SLAC开发机器学习程序SPINE用于液氩探测器中微子事例重建
SLAC国家加速器实验室开发了名为SPINE的机器学习程序,用于分析液氩时间投影室数据,识别粒子、追踪径迹并重建中微子相互作用,已部署在约25家机构的8台探测器上。
SLAC国家加速器实验室开发了名为SPINE的机器学习程序,用于分析液氩时间投影室数据,识别粒子、追踪径迹并重建中微子相互作用,已部署在约25家机构的8台探测器上。
Scripps Institution of Oceanography 与 University of Lincoln 研究人员发现,海洋雪颗粒的黏度影响细菌降解效率,高黏度颗粒向深海输送的碳可达低黏度颗粒的六倍以上。
中国一个大型研究团队发布了名为 Pinal 的蛋白质设计工具,可接受自然语言提示并生成具有指定功能的蛋白质;Hugging Face 则宣布托管一个在 DNA 层面做类似工作的工具。
Adelaide University 的 QuaNTeG 团队在 Physical Review Applied 发表研究,通过在 SQUID 电路中用等尺寸"裸环"(不含 Josephson 结)替代部分传统环路,产生"合成面积展布",使传感器无需不同尺寸的超导环即可识别绝对零磁场,解决了长期限制 SQUID 性能的设计难题。
大阪产业科学技术研究所(ORIST)联合大阪大学、东北大学,通过在 200 µm 厚硅片上用 MEMS 技术刻蚀出约 10 µm 宽的螺旋弹簧结构,把易碎的硅变成可弯曲、可拉伸的太赫兹超材料,成果发表于 Optica。太赫兹时域光谱测量显示,拉伸 12.6% 时垂直于拉伸方向的有效折射率下降约 6%,平行方向下降 8%,表明形变可调谐材料的双折射。
美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)安装了 Thermo Scientific Spectra Ultra 扫描透射电子显微镜(STEM),空间分辨率优于 0.05 nm,可分辨单个原子,并在成像同时采集化学成分信息。该设备用于加速材料研究,支持更强金属合金、永磁体和工业催化剂的开发,未来还计划引入 AI 自动化工作流以提升数据采集效率。
MIT与哈佛医学院的Mehmet Say等人设计出可在体内安全溶解的可降解电池,采用镁合金负极、可降解离子液体电解液与MoO3正极及集流体,峰值电压达1.84 V。
Oak Ridge National Laboratory 团队为 IMAGINE-X 仪器开发了宽波段准 Laue 中子衍射图样的自动指标化算法,用差分进化搜索晶体取向并结合 k-d 树匹配候选反射方向。
sPHENIX 实验的中间硅径迹探测器(IST)完成设计与建造,用于在 RHIC 的 200 GeV 质子-质子及重离子对撞中提供中间半径区域的径迹重建。探测器由三层硅条模块组成,配合 Brookhaven National Laboratory 与 RIKEN 等机构的参与,支撑 sPHENIX 物理取数。
University of Alabama Huntsville 等团队为 STROBE-X 任务 Wide Field Monitor(WFM)模块的 64 通道前端 ASIC NSX1 开发了 FPGA-based readout system,实现触发处理、事件时序、外部 ADC 控制与数据传输。
深空探测实验室(合肥)张哲团队开发出 MOF-808-NaCu 双位点催化剂,将二氧化碳与来自火星水冰的氢转化为甲醇,时空产率达 245 g·kgcat⁻¹·h⁻¹,为单用铜的 11 倍。该催化剂在 12 小时试验中性能稳定并减少副产物,甲醇在常温常压下即为液体,可为火星基地提供发电、供暖与 rover 动力的燃料。
密歇根大学与 Paul Scherrer Institute 研究团队开发出基于贝叶斯推断的空中放射性检测方法,在瑞士首次野外测试中,军用直升机在约 30 米(98.43 英尺)高度单次飞越、6 秒内识别出地面已知放射源(含混合源)的身份、活度与位置,定位精度 2 米(6.6 英尺)、活度误差在真值 2 个百分点以内。
MIT Center for Bits and Atoms 团队开发出可扩展的折纸式金属建造系统,将平面金属板折成模块化单元,无需内部支撑柱和重型焊接即可构建轻质高刚度三维结构。
OIST 团队用金刚石氮-空位(NV)中心的电子自旋力驱动一块厘米尺度、128 毫克的金刚石样品发生位移,空气中位移约 100 纳米、真空中可达约 1.5 微米。实验用 50 毫瓦绿激光脉冲极化 NV 自旋产生磁涨落施力,并用干涉仪测量石墨板上镜面的运动,成果发表于 Science Advances。
推荐理由:原文给出位移量级与驱动条件,读者可据此评估自旋力驱动宏观物体这一路线的可行尺度。
中国人民大学与北京大学团队对 SrTiO3 衬底上生长的超薄 FeSe 薄膜开展系统电输运测量,通过重新安装同一 FeSe 薄膜改变磁场失准角,在超导转变区观测到两种定性不同的面内磁阻角度依赖,表明该测量对磁场失准极端敏感。所观测的各向异性面内磁阻可被考虑磁场失准效应的几何模型很好地描述,为解耦失准效应、研究二维或层状超导体面内旋转对称性破缺提供了实用框架。
科学家提出用特殊设计的波导将单光子在两个量子比特间的吸收率从约 54% 提升至 100%,有望显著提高未来量子技术的效率。该方法基于波导工程,原理出乎意料地简单,针对的是量子比特间单光子传输这一长期不可靠的关键过程。
中国科大林毅恒与邹长铃团队在两个 40 Ca + 离子系统中实现多轮自动量子纠错,逻辑比特相干时间优于系统最佳物理比特,成果10月23日发表于 Nature Physics。
推荐理由:原文给出两组相干时间对比数据,读者可据此理解自动量子纠错相对物理比特的实际收益幅度。
TU Dortmund University 团队提出 OC-FDM 方法,将 NRG 扩展到非平衡稳态输运,通过给每个 Wilson 位点耦合储库并用 Bloch-Redfield 张量的零本征矢得到稳态密度算符。
Stevens Institute of Technology 团队提出参数解耦学习模型,可在无需先验源信息的情况下估计点源亚波长间距,合成与实验图像中对约 0.075σ 间距的估计保真度超过 82%(σ=180 nm 时对应约 13.5 nm)。
Hewlett Packard Enterprise 与 University of Rochester 的研究团队提出惯性约束聚变激光脉冲形状设计系统(LPDS),一种生成式逆向建模框架,可将期望结果与靶丸配置直接映射为优化的激光脉冲形状(LP)。
澳大利亚国立大学团队实验演示了利用光学模式横向相位剖面的原子干涉,以 hypergeometric-Gaussian 光束的螺旋相位缠绕对弹道膨胀的冷 Rb87 原子系综做 Ramsey 干涉。干涉仪对马达诱导转动的灵敏度随轨道角动量和干涉时间线性标度,并推导、实验验证了螺旋相位奇点附近空间变化干涉可见度的闭式表达式,指出宜采用环形阱中的凝聚原子。
初创公司 Cortical Labs 用活体细胞造出生物计算机 CL1,先在模拟 2D 环境中训练其朝目标导航,再用这些训练数据控制一台真实机器狗的运动。CL1 的细胞由经同意捐献的血液制备的干细胞生成,公司称其运行能耗可能低于数字方案,对电池续航受限的机器人有优势。此前该公司已用该技术在 2021 年玩 Pong 游戏。
德国、瑞士和日本团队在 DESY 的 PETRA III 同步辐射光源 P04 束线上,用单个反射波带片(RZP)同时完成软 X 射线成像与谱学测量,约 220 秒采集完整谱学数据集,圆形样品成像速度约为逐点扫描的 27 倍。该方法在近轴工作区运行以规避 Abbe 正弦条件导致的畸变,分辨约 14 至 24 μm 的特征,并在乙醇溶解的乙腈细射流上演示了化学分析。
QMemTwin 提出一种物理约束、模型不确定性感知的数字孪生方法,用于估计量子中继器存储器中纠缠随时间的演化。在 40 个模型族不确定的场景中,QMemTwin 相对 2PM 将布居数 RMSE 降低 22.5%、Bell 保真度 RMSE 降低 33.0%;时间留出门控以 4% 虚警率检出 90% 的非平稳结构漂移(AUROC 0.916)。
Los Alamos National Laboratory 与 Radboud University 的 Aarón Villanueva 将路径积分(PI)控制框架推广到复平面,基于复值 Wiener 过程定义随机 Itô 扩散,并在精确控制-噪声匹配条件下给出驱动噪声空间上的测度变换,该条件同时容纳秩亏的状态扩散。
Russian Quantum Center、莫斯科国立大学与 Sber Quantum Technologies Center 的研究者提出一种提升 I 型光子融合门的方案,仅用两个独立辅助单光子、无需纠缠辅助输入,直接成功概率达 5/8,与此前四单光子方案持平而辅助光子数减半。
KTH 研究者提出量子神经可塑性学习(QNL),通过 eligibility traces 引导对量子储备池中比特间耦合、场、门角度和演化时间的局部编辑,使储备池配置可随任务重组。
研究者为 Minecraft 1.13.1 种子恢复构建了 Grover oracle,用直接傅里叶基常数算术把结构谓词宽度从 6n + 3 降到 4n + 3 量子比特,双量子比特门计数标度从 Θ(n³) 降为 O(n²)。
Institute of Science Tokyo 与 Hitachi 研究团队在硅量子点空穴自旋量子比特上实现了相位调制的串联连续驱动(CCD)技术,通过微波相位调制抑制低频噪声,稳定了 Rabi 振荡并延长了振荡衰减时间。在 CCD 框架中定义量子比特,可在门操作的同时实现相干控制并保护量子比特免受噪声影响,为半导体空穴自旋量子比特的相干保护提供了可行途径。
研究者提出一种结合 special displacement 技术与基于 dynamical Berry phase 的实时模拟的第一性原理方法,用于计算扩展体系中有限温度下的声子辅助 shift current。
Lawrence Berkeley National Laboratory 的研究团队推出 OpenFerro,一个统一的晶格-场动力学框架,结合灵活的哈密顿量、自动微分、并行执行与增强采样,可模拟铁电畴运动、磁无序化及自旋-晶格耦合热力学。
天文学家提出 SoFTg——SoFT 库中用于太阳米粒组织分割与追踪的新型混合算法,结合自适应阈值启发式方法与深度学习,在 Daniel K. Inouye Solar Telescope(DKIST)的 Visible Broadband Imager 红连续谱三组数据集上完成测试。
保加利亚科学院天文学与国家天文台(IANAO)与格拉茨大学 Kanzelhöhe 天文台团队将此前用于 SDO/AIA 极紫外图像分割的混合算法-数据驱动方法扩展到 Hα 太阳暗条与日珥分割。研究提出泄漏感知的多年稀疏采样策略,并在 U-Net 紧凑模型上对比了外部固定归一化与原生输入对分割性能的影响,讨论了训练集构建、数据预处理与损失函数选择的作用。
Wake Forest University、Universidad Complutense de Madrid 与 Observatoire de Paris 的研究者提出一套统一的半解析模型,用于生成黑洞"影片"所需的发射流与时间变化源。
Yin Kang 等人在 Physical Review Letters 上发表研究,提出用单一预聚束电子束同时产生软 X 射线与红外自由电子激光,实现两束脉冲的自同步。该方案针对当前外部光源与 X 射线自由电子激光(FEL)组合系统复杂度高、同步困难的问题,可为超快泵浦-探测光谱研究材料结构与电子动力学提供更简洁的光源配置。
由中国科学院高能物理研究所与中国科学院计算机网络信息中心组建的 HUNT 战队,凭借作品《基于鲲鹏的高能中微子宇宙线探测模拟优化》获第十三届全国并行应用挑战赛(PAC 2026)应用赛道全国总决赛二等奖。
代尔夫特理工大学研究人员用射频信号成功控制单个原子的核自旋,此前物理学界认为核自旋无法被直接操控。研究者 Hester Vennema 等人改造扫描隧道显微镜,同时向原子发送针对电子和针对核的两路信号,发现即使两种自旋基本解纠缠也能翻转核自旋,结果与简单理论预期不符。
推荐理由:原文说明核自旋信号频率比电子自旋低百倍到千倍,并给出吉他弦类比,便于理解单原子磁共振的选频要求。
POSTECH 的 Junsuk Rho 和 Chulhong Kim 教授团队开发出基于双焦点 metalens 的光声显微成像系统,通过施加电压改变液晶盒中光的偏振态,即可在两个成像深度间切换,每次切换仅需约 0.25 秒,无需机械移动任何光学元件。
来自德国、瑞士和日本的国际研究团队在 DESY 汉堡 PETRA III 同步辐射光源 P04 束线上,用单个反射波带片(RZP)同时完成软 X 射线成像与共振非弹性 X 射线散射(RIXS)制图。
由 Southwest Research Institute 的 Bibhuti Kumar Jha 领导的团队在 The Astrophysical Journal Supplement Series 发表论文,利用概率方法结合日震学(helioseismology)绘制太阳远侧活动区,以解决空间天气预报中的盲区问题。