(xiàng)目獲得資助,資助直接費(fèi)用3100萬元。
四、2018年度重點(diǎn)資助領(lǐng)域和研究方向
本重大研究計(jì)劃圍繞核心科學(xué)問題,2018年主要以“集成項(xiàng)目”為主,以“培育項(xiàng)目”支持優(yōu)秀人才為輔的形式予以資助。對已經(jīng)取得重要進(jìn)展的領(lǐng)域,以“集成項(xiàng)目”予以資助,以組建優(yōu)勢互補(bǔ)的科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì),實(shí)現(xiàn)在若干重要方向上的跨越發(fā)展。對未承擔(dān)(包括參加)過“精密測量物理”重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的優(yōu)秀年輕科研人員以“培育項(xiàng)目”方式予以資助,以鼓勵(lì)優(yōu)秀年輕科研人員從事精密測量物理研究工作。本年度擬資助以下研究方向:
?。ㄒ唬┘身?xiàng)目。
1.超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限的雙/多參數(shù)聯(lián)合測量。
科學(xué)目標(biāo):發(fā)展制備和操縱超冷原子與光場的連續(xù)變量糾纏態(tài)的新原理和新方法,利用連續(xù)變量量子糾纏態(tài)實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典極限的雙參數(shù)和多參量聯(lián)合測量,(如同時(shí)確定復(fù)參數(shù)的實(shí)部和虛部或振幅與相位)。研究刻畫和定量標(biāo)定各類連續(xù)變量糾纏態(tài)對超越經(jīng)典極限測量能力的有效判據(jù),以及各種實(shí)用量子糾纏態(tài)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生與驗(yàn)證。在超越經(jīng)典極限的雙/多參數(shù)估計(jì)精度上達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
研究內(nèi)容:發(fā)展基于超冷原子和光場連續(xù)變量的雙/多參數(shù)聯(lián)合測量的新機(jī)制,比較分別利用超冷原子簡并氣體和量子光場系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)對精密測量有實(shí)用價(jià)值的連續(xù)變量原子玻色愛因斯坦凝聚體以及光場的的量子糾纏態(tài)(如各類壓縮光場態(tài)以及糾纏的原子玻色凝聚體等)的制備、操控、與探測。在理論上進(jìn)一步發(fā)展超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限測量精度的雙/多參數(shù)量子測量的新原理。
2.基于多光子多自由度糾纏的超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限測量。
科學(xué)目標(biāo):制備高效率、不可分辨性大于95%的國際最優(yōu)單光子源。實(shí)現(xiàn)不少于12個(gè)光子的糾纏態(tài),發(fā)展對偏振、路徑和軌道角動量等多自由度的相干操控及測量技術(shù),并以此為資源實(shí)現(xiàn)超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限的量子關(guān)聯(lián)測量,應(yīng)用于對微轉(zhuǎn)動、微相位及微頻移等物理量的精密測量。針對實(shí)際應(yīng)用,發(fā)展具有噪聲容忍度的測量方案及相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析算法和統(tǒng)計(jì)工具。
研究內(nèi)容:設(shè)計(jì)高效率高全同性的單光子源的新方案,優(yōu)化半導(dǎo)體量子點(diǎn)腔電動力學(xué)的參數(shù),發(fā)展側(cè)向光學(xué)脈沖共振激發(fā)技術(shù)。制備基于脈沖參量下轉(zhuǎn)換的頻率無關(guān)聯(lián)高糾纏度光子對,總收集效率接近100%。探索可觸發(fā)地產(chǎn)生多光子N00N態(tài),并用于無條件地突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限。在理論上研究系統(tǒng)損耗和噪聲等效應(yīng)對量子精密測量的影響。
3.高精度時(shí)間頻率傳遞比對技術(shù)。
科學(xué)目標(biāo):利用通信光纖建立遠(yuǎn)程高精度時(shí)間頻率傳遞和比對測量系統(tǒng),開展異地不同元素光頻標(biāo)的頻率值比對測量,支撐研究影響光頻標(biāo)性能的物理和技術(shù)問題、光頻標(biāo)性能自評估結(jié)果的確認(rèn)、以及相關(guān)精密物理測量研究。
研究內(nèi)容:研制成套的、滿足實(shí)際運(yùn)行環(huán)境需求的高精度的遠(yuǎn)程光纖時(shí)間頻率傳遞和寬譜光梳頻率測量比對儀器設(shè)備,以及超高精度的量子時(shí)間同步實(shí)驗(yàn)演示系統(tǒng)。1000公里以上實(shí)地通信光纖頻率傳遞系統(tǒng):頻率傳遞穩(wěn)定度達(dá)到E-19/d量級;寬譜光梳頻率測量比對系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)Sr、Yb、Ca+和Al+光頻標(biāo)之間頻率比對的寬譜光梳和E-19/d量級頻率比對測量;量子時(shí)間同步演示系統(tǒng):通過1km以上自由空間和20km以上實(shí)地光纖,實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步優(yōu)于800fs。
(二)培育項(xiàng)目。
主要針對精密測量物理的重要科學(xué)問題,培養(yǎng)精密測量物理領(lǐng)域優(yōu)秀年輕人才,對未承擔(dān)(包括參加)過 “精密測量物理”重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的優(yōu)秀年輕科研人員以“培育項(xiàng)目”方式予以資助。項(xiàng)目申請需有明確的科學(xué)問題、新穎的物理思想和具體的解決途徑。主要研究方向如下:
1.精密測量物理中的噪聲機(jī)制與抑制方法;
2.高精度原子頻標(biāo)的新體系;
3.時(shí)間頻率的高精度傳輸與比對;
4.原子分子結(jié)構(gòu)及精密譜;
5.量子測量的新原理與新方法;
6.超冷原子分子精密測量的原理與方法;
7.基本物理定律高精度檢驗(yàn)的新方法;
8.物理常數(shù)和物理參量高精度測量的新方法;
9.精密測量物理關(guān)鍵單元技術(shù);
10.引力波探測的新方案與新技術(shù)。
五、遴選項(xiàng)目的基本原則
?。ㄒ唬┭芯績?nèi)容必須符合項(xiàng)目指南要求,針對基于原子分子光子的精密測量物理研究的科學(xué)問題開展創(chuàng)新性理論和實(shí)驗(yàn)研究。
?。ǘ┕膭?lì)開展前沿領(lǐng)域探索性研究,優(yōu)先支持具有原創(chuàng)性的精密測量物理新概念、新體系、新方法和新技術(shù)的研究。
(三)以高精度實(shí)驗(yàn)研究為主、注重理論與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合,研究目標(biāo)要體現(xiàn)更高的測量精度。
六、2018年度資助計(jì)劃
2018年度擬資助集成項(xiàng)目直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度約500萬元/項(xiàng),資助期限3年;培育項(xiàng)目直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度約80萬元/項(xiàng),資助期限3年。申請書中研究期限應(yīng)填寫“2019年1月1日-2021年12月31日”。
七、申報(bào)要求及注意事項(xiàng)
?。ㄒ唬┥暾垪l件。
本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目申請人應(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人進(jìn)行申請。
?。ǘ┫揄?xiàng)規(guī)定。
1.具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)的人員,申請(包括申請人和主要參與者)和正在承擔(dān)(包括負(fù)責(zé)人和主要參與者)以下類型項(xiàng)目總數(shù)合計(jì)限為3項(xiàng):面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、重大項(xiàng)目、重大研究計(jì)劃項(xiàng)目(不包括集成項(xiàng)目和戰(zhàn)略研究項(xiàng)目)、聯(lián)合基金項(xiàng)目、青年科學(xué)基金項(xiàng)目、地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目、優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目、國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目、重點(diǎn)國際(地區(qū))合作研究項(xiàng)目、直接費(fèi)用大于200萬元/項(xiàng)的組織間國際(地區(qū))合作研究項(xiàng)目(僅限作為申請人申請和作為負(fù)責(zé)人承擔(dān),作為參與者不限)、國家重大科研儀器研制項(xiàng)目(含承擔(dān)科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究??铐?xiàng)目和國家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)項(xiàng)目)、優(yōu)秀國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目,以及資助期限超過1年的應(yīng)急管理項(xiàng)目[ 特殊說明的除外;局(室)委托任務(wù)及軟課題研究項(xiàng)目除外]。
優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目和國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目申請時(shí)不限項(xiàng);正式接收申請到國家自然科學(xué)基金委員會作出資助與否決定之前,以及獲資助后,計(jì)入限項(xiàng)。
2.申請人同年只能申請1項(xiàng)重大研究計(jì)劃項(xiàng)目。上一年度獲得重大研究計(jì)劃項(xiàng)目資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人(不包括集成項(xiàng)目和戰(zhàn)略研究項(xiàng)目),本年度不得作為申請人申請重大研究計(jì)劃項(xiàng)目。
?。ㄈ┥暾堊⒁馐马?xiàng)。
1.申請書報(bào)送日期為2018年5月21日-25日16時(shí)。
2.項(xiàng)目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下:
(1)申請人在填報(bào)申請書前,應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本項(xiàng)目指南和《2018年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》的相關(guān)內(nèi)容,不符合本《指南》要求的申請項(xiàng)目將不予受理。
?。?)本重大研究計(jì)劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題,將對多學(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。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的具體科學(xué)問題和項(xiàng)目指南公布的擬資助研究方向,在分析國內(nèi)外已有成果的基礎(chǔ)上,明確新的突破點(diǎn)以及創(chuàng)新思路,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。申請書選題應(yīng)符合本重大研究計(jì)劃的實(shí)施原則,具有明確的關(guān)鍵科學(xué)問題。并應(yīng)論述與項(xiàng)目指南最接近的科學(xué)問題的關(guān)系,以及對解決核心科學(xué)問題和實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目總體目標(biāo)的貢獻(xiàn)。
?。?)申請人登錄科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)https://isisn.nsfc.gov.cn/(沒有系統(tǒng)賬號的申請人請向依托單位基金管理聯(lián)系人申請開戶),按照重大研究計(jì)劃申請書的撰寫提綱及相關(guān)要求撰寫申請書。
?。?)申請書中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”,亞類說明選擇“集成項(xiàng)目”或“培育項(xiàng)目”,附注說明選擇“精密測量物理”,根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請代碼。
培育項(xiàng)目的合作研究單位不得超過2個(gè)。集成項(xiàng)目的合作研究單位不得超過4個(gè)。集成項(xiàng)目主要參與者必須是重大研究計(jì)劃的實(shí)際貢獻(xiàn)者,合計(jì)人數(shù)不超過9人。
?。?)申請人應(yīng)當(dāng)按照重大研究計(jì)劃申請書的撰寫提綱撰寫申請書,應(yīng)突出有限目標(biāo)和重點(diǎn)突破,明確對實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃總體目標(biāo)和解決核心科學(xué)問題的貢獻(xiàn)。
如果申請人已經(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)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。
?。?)申請人應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀《2018年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》中預(yù)算編報(bào)須知的內(nèi)容,嚴(yán)格按照《國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理辦法》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理有關(guān)問題的補(bǔ)充通知》(財(cái)科教〔2016〕19號)以及《國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資金預(yù)算表編制說明》的要求,認(rèn)真如實(shí)編報(bào)《國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資金預(yù)算表》。
?。?)申請人完成申請書撰寫后,在線提交電子申請書及附件材料,下載打印最終PDF版本申請書,并保證紙質(zhì)申請書與電子版內(nèi)容一致。
?。?)申請人應(yīng)及時(shí)向依托單位提交簽字后的紙質(zhì)申請書原件以及其他特別說明要求提交的紙質(zhì)材料原件等附件。
3.依托單位應(yīng)對本單位申請人所提交申請材料的真實(shí)性、完整性和合規(guī)性進(jìn)行審核;對申請人申報(bào)預(yù)算的目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性和經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行審核,并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將申請材料報(bào)送國家自然科學(xué)基金委員會。具體要求如下:
?。?)應(yīng)在規(guī)定的項(xiàng)目申請截止日期(2018年5月25日16時(shí))前提交本單位電子版申請書及附件材料,并統(tǒng)一報(bào)送經(jīng)單位簽字蓋章后的紙質(zhì)申請書原件(一式一份)及要求報(bào)送的紙質(zhì)附件材料。
(2)提交電子版申請書時(shí),應(yīng)通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)。
?。?)報(bào)送紙質(zhì)申請材料時(shí),還應(yīng)包括本單位公函和申請項(xiàng)目清單,材料不完整不予接收。
(4)可將紙質(zhì)申請材料直接送達(dá)或郵寄至國家自然科學(xué)基金委員會項(xiàng)目材料接收工作組。采用郵寄方式的,請?jiān)陧?xiàng)目申請截止時(shí)間前(以發(fā)信郵戳日期為準(zhǔn))以快遞方式郵寄,以免延誤申請,并在信封左下角注明“重大研究計(jì)劃項(xiàng)目申請材料”。
4.申請書由國家自然科學(xué)基金委員會項(xiàng)目材料接收工作組負(fù)責(zé)接收,材料接收工作組聯(lián)系方式如下:
通訊地址:北京市海淀區(qū)雙清路83號國家自然科學(xué)基金委員會項(xiàng)目材料接收工作組(行政樓101房間)
郵 編:100085
聯(lián)系電話:010-62328591
5.本重大研究計(jì)劃咨詢方式:
國家自然科學(xué)基金委員會數(shù)理科學(xué)部物理(I)處
聯(lián)系電話:010-62325055
?。ㄋ模┢渌⒁馐马?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)劃將每年舉辦一次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會,并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)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,并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。