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十年报告
过去十年（2014-2024 年）英国在量子技术领域形成了新的研究范式，重点是解决工程挑战，以促进将领先的量子专业知识转化为具有跨行业商业化潜力的服务和技术应用。国家量子技术计划制定了这项工作的战略框架，这是一项变革性举措，旨在汇集该国学术界、工业界和政府利益相关者，共同努力创造新的量子经济。在这个领域，量子通信中心由国家计划通过工程和物理科学研究委员会资助，由约克大学领导，汇集了另外 11 所大学、国家物理实验室、RAL Space 以及 30 多个行业合作伙伴。中心愿景的实现——在所有距离尺度上集成量子安全通信——主要通过依赖量子密钥分发 (QKD) 的应用程序来实现，量子密钥分发是一种成熟的量子技术，可以实现加密密钥的超安全分发。
2025 INCITE 奖项类型：续订标题
类型：续订 标题：“强相互作用南部-戈德斯通玻色子的 3D 成像” 首席研究员：赵勇，阿贡国家实验室 联合研究员：丹尼斯·博尔韦格，布鲁克海文国家实验室 彼得·博伊尔，布鲁克海文国家实验室 伊恩·克洛伊特，阿贡国家实验室 高翔，阿贡国家实验室 斯瓦加托·穆克吉，布鲁克海文国家实验室 石琪，布鲁克海文国家实验室 张睿，阿贡国家实验室 科学学科：物理学 INCITE 分配：站点：阿贡国家实验室 机器（分配）：HPE Cray EX - 英特尔百亿亿次计算刀片节点（600,000 Aurora 节点小时） 研究摘要：可见宇宙主要由质子和中子组成，它们结合在一起形成原子核，占所有可见物质质量的 99% 以上。然而，如果没有一种名为介子的强相互作用粒子，我们所知的原子核就不会存在，介子在大于质子大小的距离尺度上作为强核力的载体发挥着关键作用。实验研究加上理论上的重大进展表明，质子、中子和介子等强相互作用粒子是由夸克和胶子等基本粒子组成的，它们的相互作用可用量子色动力学 (QCD) 描述。因此，QCD 是原子核形成的原因，因此也是宇宙中几乎所有可见物质形成的原因。通过这个 INCITE 项目，研究人员正在对介子和 K 介子的 3D 结构进行格点 QCD 计算，它们是强相互作用中的南部-戈德斯通玻色子。该团队使用保持手性对称性的格点 QCD 拉格朗日量，旨在确定高动量转移时的电磁形状因子、横向动量相关 (TMD) 波函数和部分子分布函数。这些计算旨在为杰斐逊实验室 (JLab) 12 GeV 升级和未来的电子离子对撞机 (EIC) 等实验项目提供比较和预测。结果将加深对强相互作用和约束的理解，并提供介子和介子的全面 3D 成像。该团队还将利用他们的发现提取用于 TMD 演化的 Collins-Soper 内核，这是从 JLab 和 EIC 实验中对质子 TMD 进行全局分析的关键输入。
和多波束声纳后向散射图像
(https://maps.ccom.unh.edu/portal/apps/webappviewer/index.html?id=28df035fe82c423cb3517295d9 bbc24c#. 2021 年 12 月 10 日) ........................................................................................................................... 20 图 19：R/V Gulf Surveyor (http://ccom.unh.edu/facilities/research-vessels/rv-gulf-surveyor)。 .......... 21 图 20：RVGS 图，其中包含关键位置和拖曳点相对于船舶参考点的偏移（未按比例绘制）。 ............................................................................................................................. 21 图 21：安装了拖缆的 R/V Gulf Surveyor 甲板上的 Klein 4K-SVY 侧扫。 ............................................................................................. 23 图 22：具有声学阴影、距离尺度、第一次回波和水柱的典型 SSS 数据示例。 ........................................................................................................................................................... 24 图 23：带有集成表面声速探头的 Kongsberg EM2040P MBES。 (https://www.kongsberg.com/maritime/products/ocean-science/mapping-systems/multibeam-echo- sounders/em-2040p-mkii-multibeam-echosounder-max.-550-m/) ........................................................................... 25 图 24：安装在 R/V Gulf Surveyor 中心支柱上的 EM2040P（照片：NOAA 的 Patrick Debroisse 中尉）。 ........................................................................................................................................... 26 图 25：在 50m 范围内布置用于位置置信度检查的 SSS 线。 ........................................................................... 27 图 26：相对于 MBES 目标位置（红色）的 SSS 接触位置（蓝色）。 ......................... 28 图 27：地理参考框架和船舶参考框架中的接触位置误差。接触位置主要位于 MBES 位置的东面。 ......................................................................... 28 图 28：应用地图校正后的 SSS 接触位置。 ......................................................................... 29 图 29：应用地图校正后，在地理和船舶参考框架中看到的 SSS 接触位置 ............................................................................................................................. 29 图 30：测量区域，其中 60m 和 80m 线路平面图以红色显示。 ........................................................................... 30 图 31：掩盖马赛克（左）隐藏接触，透过马赛克（右）显示接触。 ...... 32 图 32：使用自动所有数据，显示应用增益和定位校正之前的所有线路的 SSS 马赛克。覆盖在 RNC 13283 上。...................................................................................................... 33 图 33：使用 Auto-All 数据可视化应用地图校正和 EGN 后的 SSS。....... 34 图 34：DTM（顶部）显示折射伪影，与 ping 数据（底部）中看到的伪影相同。...................................................................................................................................................................... 35 图 35：EM2040P MBES 数据的全覆盖 DTM............................................................................................................. 36 图 36：EM2040P 数据从天底滤波到 45º 后的 DTM。............................................................................. 37 图 37：EM2040P 以 300 kHz 和 50cm 分辨率收集的 MBAB。西北采集点在左侧，东南采集点在右侧。后向散射强度以分贝表示，默认比例为 10 到 -70dB。 ........................................................................................................................... 38 图 38：调整后的 NW MBES 数据可视范围为 -4 至 -28db.................................... 39 图 39：SSS 接触位置（左）和 MBES 假定的“真实”位置（右）。........................................ 40 图 40：应用地图校正后的 SSS 接触位置。原始 SSS 位置以绿色标记标注。............................................................................................................. 41 图 41：地图校正前（左）和地图校正后（右）的另一个示例，最初显示两条独立的龙虾笼线。............................................................................................. 41 图 42：应用地图校正后，两条 SSS 线之间的差异约为 7.5 米。红色框突出显示了沙波应重叠的区域。............................................................................. 42 图 43：NW 采集站点：叠加之前的 MBES（顶部）、SSS（中）和 MBES 后向散射（底部）。 ........................................................................................................................................................... 44 图 44：SE 采集点：叠加前的 MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）。 ........................................................................................................................................... 45左侧为西北方向采集点，右侧为东南方向采集点。后向散射强度以分贝表示，默认范围为 10 至 -70dB。 ........................................................................................................................... 38 图 38：调整后的西北方向 MBES 数据可视范围为 -4 至 -28db........................................ 39 图 39：SSS 接触位置（左）和 MBES 假定的“真实”位置（右）。............................................................. 40 图 40：应用地图校正后的 SSS 接触位置。原始 SSS 位置以绿色标记标注。 .................................................................................................................... 41 图 41：地图校正前（左）和地图校正后（右）的另一个示例，最初显示两条独立的龙虾笼线。 .................................................................................................................... 41 图 42：应用地图校正后，两条 SSS 线之间的差异约为 7.5 米。红框突出显示了沙波应该重叠的区域。 ........................................................................... 42 图 43：NW 采集点：MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）在叠加之前。 ............................................................................................................................................................. 44 图 44：SE 采集点：MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）在叠加之前。 ............................................................................................................................................................. 45左侧为西北方向采集点，右侧为东南方向采集点。后向散射强度以分贝表示，默认范围为 10 至 -70dB。 ........................................................................................................................... 38 图 38：调整后的西北方向 MBES 数据可视范围为 -4 至 -28db........................................ 39 图 39：SSS 接触位置（左）和 MBES 假定的“真实”位置（右）。............................................................. 40 图 40：应用地图校正后的 SSS 接触位置。原始 SSS 位置以绿色标记标注。 .................................................................................................................... 41 图 41：地图校正前（左）和地图校正后（右）的另一个示例，最初显示两条独立的龙虾笼线。 .................................................................................................................... 41 图 42：应用地图校正后，两条 SSS 线之间的差异约为 7.5 米。红框突出显示了沙波应该重叠的区域。 ........................................................................... 42 图 43：NW 采集点：MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）在叠加之前。 ............................................................................................................................................................. 44 图 44：SE 采集点：MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）在叠加之前。 ............................................................................................................................................................. 45........... 42 图 43：NW 采集点：MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）在叠加之前。 ............................................................................................................................................................. 44 图 44：SE 采集点：MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）在叠加之前。 ............................................................................................................................................................. 45........... 42 图 43：NW 采集点：MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）在叠加之前。 ............................................................................................................................................................. 44 图 44：SE 采集点：MBES（顶部）、SSS（中间）和 MBES 背向散射（底部）在叠加之前。 ............................................................................................................................................................. 45