1.量子材料与量子传感

建立人工量子材料的绿色高效制备方法，探索人工量子材料结构中的新奇量子效应，阐明量子结构与性能直接的构效关系，精准实现量子态工程以有效调控量子相干性与量子消相干性；发展低丰度关键标志物检测的信号放大方法，构建高灵敏度和高时分辨率的实时原位光学成像技术，提出量子精密测量与量子传感新原理和新技术等；揭示高阶EP对测量灵敏度的增强机制，实现PT对称和反对称光机械杂化量子系统中的高阶EP辅助的超灵敏测量；研究量子噪声对PT光机械传感的影响，探索EP辅助的量子噪声抑制方案，实现接近或突破标准量子极限的超灵敏力学传感技术。

  2.微纳传感材料与器件

探索新型气敏、磁电、光电传感材料合成工艺和微纳加工技术，阐明材料微纳结构与传感器性能之间的构效关系，通过结构工程、界面工程、多场调控等多种手段，设计开发出多种新型传感材料；构建多维传感器阵列并建立数据分析模型，突破现有技术局限，开发具备多场景适配的新型传感器，解决当前传感器在复杂应用场景下多功能感知与智能化适配不足、难以精准检测气体成分并进行数据分析与智能决策的重大问题；开发传感器控制系统的优化技术，突破面向精准检测的智能测控集成技术，实现数据处理、结果输出、补偿修正等传感检测功能的集成化和智能化。

  3.传感信息处理

开发适用于复杂环境的智能视觉测量技术与信息处理技术，实现非标关键部件在线加工三维信息感知和重建，获得其形状、姿势、运动、方位、外观形貌，进一步实现高精度、高动态、全流程实时测量与识别，满足先进制造对对测量任务提出的大范围、高精度、在线实时、动态测量的要求；发微弱光信号数字相干检测技术，实现在复杂信号背景中微弱光信号的有效提取和传感参量相关信息获取；开发拍频信号的光-电转换、相关电信号的数据采集及算法处理技术，提高传感信号的信噪比、降低传感信号响应时间以及提高传感信号的灵敏度和准确度。