分类： 物理学

来源：《美国国家科学院院刊》

芝加哥大学联合团队通过量子力学模拟，首次在原子尺度揭示冰晶结构缺陷如何改变其与紫外光的相互作用。研究发现，冰晶中的空位、氢氧根离子及Bjerrum缺陷等微观瑕疵会形成独特的光吸收特征，这解释了上世纪80年代以来观测到的冰在紫外照射下吸光特性变化的未解之谜。该模型为理解冰在光照下的化学反应提供了关键基础，对预测永冻层融化释放温室气体、以及研究木卫二等冰封天体的表面化学过程具有重要价值。

来源：《自然·通讯》

物理学家利用激光冷却的铍离子将正电子冷却至10开尔文以下，使反氢原子捕获效率提升十倍——7小时内捕获1.5万个原子，远超此前24小时仅2000个原子的水平。这一突破性技术为精确检验反物质与引力的相互作用、探索宇宙中物质与反物质不对称之谜提供了关键实验基础，标志着反物质研究进入新阶段。

来源：《科学》

美国联合量子研究所（JQI）团队成功研发出一种新型光子芯片，能够将单一颜色的激光高效转换为三种不同颜色的光（二次、三次和四次谐波），且无需主动调控或精密校准。该技术通过特殊谐振器阵列结构，利用光在微环与“超环”中的双时间尺度效应，被动解决了频率-相位匹配难题，显著提升了非线性光学效应的稳定性和可重复性。这一突破为量子计算、精密测量及光通信等领域的集成化光源应用提供了可靠解决方案。

来源：《先进材料》

康考迪亚大学团队成功研制出全球首款仅依靠光能即可在空气中自主飞行的微电机。这种形似花粉、直径约12微米的粒子由氧化锌制成并镀有金层，能通过吸收近红外光产生热量，利用形成的对流克服重力实现悬浮与定向运动。该技术突破了微电机此前仅能在液体中移动的限制，为开发空气中工作的微观传感器、污染物监测及空气净化装置开辟了新途径。

来源：《光学快报》

荷兰莱顿大学物理学家首次用声波成功再现了著名的杨氏双缝实验。研究人员在砷化镓材料上雕刻双缝，通过测量千兆赫兹声波发现：声波与光波同样会产生干涉条纹，但其传播行为存在关键差异——声波在材料中各方向的传播速度不同，导致干涉图样不对称。团队建立的数学模型能准确预测该现象。这项发现不仅为5G设备和微电子传感器提供了新见解，更有望推动量子声学这一新兴领域的发展，利用微观声波实现信息传输。

来源：《物理评论E》

研究通过数学模型结合磁粒、钢珠和肥皂泡实验证实，当粒子间的排斥力与空间限制达到平衡时，不同性质的粒子会自组织形成完全相同的几何图案。这一普适性规律为新型材料设计提供了理论基础，尤其在生物医学领域可应用于智能药物递送系统、组织工程支架的优化，以及工业颗粒材料的包装运输。

来源：《科学进展》

工程师发明了一种夜间发电装置，它通过斯特林发动机将地面环境热量与太空的深度寒冷相连，利用微小温差产生机械能。该装置在户外实验中每平方米可产生至少400毫瓦功率，并能直接驱动风扇或发电。这项技术为在晴朗干燥地区实现建筑物（如温室）的夜间无源通风提供了新方案。

来源：2025年国际计算机视觉会议（ICCV）

研究团队通过结合洛曼透镜结构与空间光调制器，开发出能对不同区域独立调焦的计算透镜系统。该系统融合对比度检测（将图像分割为超像素分区优化）与相位检测（利用双像素传感器判断调焦方向）两种对焦技术，最高支持21帧/秒动态场景拍摄，实现了从前景到远景的全画面同步清晰成像。这项突破性技术将应用于显微成像、自动驾驶及增强现实等领域，有望重塑光学设计范式。

来源：《自然》

普林斯顿大学研究团队通过采用钽金属和硅基底材料，成功将超导量子比特的相干时间提升至1毫秒以上，比现有最佳水平延长三倍。这一设计兼容谷歌、IBM等公司的现有处理器架构，替换后可使千比特量子计算机性能提升约十亿倍。该突破解决了量子计算在纠错与扩展性方面的关键瓶颈，且硅基材料更易于大规模生产，为实用化量子计算机的发展奠定了重要基础。

来源：《物理评论快报》（Physical Review Letters）

国际HOLMES合作组通过低温微量热法测量钬-163的电子俘获衰变，将电子中微子质量上限设定为小于27 eV/c²（90%置信度），这是基于量热学方法迄今最严格的限制。该实验采用64通道超导传感器阵列和微波复用读出系统，在接近绝对零度下累计测量7000万次衰变事件，平均能量分辨率达6 eV。这一成果验证了已提出40余年的实验构想，为未来建造数千探测器阵列、将灵敏度提升至亚电子伏特级铺平了道路。