中国空间站实现9.7 pK量子气体等效温度,论文发表于Science
中国研究人员在天宫空间站上用光学偶极阱将约20000个铷原子冷却形成玻色-爱因斯坦凝聚体,测得等效温度9.7 pK(不确定度7.0至12.9 pK),比此前落塔实验的38 pK纪录低约四倍,自由膨胀时间达7秒,远长于落塔的2秒和国际空间站的1秒。
中国研究人员在天宫空间站上用光学偶极阱将约20000个铷原子冷却形成玻色-爱因斯坦凝聚体,测得等效温度9.7 pK(不确定度7.0至12.9 pK),比此前落塔实验的38 pK纪录低约四倍,自由膨胀时间达7秒,远长于落塔的2秒和国际空间站的1秒。
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。
悉尼大学(University of Sydney)国际团队在 Journal of the American Chemical Society 发表研究,用离子液体 propylammonium nitrate(PAN)替代传统表面活性剂制备微乳液,可减少表面活性剂用量。
冰岛大学 Science Institute 与 ITMO University 团队理论上研究了空间均匀自旋极化激元凝聚体中的声学自旋共振:纵向声波产生时间周期的应变有效磁场,横向驱动赝自旋的偏振振荡。
Zhong 等人在 Physical Review B 上发表论文,演示了距离超过 2 米的行波介导远程磁振子-磁振子耦合,将磁相互作用的空间范围扩展到米量级。
相对论多体理论计算给出铥原子电子基项 2F7/2 的静态电标量四极极化率 αQ(0)(7/2)=2496−231+0 a.u.,约为铯原子基态同性质的四分之一。该方法基于大尺度相对论组态相互作用波函数的线性对称表示,用求和法得到任意电子结构的电四极极化率,并先在锂原子上做了高精度基准检验。这一结果为铥原子钟研究的有利性质再添一项。
论文报告在 D-Wave 量子退火机上首次计算中性 Li、类 Li 的 Be、中性 Na、类 Na 的 Mg 的电偶极(E1)跃迁率。
研究团队用自发参量下转换产生的频率纠缠非简并光子对与 heralded 探测,在低激发强度下测量有机发光材料的光致发光寿命,覆盖 Rhodamine 6G、MEH-PPV 和 mOrange 三类材料。在 500、1000、3600 秒积分时间下,heralded 探测的信噪比较经典脉冲激光激发高 1.6-3.0 倍,MEH-PPV 的噪声幅度约减半,测得寿命与长积分经典参考值一致。
AIST 团队通过 Kerr 参数振荡器(KPO)实现的超导人工原子的相干微波反射谱,实验观测到理论预言的跃迁间干涉(ITI)。强参数驱动使两个跃迁近简并并同时贡献反射响应,实测谱线无法用独立跃迁模型描述,而纳入不同跃迁相干间耗散耦合的理论计算再现了谱形的主要特征,表明跃迁相干可定性改变谱学响应。
RPTU University Kaiserslautern-Landau 团队提出一种基于等离激元超表面的高反射 q-plate,直径 4.5 mm,可将轨道角动量从纳米结构转换到超短激光脉冲,在所研究条件下无可测量的时间展宽。该器件在正入射与掠入射下均能在宽波段范围工作。
ITMO University 与 Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences 等机构的研究者研究了涡旋电子在弯曲磁铁与环形加速器中的量子输运。文章讨论了涡旋电子束在偏转磁场中的行为及其在环形加速器中的输运问题。
研究者基于 ARAS 数据库 26 颗新星的光谱数据,引入定量系数 κ(Fe II λ5169 线通量与五条 He、N 发射线平均通量之比),发现 24 颗经典新星中 15 颗及 1 颗再发新星出现 Fe II 与 He/N 主导相之间的转变,计入 Aydi et al. [1] 后比例接近 70%。
中国科学院空间应用工程与技术中心宣布,中国科学家在中国空间站超冷原子物理实验柜中将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文(pk),较室温降低14个数量级,并可持续观测7秒,成果于北京时间11月6日在线发表于《科学》。
推荐理由:原文给出9.7皮开尔文、7秒观测时长与全光阱方案,可据此理解空间站超冷原子实验的指标与技术路线。
中国科学院空间应用工程与技术中心宣布,中国科学家在中国空间站超冷原子物理实验柜中利用全光阱冷却技术,将铷原子云等效温度降至9.7皮开尔文(pK),较室温降低14个数量级,可持续观测7秒,成果于北京时间11月6日凌晨在《科学》上线发表。
推荐理由:原文给出9.7皮开尔文、7秒可观测等关键参数,并说明全光阱方案相对国际磁阱方案的优势,便于理解该纪录的技术含金量。
EPFL 的 Brantut 团队在 Physical Review Letters 发文,研究高精细度腔中介观 6 Li 费米气体(几十到几千个原子)的超辐射相变。他们观察到超辐射阈值随密度非单调变化,在费米波矢与反冲波矢相当时出现极小值,对应费米压辅助有序与光子散射泡利阻塞之间的交叉,与理论符合;原子数依赖和光子数标度研究进一步确认了这一解释。
中国科学技术大学等单位在 Physical Review Letters 发表实验论文,用超导-自旋混合磁强计搜索轴子暗物质。
推荐理由:论文给出5至60 kHz频段的轴子-电子耦合约束与磁强计灵敏度,便于读者定位该频段实验的当前水平。
中国一项空间实验通过一种冷却原子气体的新技术创造了迄今最低温度。该技术有望让检验爱因斯坦引力理论的实验变得更容易。
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。
University College London(UCL)眼科研究所的研究人员在 Optics Express 发表新的人类色觉模型,描述不同个体的 L、M、S 视锥细胞对不同光谱波长的响应差异,并纳入眼球晶状体随年龄变黄、阻挡更多短波光的影响。
Physical Review B 发表研究,利用同步辐射小角X射线散射(SAXS)在静水压下原位测量单晶α-石英中的快重离子径迹,径迹半径随压力从常压的3.0(1) nm增至2.0 GPa的3.3(1) nm、6.4 GPa的3.6(1) nm。
The University of Melbourne 团队在 Australian Synchrotron 的 PEER 端站,用含多次库仑散射(MCS)修正的束流模型结合屏上测量估计 VHEE 束流参数。
Purdue University 团队用 Thomson 相干微波散射(CMS)测得 800 nm 下氧和氮的光电离速率,覆盖约三个数量级,从 mid-10⁹ s⁻¹ 到 mid-10¹² s⁻¹,对应激光强度约 10¹³–10¹⁴ W/cm²。该强度区间对丝化物理具有实际意义,而光电离速率是控制电子数密度的关键参数。
Sommerfeldt 等人计算了双圈 Lamb 位移中最后一个显著未知贡献,即光子线上带真空极化插入的电子自能(SVPE),并纳入 αZ 的高阶效应。该结果使重类氢与类锂离子能级和跃迁能的理论预言精度提高最多一个数量级,可用于更强的理论与实验比对,并支持强场 QED 检验与核电荷半径测定。
Stony Brook University 团队提出用超冷 Cd 原子气体将 C+60 离子冷却到约 20 mK,此前先经 He 缓冲气体预冷。基于高精度电子结构方法导出的离子-原子相互作用势进行全分子动力学模拟,并用 Monte Carlo 方法预测仅靠缓冲气体碰撞即可形成 C+60 库仑晶体,其形成概率随囚禁离子数显著变化,反映中性原子冷却与多离子动力学的竞争。
研究团队在 HIγS 用 61.0 MeV 圆偏振准单能 γ 束对液氘靶测量弹性和非弹性康普顿散射截面,在 55°、115° 和 150° 探测散射 γ 射线,用后向高分辨 NaI(Tl) 探测器分离弹性和非弹性事例。
推荐理由:论文给出了中子极化率的中心值与三类误差分解,并与既有氘数据集规模对比,便于评估精度提升幅度。
论文提出在FRIB利用Penning阱中储存的229U+离子电子俘获衰变产生的229Pa离子,通过延迟符合内转换谱学在数天测量时间内以亚eV精度测量其宇称二重态能级劈裂。
相互作用双电子量子点经能隙增强传感,其量子 Fisher 信息在能隙小至探测器能级宽度或十倍热能时仍保持能隙平方反比依赖,且信息率约为同能隙单电子的三倍。量子点接触偏压超过能隙后会激发探针,使优化信息率仅随能隙反比增长;窄能级传感器量子点在低于能隙的偏压即达满强度。高阶探针态使灵敏度变化至多 6%、指数变化至多 0.06,相干性修正可忽略。
内布拉斯加大学林肯分校 K. D. Belashchenko 建立表面反对称群框架,为共线双子格反铁磁薄膜中 Néel 矢量的确定性电学切换给出设计规则。在中心对称交变磁体中,体内的线性电流诱导自旋轨道矩虽消失,但交错有效场仍可作为宏观界面响应存在,其张量形式由给定表面取向的表面反对称点群决定,且不依赖表面破坏子格等价性,可经 Edelstein 机制产生。
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。
国家天文台主导的联合研究团队利用AIMS望远镜首次获得X1.5级耀斑爆发过程中的光谱演化数据,发现在耀斑脉冲相耀斑带下方低层大气磁场强度明显减弱,并借助动力学大气模型验证了观测结论。AIMS直接测量磁场造成的谱线分裂,摆脱了传统方法对复杂辐射模型的依赖,把磁场测量精度从百高斯级别提升至优于十高斯。该成果近日在《自然·天文》在线发表,有助于构建更完善的太阳耀斑模型,加深对耀斑动力学过程机理的认知。
推荐理由:原文说明了传统磁场测量在耀斑下的失效原因,以及AIMS直接测量谱线分裂带来的精度提升路径。
Fadel 与 Vinante 提出用两个磁悬浮微转子做近场引力实验,一个转子调制质量四极矩,另一个转子以力矩形式测量引力梯度场,频率可达兆赫兹。探测转子充当机械本振,把 MHz 信号下变频到几 Hz;在固定几何下力矩与积分时间均不依赖转速,因此提高频率不损失灵敏度。
研究人员用光片约束超冷原子的物质波,构建了研究黑洞事件视界的实验平台,相关论文发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 193404。
NASA 的 Parker Solar Probe 在太空湍流中发现了隐藏的秩序,这一发现或有助于科学家理解地球上的磁暴。研究以线香烟雾的湍流作类比,指出太空湍流同样存在可辨识的规律。
斯坦福工程师与合作者研制出指甲盖大小的光子芯片,可将部分相干的混合激光分离为独立输出光束,成果于10月30日发表在 Nature Photonics。团队将两束红外激光输入芯片,由算法分离出独立输出,条纹可见度趋近于零,加入第三束激光的测试同样成功;论文描述的九输入芯片串扰低至负13分贝,但仅在光束空间正交时才能恢复原始激光。
Virginia Tech 机械工程系团队在 IEEE Sensors Journal 发表研究,用物理振动结合神经网络估计岩石埋深,帮助机器人挖掘器判断岩石是浅埋还是大块深埋巨石,避免工具损坏与能量浪费。实验用带仪器的锤敲击 18 块不同形状尺寸、埋于不同深度的混凝土块,以扫描激光 Doppler vibrometer 远程追踪振动,再将数据输入仅含两个隐藏层的紧凑神经网络估计埋深。
MAGIC 合作组用干涉测量给出 θ Ophiuchi 和 β CMa 的角直径,并与星震学建模结果进行比较。文章为 arXiv astro-ph.SR 预印本,作者 K. Abe 等来自 Tokai University 等机构。
MWA在78–133 MHz对一次米波II型太阳射电暴开展全偏振成像研究,首次探测到II型射电暴的线偏振,偏振度约12%且在观测波段间有显著谱时变化。该事件于2014年9月28日由MWA Phase 1(128个tile)观测,时间分辨率0.5 s、频率分辨率40 kHz,因仪器问题仅24个粗频道中的12个产出可用数据。
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。
LuSEE-Night 合作组估计了月球背面低频射电望远镜 LuSEE-Night 探测 Cα 射电复合线的灵敏度。该研究由加州大学伯克利分校、Lawrence Berkeley National Laboratory 等机构的作者完成,基于 NERSC 设施开展。
研究团队通过超精细分辨的共线共振电离光谱测量放射性分子 223Ra19F,确定 223Ra(半衰期 t1/2=11.4 d)的谱学四极矩为 Qs=+1.211(7)stat(2)syst(5)theo eb,总不确定度 0.73%,约比原子和离子测定结果好三倍。