基于激子-极化激元波导网络的自旋模拟器
南洋理工大学团队提出一种基于可重构波导平台的极化激元 XY 自旋模拟器,可保证振幅均匀性并实现任意对称耦合矩阵,从而直接编码多种 XY 哈密顿量。该架构克服了现有极化激元方案中振幅不均匀与仅限最近邻相互作用两大限制,为可编程极化激元自旋模拟器和可扩展光学模拟优化硬件提供了实用方案。
南洋理工大学团队提出一种基于可重构波导平台的极化激元 XY 自旋模拟器,可保证振幅均匀性并实现任意对称耦合矩阵,从而直接编码多种 XY 哈密顿量。该架构克服了现有极化激元方案中振幅不均匀与仅限最近邻相互作用两大限制,为可编程极化激元自旋模拟器和可扩展光学模拟优化硬件提供了实用方案。
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。
HLA-Net(Hybrid Lens Arc Network)提出一种可解释的多阶段引力弧自动检测框架,无需人工标注训练数据,同时利用引力透镜的几何形态与物理特征。
中国科学院国家天文台团队利用 TRILEGAL 恒星族合成与 SKIRT 辐射转移,为 TNG50 中一个旋涡星系和一个矮不规则星系生成了 CSST 七个测光波段的模拟图像。框架将分辨恒星、未分辨弥散光与尘埃消光统一处理,并经 CSST 模拟流水线加入 PSF 卷积、天光背景与仪器噪声。
GRAMSCI v2.5 将 3pCF、4pCF 及宇称分解 4pCF 内核移植到单张消费级 GPU(OpenACC),相对 64 线程 CPU 节点实测加速 2.6×(3pCF)至 9×(4pCF)。
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。
Northwestern University CIERA 与 SkAI 的研究者开发出物理信息神经算子,以完全无监督方式求解轴对称广义相对论流体静力学平衡方程,实现 103× 加速且精度损失可忽略。该方法使状态方程推断与双星演化中的恒星结构重复计算可自洽计入旋转效应,让脉冲星自转演化预测在群体合成中变得计算可行。
京都大学原田博司教授、香田优介准教授团队在300GHz频段,从实际行驶的车辆向最远140m外的接收机,以基于5G信号构成的7.8GHz超宽带信号实现14.6Gbit/s无线传输,带宽约为国内5G最大信道带宽400MHz的20倍。信道带宽设为100MHz时还实现了120m通信区域。该成果表明太赫兹波在实际车辆行驶环境下可支持自动驾驶所需高精细影像、高精度三维地图与点群数据向路侧基础设施的高速传输。
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。
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。
170 attoseconds 的短埃波长 X 射线脉冲时长已被准确测量。为此设计的精密脉冲时长计量光学系统也可用作秒表,测量原子和分子内部电子的快速运动。
推荐理由:原文给出170阿秒的脉冲时长测量结果,并说明该光学系统可作为秒表测量原子分子中电子的快速运动。
NASA 在加州 Edwards 附近的 Rogers Dry Lake 用搭载 SPLICE 制导导航与控制载荷的 Alta-X 无人机,于 Aug. 27 完成模拟月面下降与着陆机动。
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。
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。
国际团队用 TomoSAXS 成像技术发现,椎间盘胶原原纤维在受压前已处于预应力状态,可能帮助椎间盘承受日常负荷,但也使部分结构更易受损。高度弯曲的胶原纤维应变尤其大,尤其在椎间盘内外区交界处,该区域可能更易发生损伤和突出。
NASA Ames Research Center 主导研发 HI-RATE(High-speed Intelligent Robust Autonomous Terrain Exploration)导航软件,将 lidar 等导航传感器与高性能空间计算结合,实现月球车位置估计、地形评估、障碍检测与路径规划。
PNNL 材料科学家 Osman El Atwani 团队提出八步计算稳健合金设计(RAD)方法,从 724 种候选成分中筛选出 V555 合金并完成制备。室温测试估计 V555 屈服强度约 500 至 600 兆帕。
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。
Radboud University Nijmegen 等机构的研究者提出 BGRem,一个基于扩散模型(attention U-Net 骨干)的天文图像背景噪声去除工具,在 MeerLICHT 与 Fermi-LAT 望远镜的模拟光学及 γ 射线数据上以监督方式训练。
北航与国家计量院(NIM)团队提出基于强化学习 PAS-Q 算法的低功率 NV 中心温度计偏振效率自优化方法,在严格温升约束下动态寻优激光功率与脉冲宽度组合。硬件实测激光加热效应降低 44%,T1 弛豫分析显示 NV 中心自旋极化率提升 33%,参数优化过程比传统方法快 71%。该方法可推广至硅空位中心、碳化硅双空位等易受加热影响的量子自旋传感器。
新加坡管理大学(Singapore Management University)研究者用语言模型辅助电路设计,降低量子振幅估计中可逆收益算术的开销,使三资产 worst-of autocallable 与 TARF 电路的 Toffoli 数与峰值逻辑量子比特乘积(NTof·Qmax)分别降至匹配内部基准的 1/2.39 和 1/4.84。
一个基于稠密神经网络群的集成模型将 Heisenberg 交换积分 J 的预测误差控制在 1% 以内,输入仅为 ab-initio 薛定谔方程的化合物结构与化学成分。模型在六角锰氧化物家族的少量化合物上训练后,能以相近精度推断同家族其他化合物在随机几何构型下的 J 值,表明其准确学到了化学成分与结构对有效磁积分 J 的影响。
TUM 与 PSI 团队为小角中子散射设计了可在水平场低温磁体内原位方位角旋转的样品台,方位角旋转范围达 315°,配合样品杆绕正交轴转动可在实验室坐标系磁场固定时调控磁场相对晶轴方向。
ESRF 与 CEA Grenoble 团队提出 ConvexAD,一种将物体形状参数化为凸多面体的梯度下降相位恢复模型,通过几何正则化消除振幅-相位混合并减少可训练参数。该方法用 JAX 实现以支持 GPU 加速,在模拟与实验 BCDI 数据上验证,于高应变、低信号和部分相干条件下优于传统及深度学习辅助的相位恢复方法,扩展了定量 BCDI 重构的适用条件。
Surace、Bseiso 与 Preskill 提出在可编程模拟与数字量子模拟平台上制备入射波包并探测散射产物的协议:用弱耦合辅助量子比特(或定制局域淬火)注入具有确定动量的单个准粒子,仅依赖能量守恒,无需微调或预先知道粒子本征态。
ITMO University 等机构设计了一台 S-band 射频光阴极注入器,用于产生携带量子化轨道角动量(OAM)的相对论涡旋电子束。
Project 8 团队正在研制用于解离分子氚的电子回旋共振(ECR)解离器原型机,采用可调 1 kW 2.45 GHz 射频发生器与电磁铁在铝共振腔中点燃氢等离子体,设计产生约 1019 atoms/second、接近室温的高原子通量,以支撑 CRES 回旋辐射发射谱学对氚 β 衰变的无中微子质量测量,最终灵敏度目标为 40 meV/c2。
SKIRT 实现了三维辐射转移中的光子到达时间延迟,通过累积光子全寿命路径长度并换算为相对直接辐射的延迟,使再处理辐射的光谱与时变性质可在三维空间自洽建模。该实现先用简单几何构型验证,再应用于活动星系核(AGN)模型,计算了时间延迟与能量分布以及荧光线与宽波段之间的互相关函数(CCFs)。
Stanford University 研究人员开发出指甲盖大小的光子芯片,可将部分相干光分离为相互非相干的独立模式,成果于 10 月 30 日发表在 Nature Photonics。该芯片基于硅光子干涉仪网络与优化算法,对光场相干矩阵对角化,在九输入器件中以超过 98% 保真度分离出两个最强相干模式,并在三模式实验中验证了多模式工作能力,有望帮助相机、显微镜和望远镜恢复常规成像遗漏的信息。
阿拉巴马大学亨茨维尔分校(UAH)学生团队在 Propulsion Research Center 对一款模块化通风月球着陆垫原型成功完成三次火箭发动机点火测试,验证了其通过集成通风系统捕获并导流火箭排气的能力。
美国 Pacific Northwest National Laboratory(PNNL)与 Wales 的 Nu Instruments 合作研制的 Sapphire 1700 质谱仪于 2025 年安装,是世界上唯一能同时测量全部铀和钚同位素的仪器,可在极低水平下检测核材料。
推荐理由:原文给出探测器数量与验证测量数,可据此评估这台质谱仪在核材料分析上的实际能力。
Regensburg 大学研究人员与国际合作者在超导量子比特上实验证明,在一系列量子操作前增加一次快速测量,可将错误率降低一半以上,结果发表于 Applied Physics Reviews。该超导量子比特的共振频率会在两个已知值间无控切换,新方法先将其制备到特定量子态并演化短时间,再据此判断当前活跃频率并相应调整微波控制信号。
University of Chicago 联合 Argonne National Laboratory (ANL) 与 Thermo Fisher Scientific 发现,电子束可推动钠离子穿过固态电解质,在样品另一侧直接生长出钠金属晶体,且钠金属可直接由固态电解质形成而不产生有害化学层。
统计学与机器学习正被用于提升地外生命探测能力,NASA 与 Georgia Institute of Technology 开发的 LifeTracer 框架可区分生物与非生物过程形成的分子,用于分析行星任务返回的样品。目前已知 6366 颗系外行星及 8100 余颗候选体,研究者借助 ML 与统计技术解读望远镜和空间探测器获取的海量数据,寻找生物特征与技术特征信号。
Airbus R&D 研发出被动磁阻尼装置 Detumbler,利用永磁体与涡流在数月内让失效卫星停止翻滚,制动力矩与地磁场 B 成正比而非 B²,效率比短接磁力矩器高出多个数量级。
DIII-D National Fusion Facility 的研究人员在 Physical Review Letters 发表结果,首次在热聚变等离子体中成功验证 helicon 电流驱动,用专用行波天线向电离气体发射高频无线电波,在等离子体芯部产生维持反应稳定的电流。
推荐理由:文章对比了低杂波驱动与微波驱动的局限,说明 helicon 电流驱动在稳态托卡马克中的定位与尚待解决的工程问题。
Fraunhofer Institute for Electron Beam and Plasma Technology FEP 联合 CNM Technologies GmbH 推出碳纳米膜(CNM)过滤系统,实验室对比测试中脱盐率较反渗透提升五倍,同时保持相当的流体通量。
中国科学院团队研究了浸渗 W-Cu-HfC 复合材料的微观结构、压缩响应与输运性能,评估其作为聚变热沉材料候选的可行性。相关成果发表于 Journal of Nuclear Materials 第 635 卷,出版日期为 2027 年 1 月。