莱顿大学超导光子探测器可区分一、二、三个及以上光子
莱顿大学物理学家 Erik Baalbergen 研发出超导纳米线光子探测器,可区分入射的一、二、三个及以上光子并给出计数置信度,其博士论文已于 11 月 3 日通过答辩。团队改进了探测器与读出电子学的连接以减少信号损失,并通过分析信号随时间的变化而非仅振幅来精确计数光子。该技术有望提升量子计算精度、支持光学量子计算机发展,并应用于化学反应研究与新材料开发。
莱顿大学物理学家 Erik Baalbergen 研发出超导纳米线光子探测器,可区分入射的一、二、三个及以上光子并给出计数置信度,其博士论文已于 11 月 3 日通过答辩。团队改进了探测器与读出电子学的连接以减少信号损失,并通过分析信号随时间的变化而非仅振幅来精确计数光子。该技术有望提升量子计算精度、支持光学量子计算机发展,并应用于化学反应研究与新材料开发。
一项研究发现,2025 年 11 月 11 日的 GLE 77 太阳辐射暴使英国北部高空辐射超过航空安全阈值,却未发布任何预警。研究由 University of Surrey 的 Fraser Baird 和 Ben Clewer 领导,发表于 Space Weather,利用英国 4 台地面中子监测器、升至 106,000 英尺的气象气球及两架客机的辐射监测数据追踪事件。
ATLAS Collaboration 开发了基于 transformer 神经网络的 Prompt Lepton Isolation Tagger(PLIT),利用与轻子候选关联的带电粒子径迹信息区分电弱规范玻色子衰变产生的 prompt 轻子与强子衰变产生的非 prompt 轻子。
论文利用 ATLAS Open Data 中 2015–2016 年质心能量 s=13 TeV 的质子碰撞数据,构建了亮度块级数据质量监测的公开基准,包含 217 个 run 共 39 828 个亮度块的 1289-bin 直方图、在事例级注入的八类探测器缺陷,以及 Good Run Lists 和液氩量能器错误标记提供的真实数据标签。
LHCb Upstream Tracker(UT)是作为 LHCb Upgrade I 项目一部分安装的新型高精度硅条探测器,论文给出其探测器设计、调试与性能的概述。UT 是径迹系统的重要组成,在全新全软件触发下对带电粒子重建起关键作用,论文涵盖硅模块、前端 ASIC、数据获取、实验控制与监测以及 UT 占空比、簇电荷与尺寸、径迹效率等性能评估,已投稿 JINST。
研究人员在ILL的FIPPS谱仪上以同位素富集130Xe靶首次测量热中子俘获产生的131Xe瞬发伽马,通过γγ符合测得42条新瞬发伽马并确定14个新核能级,确认了此前已知的全部130Xe(n,γ)131Xe跃迁,并测得12条此前未知的从俘获态出发的初级跃迁。
京都大学等机构基于 through-glass-via(TGV)技术研制出三轴 μ-PIC,通过阳极与两个阴极共三条独立读出条电极收集单个雪崩信号,缓解了传统正交条读出在弯曲径迹与高计数率下的多击中歧义。
SuperBIT collaboration 发布了 30 个并合星系团的弱引力透镜形状星表(Lensing in the Blue III),基于 Astropy、Swarp、SExtractor、PSFEx、GalSim、ngmix 等工具链完成形状测量。该星表可用于研究并合星系团中的暗物质分布与透镜信号。
INAF 等机构提出在 ELT 上搭载近红外多狭缝光谱仪 NEXUS@SHARP,以高空间分辨率与高效多路复用表征超弥散星系(UDG)的球状星团(GC)种群。模拟显示 NEXUS 仅需数小时 ELT 时间即可在 60 至 70 Mpc 距离上测量径向速度与恒星族,从而获得可靠动力学质量并区分不同的 UDG 形成方案。
Dzingeleski 和 Zimmerman 将标准频域校准边缘化方法用基样条推广到时域,实现对校准参数的解析边缘化,并应用于信噪比最高的两个事件 GW250114 和 GW250207 的黑洞振铃分析。
研究提出用预报检验中的连续排序概率技巧评分(CRPSS)评估高能物理条件生成代理模型,避免一维边缘散度单独使用时奖励条件坍缩。
研究人员利用人工智能改进脑植入装置对盲人视觉皮层的刺激方式,相关研究发表于 Neuron,有望推动仿生眼(bionic eyes)的发展。AI 通过优化电信号与大脑的通信方式,可使未来的仿生眼更精确、响应更快。
莱顿大学博士生 Erik Baalbergen 在其论文《Photon-Number Resolution with Superconducting Nanowires》(11 月 3 日答辩)中发展了可区分 1、2、3 个及以上光子的探测技术,此前探测器只能判断光子有无。
研究人员开发出一款新软件包,通过优化望远镜的物理模型来更好地建模观测间的配置与指向差异,从而为 Webb 望远镜生成低噪声的系外行星图像。该软件围绕点扩散函数(point spread function)展开,即望远镜硬件缺陷与指向精度限制导致点光源在图像中变得模糊扩散的数学描述。借助日冕仪遮挡恒星强光并配合该软件建模,可进一步推断系外行星的大气与表面条件。
Brookhaven National Laboratory 的 NSLS-II 在 SYNAPS-I 项目下演示了 AI 引导的 X 射线断层成像:机器学习在采集图像时自动标出感兴趣区域并选择后续高分辨率扫描点,无需人工干预。
Fraunhofer IZM 与明斯特大学合作开发出晶圆级工艺的 3D 能量过滤二极管,在 Si-PIN 二极管上刻出 250 微米深的蜂窝结构,可区分入射角度,计算机模拟显示背景干扰可降低三到五倍。
CMS ECAL桶部为HL-LHC升级需更换全部在探测器电子学,包括用于61200块钨酸铅晶体信号放大与数字化的12240块VFE卡。截至2026年10月底,CERN已接收并完成功能测试13596块VFE卡,其中118块曾记录至少一项测试失败、116块复测通过(0.85%),仅2块始终未通过(0.01%),均因功耗异常;DAC扫描异常约占已记录失败的80%。
Saha Institute of Nuclear Physics 正在为核天体物理实验研制 Saha Active Target TPC(SAT-TPC),用于测量 12C Hoyle 态直接衰变与顺序衰变的分支比,团队对 bulk Micromegas 进行了实验表征。
论文利用 LVK O5 灵敏度下的千新星模拟,评估 Schmidt Observatory System(含 Argus Array、DSA 和 Lazuli Space Observatory)及 Rubin 巡天的探测能力。
ATLAS 高级触发(HLT)部署了基于 Deep Sets 的 DIPz 模型与事件级最大似然乘积判别量 MLPL,用于多喷注末态的快速堆积喷注拒绝。DIPz 从喷注 super-RoI 内的带电粒子径迹回归喷注沿束流方向的产生顶点位置并给出高斯似然的不确定度,模型含 19 650 个可训练权重,用 300 万喷注训练、60 万喷注验证。
CMS 为 ECAL barrel 的 Phase-2 升级研制了三级级联低压电源转换系统,用 Nyquist 判据评估两级接口稳定性,并以 Bode 100 频率响应分析器做带载在阻抗测量。
ALICE 实验的 Event Processing Nodes(EPN)GPU 农场是 CERN 容量最大的 GPU 计算设施,由约 350 个节点、2800 块 GPU 组成,总算力约 48 PFLOP/s,支撑 LHC Run 3 期间 50 kHz 重离子碰撞的实时处理。
SHARP(ELT 上的近红外积分视场光谱仪)与 MICADO 高分辨率成像将在同一星系核内一致测量黑洞质量、核星团内部运动学与气体流入特征,并给出可获得稳健约束的质量与距离范围。该联合分析在统一框架下检验核星团形成、核结构演化及黑洞主导的质量区间等场景,为隔离中心黑洞与核星团耦合演化机制提供本地实验室。
Bennett University 与 Bangabasi Evening College 研究者提出一种基于轻量可扩展 EfficientNet 架构、并结合喷注全局特征的图像式喷注标记器,用于在轻夸克与胶子喷注背景中标记 top 夸克喷注。该网络计算开销低但性能可与 Transformer 和标准 GNN 竞争,同时揭示了全局特征对精度及网络复杂度冗余的重要性。
Fermi National Accelerator Laboratory 与 University of Michigan 团队提出基于电光微波-光子转换的轴子 haloscope 光子计数方案,理论模型显示最优工作区采用过耦合微波腔以降低转换器噪声。
研究人员通过单片原位集成(monolithic in situ integration)工艺,将红外敏感半导体硫化铅(lead sulfide)薄膜直接生长在可读出其电信号的电路上,把材料生长与电子集成合并为单一步骤。所得图像传感器对红外波长表现出高灵敏度。
天文学家建立 JWST 望远镜像差模型,剥离遮蔽暗弱系外行星的恒星光。该模型帮助改进对遥远系外行星的观测。
NEID/WIYN 太阳馈入通道的日食观测被用于检验 GRASS 等合成米粒组织光谱的可靠性。研究使用 Julia、RvSpectML、SPICE、sunpy 等工具处理数据,比较合成谱与日食期间实测谱的差异,以评估米粒组织模型对高精度太阳径向速度测量的影响。
University of Kansas 团队提出用于喷注重建的新聚类算法 PSICHE,采用概率与层级嵌入框架,支持动态学习可变喷注尺寸、无监督多尺度学习喷注子结构与多重数、时空聚合并纳入实验不确定度。该算法在自洽且计算可行的概率框架下实现上述特性,并给出 LHC 多种物理现象、堆积条件与探测器性能参数下的喷注重建示例。
ANUBIS 探测器在 HL-LHC 上对光厌恶型 ALP 的峰值灵敏度达 σWa·Br(a→gg)=6.2×10⁻⁴ pb(cτ=1.95 m、ALP 质量 10 GeV),较 ATLAS 现有排除限改善两个数量级、cτ 覆盖扩展三个数量级。
研究团队基于单层闪烁体偏振仪建成可测量湮灭光子偏振关联的PET演示装置,首次在临床相关活度下获得利用偏振关联康普顿事件的PET图像。对两个各45 MBq的68 Ge线源成像显示,单像素事例空间分辨率为2.5±0.1 mm,偏振关联康普顿事例按不同数据选择准则为3.6±0.3 mm至4.9±0.3 mm,且其平均信号与随机本底之比最高比单像素事例高20%。
Fang Zhou 提出 auto_research,一个半自主多智能体流水线,从 HEASARC 检索并分析原始数据、自行编写所需分析工具,并在新工具入库和报告数字两处设置检查。
WASA-FRS HypHI 实验在 GSI-FAIR 用 1.96 GeV/u 的 6Li 束流轰击碳靶,结合 WASA 探测器与 FRS 谱仪测量 Λ3H 和 Λ4H 的寿命,并检验 nnΛ 束缚态是否存在,实验于 2022 年第一季度完成。
Uppsala University Tandem Laboratory 建成用于重离子弹性反冲探测分析(HIERDA)的分段阳极气体电离室(GIC)与飞行时间(ToF)组合探测器,离子种类鉴别能力优于单一硅探测器。
论文提出用于 ACTAR TPC 的统一径迹重建框架 actroot,面向涉及奇异核的直接反应与共振弹性散射实验,采用基于连续性的聚类算法配合模块化滤波流程,以降低噪声、δ电子污染和径迹碎裂。该软件用 GANIL LISE3 谱仪提供的 O20 次级束实验数据做了基准测试,各事件拓扑下的重建效率超过 90%,并能给出准确的粒子鉴别与反应点确定,适用于无磁场立方体主动靶 TPC 的直接反应实验。
浙江大学团队演示了石墨烯/水/硅异质结在零偏压下对 β 辐射的自驱动电流瞬态响应,其物理机制为界面水极化重分布驱动的补偿电流。完整探测系统的上升与恢复时间常数约为 1.0 ms 和 3.6 ms,可逐一分辨 17 Hz、持续 1 s 序列中的 17 个束流脉冲,响应受水层厚度与离子组分调控。与 Ce:YAG 集成后还引入了闪烁介导的激发路径。
CMS 为 HGCAL 后端电子学的 302 块 Serenity-S1 板卡建立了光学验收测试(OAT)框架,首次在装有生产版 Samtec FireFly 光电模块的整板上验证光链路。
研究团队正在开发基于玻璃电阻板室(gRPCs)的便携式缪子径迹系统,用于缪子成像(muography)应用。该系统采用模块化设计,兼顾机械强度、运行安全与成本效益,配备可扩展的多通道数据获取系统。大气缪子测量显示探测器性能稳定、径迹重建可靠,证实该架构适用于缪子成像测量。
Mei、Mistry 和 Nygren 提出在常温常压(NTP)下运行的吨级氙气时间投影室(TPC)方案,用于以约10^27年灵敏度寻找无中微子双贝塔衰变(0νββ)。
Queen's University 与 TRIUMF 团队在 7 K 至 300 K 温区测量了商用 InGaAsP LED 的发射光谱与电流-电压特性,用于低温探测器低能刻度。