分类: 物理学

  • 中国科学家实现量子计算重大突破 创原子阵列规模新纪录

    来源:《物理评论快报》

    中国科学技术大学潘建伟团队在量子计算领域取得重大突破,成功构建了目前全球最大规模的原子量子计算阵列。研究团队利用人工智能系统,在6万分之一秒内精准排列了2,024个铷原子作为量子比特,阵列规模达到此前系统的10倍。该系统单量子比特操作精度达99.97%,双量子比特操作精度99.5%,为可扩展量子信息处理提供了重要平台。这一成果有望推动量子计算在传感、模拟等领域的实际应用。

  • 科学家首次观测到手性晶体中声子角动量,开辟量子技术新路径

    来源:《自然·物理学》

    研究人员通过微悬臂梁技术,首次在低温环境下观测到手性晶体碲中声子携带的角动量。实验显示,当沿晶体手性轴施加热梯度时,声子会产生约10^-11 Nm量级的机械扭矩,且该效应在10K时最显著,室温下消失。这一发现验证了百年理论预测,为开发基于声子角动量的量子器件(如量子转导、热自旋调控等)奠定了基础,未来可应用于量子信息科学及高灵敏度探测系统。

  • 科学家研发”汗敏”智能保暖衣,可随湿度自动调节厚度

    来源:《科学进展》

    中国科学家利用细菌纤维素膜开发出能根据湿度自动调节厚度的智能保暖材料。该材料在干燥寒冷环境下保持13毫米厚度保暖,当检测到汗水湿度时会收缩至2毫米以增强透气性。实测显示,相比传统衣物,其体温调节能力提升82.8%,可将人体舒适时长延长7.5小时。该技术特别适合户外工作者,有望解决寒冷环境下因出汗导致的闷热不适问题,但还需进一步测试极端环境下的耐用性。

  • 科学家研发光能悬浮装置 可探测高空中间层

    来源:《自然》

    科学家成功研制出仅由阳光驱动的微型悬浮装置,可在稀薄大气中持续漂浮。这种厘米级设备由双层薄膜构成,利用光热差异产生气流动力,未来或可搭载传感器集群探测50-80公里高的中间层(传统飞行器难以抵达)。团队还提出该技术可用于火星气候监测,被同行誉为”革命性的终极绿色永动装置”。(实验室阶段已验证原理)

  • 研究发现所有生物体都会发出微弱“生物光”

    来源:《科学新闻》

    科学研究证实,包括人类在内的所有生物体都会发出极其微弱的可见光——生物光子。这种发光现象由细胞正常代谢过程产生,尽管强度极弱(肉眼不可见),但在自然界中普遍存在。目前科学家尚不确定这种生物发光是否具有特定生理功能,或仅是细胞活动的副产物。这一发现为理解生命活动提供了新视角,相关研究仍在持续探索其生物学意义。

  • 日韩科学家研发”会呼吸”晶体,革新清洁能源与智能材料技术

    来源:《自然·通讯》

    韩国釜山大学与日本北海道大学团队开发出一种由锶、铁、钴组成的金属氧化物晶体,能在较低温度下可逆地吸收和释放氧气,如同”晶体肺”。该材料在还原过程中仅钴离子被选择性还原,形成全新稳定结构,且透明度随氧含量变化,适用于固体氧化物燃料电池、智能调温窗户及热晶体管。相比传统材料,其温和工作条件和完全可逆特性为实时自调节智能材料开辟道路,有望推动清洁能源与电子器件发展。

  • 科学家实现原子穿透石墨烯衍射实验

    来源:《科学》

    研究团队通过超高能氦/氢原子束穿透石墨烯晶格,首次观测到原子衍射环。这一突破克服了原子因体积过大难以无损穿透晶体的难题,为物质结构探测提供了新测量工具,在抗辐照材料研发和量子传感器改进等领域具有应用潜力。

  • 中国科学家研发自冷却水泥 可实现建筑零碳降温

    来源:《科学进展》

    研究团队通过矿物配比优化与表面微结构设计,开发出具有反射阳光和辐射散热功能的新型水泥。该材料表面生长钙矾石晶体阵列,在午间强光下可使表面温度比环境低5.4°C。机器学习分析显示其70年生命周期内可实现负碳排放,有望减少建筑40%的制冷能耗,为应对城市热岛效应提供突破性解决方案。

  • 光散射时间延迟虚部物理意义获实验验证

    来源:《物理评论快报》

    光波散射过程中的时间延迟常出现虚数部分,以往被学界视为无物理意义而忽略。最新研究通过微波环形谐振实验证实,该虚部对应波包中心频率的偏移量(0.48 MHz),与理论预测高度吻合,为复杂系统中的反射时延差异等研究提供了新基础。

  • 科学家开发新型计算框架,实现非线性光学显微镜精准定量分析

    来源: 《光学》

    研究团队开发出一种新型计算框架,可精准解析非线性光学显微镜图像中的微观材料特性。该技术通过建模紧聚焦激光与样品的相互作用,将传统的“观察式”成像提升为定量分析,能准确绘制材料结构、极性等物理属性。研究以二次谐波生成显微镜验证了框架的可靠性,未来有望建立材料特性数据库,推动生物、量子计算等领域的材料研究标准化与可重复性。