东京大学团队用对数超快摄影在单次拍摄中跨越五个数量级时间尺度捕捉超快事件
东京大学中川圭一团队在 Optica 发表对数超快摄影方法,通过带分辨独立延迟生成(BRIDGE)在 STAMP 系统中按对数分布帧间隔,用 11 帧在单次拍摄中覆盖约 100 飞秒到 10 纳秒、跨越五个数量级的时间尺度。该方法对玻璃和羟基磷灰石在超短激光脉冲辐照后的早期变化与后续冲击波、材料喷射进行了成像,作者提出其可用于激光加工、材料动力学、等离子体与冲击波研究及生物医学应用。
东京大学中川圭一团队在 Optica 发表对数超快摄影方法,通过带分辨独立延迟生成(BRIDGE)在 STAMP 系统中按对数分布帧间隔,用 11 帧在单次拍摄中覆盖约 100 飞秒到 10 纳秒、跨越五个数量级的时间尺度。该方法对玻璃和羟基磷灰石在超短激光脉冲辐照后的早期变化与后续冲击波、材料喷射进行了成像,作者提出其可用于激光加工、材料动力学、等离子体与冲击波研究及生物医学应用。
Quantinuum 宣布其当前一代硬件能够将逻辑量子比特规模扩展到远超盈亏平衡点的水平,每次提升逻辑量子比特尺寸都使部分性能指标改善超过 10 倍。文章指出此前多家公司的演示虽已越过盈亏平衡点,但改善幅度有限,若要将错误率降到运行复杂算法所需水平,需为每个逻辑量子比特增加数量不切实际的硬件量子比特。
研究团队在 Physical Review Letters 发表论文,报告在超高真空腔的激光阱中囚禁直径约 100 纳米的硅球,分别引入氪、氙和六氟化硫三种重气体,通过散射激光追踪球的运动,探测到单个气体粒子撞击硅纳米球的动量传递,尽管气体粒子比硅轻约 1000 万倍。
推荐理由:原文给出了气体种类、纳米球尺寸与动量分布比对结果,可据此评估该方案用于真空压强测量的可行性。
国际团队在FERMI自由电子激光上用XUV脉冲激发两条受激拉曼路径干涉,通过调节其中一路光脉冲的相位控制He(2s)束缚态的激发产额,实现量子相干控制。相关论文发表于Nature Photonics,作者来自Max Born Institute、UCLouvain和Uppsala University,团队认为该方法有望用于元素特异的成像与谱学。
Zhang Xiang、Jie Shen、Hongniao Chen 在 Journal of Nuclear Materials 上发表研究,基于巴西劈裂试验测定核石墨的双 K 断裂参数。文章发表于该刊第 634 卷,出版日期为 December 2026。
SparsePixels 是一个在 FPGA 上实现稀疏卷积的框架,通过只保留并计算少量活跃输入像素,将每层计算量从 O(HWK²CinCout) 降至 O(n²CinCout)、存储从 O(HWC) 降至 O(nC),且像素预算在综合时冻结,推理延迟与输入数据无关、运行时恒定。
论文提出 SymbolFit 包,将符号回归与不确定度建模结合,用于自动化高能物理分箱数据的参数化函数拟合。作者在 CMS 和 ATLAS Run 2 双喷注质量谱上进行 7 种搜索配置、每种 40 个随机种子共 560 次独立运行,生成超过 1000 个 χ2/NDF≈1 的候选函数,其中 111 次运行重新发现了已发表双喷注搜索中使用的 dijet 函数和 UA2 函数。
该论文提出在 BESIII 的束流管与 CGEM-IT 之间安装径向厚度 40 mm 的液氢或液氘专用靶(位于半径 35–75 mm 环形区间,Kapton 双壁容器),以替代束流管材料开展超子-核子(YN)和反中子-核子(n̄N)散射测量。
一篇 arXiv 预印本提出面向"模拟器不完备"实验的神经贝叶斯在线校准框架,用 normalizing flow 实现摊销后验推断,并以期望改进与信息增益平衡选择硬件指令。该框架应用于 MADMAX 轴子暗物质实验(探测 40–400 μeV 轴子),用可直接测量的反射率 Γ 校准介质盘 booster 模拟器,推断不可直接测量的信号功率增强因子 β2,实验验证正在进行中。
该论文提出一种基于BESIII实验数据训练的紧凑神经网络方法,用于触发级束流本底抑制。针对仅基于径迹与飞行时间信息、以及仅基于电磁量能器信息的两种触发配置,模型以48个Level-1触发条件为输入区分强子事例与束流本底;在匹配强子事例效率的条件下,相对既有触发选择,束流本底误判率在所研究配置和质心能量范围内降低20-60%,并用随机触发数据验证了抑制性能的稳定性。
NIST 等机构团队在 Penning 阱中约 100 个 Be+ 离子构成的二维晶体里实现 Dicke 模型,通过自旋依赖光偶极力将离子自旋与质心振动模式耦合。
推荐理由:论文给出约100离子晶格实现Dicke模型的具体参数与双模压缩数值,可了解离子晶体作为非平衡光-物质模拟平台的能力边界。
论文演示了一套面向惯性量子传感与精密测量的铯磁光阱(MOT),捕获4×10⁸个Cs原子,经偏振梯度冷却(PGC)后原子温度低于10 μK,与采用准直光束的常规MOT相当。
作者用傅里叶成像测量了冷 87Rb 原子云超辐射发射的空间图样,观察到高度定向的环状发射结构,对应系综中最超辐射模式的单个集体跳跃算符。通过空间滤波分离该通道后,观测到强度随原子数超线性增长的典型超辐射爆发;实验结果与描述各衰变通道竞争的两个模型符合良好,表明 Carmichael 等人提出的集体跳跃算符可被实验测量和操控。
推荐理由:论文展示了集体跳跃算符这一理论工具可被实验测量与操控,为自由空间原子系综的光-物质接口提供了可迁移的实验方法。
OIST 团队在光学纳米光纤(ONF)倏逝场中对激光冷却的 87Rb 原子进行 Rydberg 激发实验,研究光纤引导的红失谐(1064 nm)与蓝失谐(762 nm)偶极囚禁光场对 nD5/2(n=27-40)Rydberg 激发谱的影响。
研究团队用金刚石NV色心谱仪在约21 mT偏置磁场(质子Larmor频率约890 kHz)下实现了同核与异核J耦合谱学,样品体积约50 pL。
论文在室温133Cs蒸气的Rydberg EIT系统中观测到极化激元介导的光学噪声,并用射频参考场对其进行主动控制与抑制。该噪声在EIT共振中心高出系统噪声底约25 dB,在EIT线拐点附近降至约6 dB以上,线翼处出现约15 dB的次极大。作者提出慢光负反馈机制解释噪声的放大与压低,并指出参考射频场可将介质调至高响应度与低噪声共存的工作点,从而优化电场灵敏度。
对 Ar+ 2p → 3d 跃迁的 Fisher 信息分析表明,XAS 单独测量激发加权总自然宽度的 Cramér−Rao 下界对应 1.20% 局域相对标准不确定度,加入 Auger 谱仅再降 0.70%;而 spectator-pp 分支比的不确定度下降 99.19%,最增强信息模式上标准差改善 123.5 倍。
一篇综述系统梳理了 Rydberg 原子接收机(RARE)在无线通信与传感物理层的研究进展,涵盖从基础理论、关键技术到实际实现。文章从经典通信与传感视角阐释了 RARE 的工作机理,重点分析了其在电场幅度、相位、频率与偏振精确测量方面的最新进展,以及波形设计、阵列信号处理和定位、成像、遥感等雷达应用中的实验成果,并展望了该领域的研究趋势。
南昌大学与华中师范大学团队提出基参数化GRAPE框架,用于高斯光镊中单个87Rb原子的一维快速输运并保持运动量子态。12.6 μm传输在30.5 μs内完成,基态不保真度达2.41×10⁻⁷;对平均振动布居n̄≈0.16和1.87的初态分布,同态概率分别约0.99993和0.9934。研究还基于深度噪声模型做鲁棒优化,改善平均误差与保真度弥散。
华中师范大学团队在中性原子镊阵平台上实验研究用通用大语言模型(OpenAI GPT-5.5 Thinking)作为人在环的策略层,引导 10×10 交叉声光偏转器(AOD)阵列的强度均匀性校准。
York University 团队在论文中描述并表征了一台为 EDM 3 电子电偶极矩测量建造的大型非磁真空腔,由 19 英寸铝立方块加工而成,六面开 17 英寸通孔,内部容积 100 L,采用双 Viton O-ring 密封并由独立泵抽除中间层,设计真空压力可达 10⁻¹² torr。
HZDR与Rostock大学团队在ELI的L4n-P3站用激光以每分钟三次轰击100微米厚的PET塑料膜,将塑料冲击压缩至约100 GPa形成纳米金刚石,并用水溶性离子凝胶回收完整晶体。
Herwig 7 实现了相干、单解体与双解体三种光子诱导产生的粒子级模拟,采用 Budnev 弹性光子通量与非弹性光子 PDF,核心过程为 γγ → ℓ+ℓ− 和 γγ → W+W− → ℓ+ℓ−νν̄。Rivet 分析显示,shower 设置变化对硬系统分布影响一般不大,而相干与解体样本在额外带电粒子活动和快度间隙观测量上差异最明显。结果为 LHC 半独占光子诱导测量建模提供了基线。
该论文提出系统级探测传递函数方法,描述包含探测器、电子学和数字化在内的完整CRDS探测系统响应,用于校正此前未计入的仪器畸变。作者在CO吸收线上用多种独立CRDS探测配置测量,线面积偏差最高达14%,施加传递函数校正后各系统收敛到一致值,相对经ab initio验证的参考数据的偏差达到亚千分位,精度提升41至87倍。测量覆盖短至约4 μs的衰荡时间,验证采用CMDS参考方法,无需外部校准标准。
Yale Wright Laboratory 团队在超高真空中用 1064 nm 激光悬浮半径约 50 nm 的二氧化硅纳米球,实验探测到 Kr、Xe 和 SF6 单次碰撞传递的 200–600 keV/c 冲量,事件率与理论预期符合良好。
推荐理由:论文给出冲量分辨率与标准量子极限的差距,读者可据此评估该方案向更低气压推广的空间。
USTC 与中科院微电子所(IME)联合团队在上海同步辐射光源(SSRF)BL16B1 线站对 USTC-IME LGAD 传感器进行硬 X 射线时间性能表征,测得时间分辨率为 126.6 ps。
论文针对 MIGDAL 实验光学读出中径迹强度与宽度相对电荷读出模拟的系统性超出,提出闪烁光经 GEM 基板从相邻孔出射的假说,并在玻璃、FR4、陶瓷三种 GEM 基板上用单孔荧光涂料法测量了多孔点扩散函数(MH-PSF)。
Chalmers University of Technology 与 Onsala Space Observatory 团队设计并完成低温表征了一款覆盖 4–20 GHz 的宽带超导 90° 中频(IF)混合器,用于边带分离(2SB)外差接收机。
该论文报告了PRIMA任务原型KID读出电子学的进一步开发与测试,包括第二奈奎斯特区环回噪声、通道串扰测量、与原型FIRESS探测器阵列的初步频率扫描,以及固件中实现的宇宙线脉冲实时检测与去除算法。
研究用 IceCube 公开脉冲数据(9,484 条弦记录)与 KM3NeT 事件 KM3230213A 的 hits,在受控读出丢失下检验可用性质量门限能否认证通道间统计一致性(coherence)摘要,结果显示支持状态只是掩码的函数、未增加信息。
研究证明,在未知中心化高斯混合模糊下,交叉结的臂数、方向、相对权重与支撑线仍可恢复,距离被网格上单元概率的欧氏差控制,n 个位置或光子计数的 minimax 误差为 n−1/2 阶。
论文提出一种可集成进大型双相氙时间投影缸(TPC)顶部光传感器阵列的宽角光学成像系统,通过成像气体电致发光(EL)光为MeV级信号提供毫米级横向位置分辨,以区分单点(SS)0νββ信号与多点(MS)伽马本底。
CEA LETI 与 CNRS、INRAE、Univ. Bordeaux 等团队建立了针对维管植物的连续无损中红外光声光谱方法,可监测包括树液在内的外周组织化学成分,时间跨度从几分钟到数月。多日活体实验数据与对照相比呈现持续复现的昼夜节律模式,峰值时长大致相当,且信号幅度与趋势无法用仪器漂移和环境波动解释,证明检测到了与植物生理活动相关的信号。该初步实验验证了测量可行性,为后续发展奠定基础。
RUBIK 三维分段塑料闪烁探测器完成 220 MeV 质子束流测试,单层读出观测到与预期束流几何一致的空间分辨击中簇,验证了粒子信号图案分辨能力。该载荷敏感体积由 125 个 PVT 塑料闪烁体单元立方体构成 5×5×5 模块化排列,经波长位移光纤耦合至 SiPM,提供 50 个独立读出通道,读出电子学全部采用商用现货元件。
INFN Sezione di Milano Bicocca 团队在 CERN PS T9 束流线用 2–6 GeV 电子束测试 OREO 量能器(PbWO4 晶体 + SiPM 读出),量化了用 time-over-threshold(ToT)替代脉冲幅度(PH)时的能量分辨率损失。
论文提出 SynradG4,一个基于 Geant4 的蒙特卡罗模拟框架,用于对 EIC 的 ePIC 探测器进行同步辐射(SR)背景建模,重点模拟 X 射线光子在真空-金属界面的镜面与漫反射。
Paul Scherrer Institut 团队针对行波结构无法用探针直接测量束流所见加速电压与相位的问题,建立了从射频输入、负载输出波形和束流电流推算各束团加速电压与相位的模型,包含束流负载效应,并提出基于反馈、前馈和优化的控制方法。
ELI Beamlines 等机构的研究讨论了用激光尾波场加速(LWFA)电子束构建晶体型光源(CLS)的可行性,数值模拟显示 1 和 4 GeV 电子入射 200 微米厚硅单晶((110) 面)可在 5–50 MeV 能段实现 10⁶–10⁷ photons/s 的光子产额。进一步分析表明,4 GeV 正电子束入射最厚 2 mm 的取向硅晶体可将光子产额再提高一个量级。
研究团队开发并实验验证了一套多维计算框架,用于模拟超导射频(SRF)加速器真空突然失效时暖气体在九腔室 SRF 腔体内的传播过程。模拟发现多腔室几何产生阶梯状气体前沿传播,腔体穿越时间随泄漏面积呈稳健的幂律标度,为束流隔离与保护系统的响应时间提供定量依据。模拟还揭示了位置和尺寸随气体前沿推进的几何受限 Mach 盘,其声发射有望用于真空失效的快速无损探测与定位。
Cornell University 与 Brookhaven National Laboratory 的研究计算了束流内散射(IBS)中由全同粒子交换相互作用引起的束流发射度增长率小修正,并首次给出增长率随束流极化度的变化。由于 IBS 增长率主要由小角度散射主导,而交换相互作用仅在较大角度显著改变截面,其影响通常很小。