分类： 物理学

来源： 《科学》

内布拉斯加大学林肯分校团队证明，广泛用于现代电子器件的二氧化铪（hafnia）本身即具有反铁电性，解决了长期争议。该材料无铅、与现有半导体工艺兼容，薄膜薄至0.6纳米仍稳定，耐温达850°C。反铁电“可切换性”有望用于高性能电容器、固态冷却和新型计算机存储器。

来源： 《物理评论快报》

瑞士EPFL、以色列魏茨曼研究所和美国普林斯顿大学合作，在70纳米宽砷化镓层中测量ν=1/2分数量子霍尔态，通过量子点接触散粒噪声首次在两个独立实验室测得一致结果：准粒子电荷约为电子的四分之一（e/4）。该态可在几开尔文下存活，理论预测其具有非阿贝尔特性，有望用于容错拓扑量子计算。

来源：Nature

新加坡量子技术中心用镥离子构建原子钟，频率测量至小数点后19位，不确定度1×10⁻¹⁹，为迄今光学原子钟最低。两台钟比对不确定度5.7×10⁻¹⁹。镥的钟跃迁几乎不受温度和磁场影响，有望用于探测基础物理和重力变化，并竞争重新定义“秒”。

来源：Physical Review Letters

中国科大团队利用SWAP门协议，将碳化硅色心电子自旋的纠缠态转移至周围硅-29核自旋存储，使纠缠寿命从约1微秒延长至240微秒以上，保真度仍达92.5%。该方案在室温下可行，且逾10%色心可承载多核自旋量子寄存器，有望推动可扩展量子传感与信息处理。

来源：Science Advances

美因茨约翰内斯古腾堡大学团队开发基于金刚石氮空位（NV）中心的量子磁力计，体积小于0.5立方毫米，可在室温工作，无需接触皮肤即可测量心磁信号，有望用于心肌炎、癫痫早期检测及胎儿心磁监测。研究展示德国量子技术迈向医疗应用，但仍需提升灵敏度，并开发磁通聚集器等改进方案。

来源：Physical Review Letters

加州大学河滨分校团队将北极浮冰模拟为受湍流风推动、彼此碰撞的颗粒，发现仅需引入碰撞即可重现弗拉姆海峡海冰扩散速度、浮冰速度分布及小时至天数尺度的运动变化。密集冰区中碰撞耗散风能，限制浮冰自由移动。该框架有助预测变暖下海冰输运，也可用于雪崩、滑坡和3D打印颗粒墨水等系统。

来源：Newton

德州大学达拉斯分校发现，在-60°C下，高导热金属表面使冰冷却收缩快于基底，产生拉伸应力并开裂，附着力几乎降至零，而玻璃表面冰仍牢固。碳纤维复合材料也比玻纤更易脱冰。研究提出极寒环境中“让冰更冷”而非加热，或为飞机、风机除冰提供新策略。

来源：Nature

德国杜塞尔多夫大学等领导的BASE团队在CERN将92个反质子装入移动彭宁陷阱，用卡车绕场运输约8公里，无粒子损失，并首次在移动装置中存储反质子超一个月，真空度优于2.2×10⁻¹⁸毫巴。该技术旨在将反质子运至杜塞尔多夫高精度实验室，与质子比较，以寻找物质—反物质不对称的线索。

来源：Physics of Fluids

京都大学与德国约旦大学团队通过数学分析和数值实验证明，陡坡渠道水流必然形成带间断的周期性滚波，无法保持均匀稳定。现有水利设计标准假设稳态条件，忽视滚波等物理现象。研究还发现滚波在中东被用作装饰水景，未来或可应用于鱼道设计，兼顾大坝安全与水生态保护。

来源：Physical Review Letters

达姆施塔特工业大学首次证明，完全无序且不断运动的原子可通过共享空芯光纤协调，共同发射沿光纤传播的短促强光脉冲。通常此类脉冲向两个相反方向等强传播，但研究显示，将原子运动速度与发射脉冲持续时间匹配，可打破对称性，使更多光朝单一方向发射。该发现表明，无需精密固定原子结构即可实现定向发光，为新型定向光源和光学元件开辟新路径。