物理日报 · 2026 年 11 月 7 日 · 星期六
PHYSICS UNIVERSE

中国空间站制出9.7皮开尔文铷原子云刷新最低温纪录
中国科学院空间应用工程与技术中心11月6日发布,我国科研团队利用中国空间站梦天舱超冷原子物理实验柜,用全光阱冷却技术将铷原子云等效温度降至9.7皮开尔文并持续观测7秒,制备出已知最冷人造物质,成果发表于《科学》。
装置与实验
中国科大团队用超导-自旋混合磁强计搜索轴子暗物质
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。
集成光子量子行走芯片中观测到混合态Uhlmann绕数
研究团队在可编程集成光子量子行走芯片上实验观测到混合态整数Uhlmann绕数。他们制备并重构高绕数手性哈密顿量及其保谱维度扩展的热态,重构出的Uhlmann重叠在复平面形成闭合轨迹,其绕零点的整数绕数被直接观测到。随温度升高,Uhlmann绕数发生多次离散变化,伴随Uhlmann相位切换和动量分辨拓扑扭结的相继消失,而Uhlmann相位只记录该整数的宇称。
硅光芯片上实现多通道非阿贝尔边缘泵浦
该论文在硅光芯片上通过绝热环绕多间隙晶格中的多个能带简并点,演示了多通道非阿贝尔边缘泵浦。最小三能带 band-triangle 结构中,两个电荷相反的 Weyl 点与一个零电荷简并点由全局能带连通性相连,分别激活对边界与同边界边缘通道;对三个位于不同物理边界的拓扑保护边缘模式排序操作可产生非阿贝尔编织,全程保持能隙打开并受拓扑绕数保护。
Voyager 1 经 Big Bang 修复后将于 11 月 18 日跨越一光日距离
NASA JPL 通过名为 Big Bang 的修复方案让 Voyager 1 恢复通信,该方案将两个主加热器和一台 8 轨数字磁带记录器切换为三个低功耗备用单元,此前 10 月 20 日的通信中断持续了 48 小时,同一方法也于 8 月用于 Voyager 2。
国际团队用量子气体显微镜实现首个可调三组分 Hubbard 系统并逐个成像原子
一个来自德国、泰国、印度、中国和美国的国际团队在实验室中首次实现了相互作用可调的三组分 Hubbard 系统,并用量子气体显微镜逐个观测其中的原子,相关研究发表于 Science。
基础研究
CMS观测到13 TeV质子碰撞中电弱产生Z玻色子对
CMS合作组报告了质子-质子碰撞中电弱产生Z玻色子对伴随两喷注(jj)过程的首个证据,末态为ZZjj→llννjj(l=e,μ),基于13 TeV、138 fb⁻¹数据。
任意二维非阿贝尔拓扑序的可证明电路级阈值方案
Ren 等人提出在任意二维非手征拓扑序中实现量子存储器的显式方案,基于 Turaev–Viro 路径积分构造综合征提取电路,并给出在线解码的经典算法。论文证明该方案在电路级局域随机噪声模型下存在阈值,当噪声率 ε 低于 O(1) 阈值时,逻辑信息可保持准拉伸指数级长时间;文中还讨论了如何推广到拓扑逻辑门的容错实现。
基于Autler-Townes能级工程的全微波CZ门实现97 ns、99.40(9)%保真度
研究提出利用Autler-Townes效应的能级工程技术,在不扰动计算子空间、不降低相干时间的前提下调节比特非线性,实验演示了固定频率transmon拓扑上的非绝热CZ门,门时长97 ns、保真度99.40(9)%,误差分析显示门误差主要来自静态退相干。
ALICE 首次测得 K⁻d 与 K⁺d 系统的强相互作用散射参数
ALICE 合作组在 LHC 上首次测得 K⁻d 与 K⁺d 系统的强相互作用散射参数,结果发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 191904 (2026)。
ALICE利用事件形状工程测量Pb-Pb和Xe-Xe碰撞中流的关联与涨落
ALICE Collaboration在LHC的Pb-Pb(√sNN = 5.02 TeV)和Xe-Xe(√sNN = 5.44 TeV)碰撞中测量了各向异性流系数v2、v3、v4的关联与涨落,采用基于约化流矢量qn的事件形状工程(ESE)技术。
交错磁体中的三阶本征反常霍尔效应
Longjun Xiang、Hao Jin 和 Jian Wang 在 Physical Review B 发表论文,通过自旋群与磁 Laue 群对称性分析,将三阶本征反常霍尔效应(IAHE)确定为交错磁序的本征输运特征,指出它在无自旋轨道耦合(SOC)时被禁止,引入 SOC 后对全部十种交错磁自旋 Laue 群均被允许。
研究称火星 Valles Marineris 峡谷断层仍在活动
一项发表于 Nature Communications 的研究重新分析了 InSight 于 2021 年 8 月 25 日探测到的 4.2 级火星地震 S0976a,发现震源位于 Valles Marineris 峡谷下方的断层带内,深度约 20 至 40 km,属于走滑型地震,说明这条太阳系已知最大峡谷的断层仍在活动。
聚变与应用
DIII-D 中 3D 打印钨瓦经受 74 次等离子体放电
全尺寸 3D 打印钨瓦在 DIII-D National Fusion Facility 的偏滤器区经受 74 次直接等离子体放电后完好无损,高功率运行期间累计约四分钟直接等离子体暴露。瓦片由 JEOL 用电子束粉末床熔融(EB-PBF)在约 140 毫米宽、20 毫米厚的规格下打印,工艺全程保持 1,400°C(2,552°F)以上以避免开裂,经电火花加工与磨削后于 7 月装机测试。
行业与格局
中国空间站超冷原子实验柜制出9.7皮开尔文铷原子云刷新最低温纪录
中国科学院空间应用工程与技术中心11月6日发布,我国科研团队利用中国空间站梦天舱超冷原子物理实验柜,用全光阱冷却技术将铷原子云等效温度降至9.7皮开尔文并持续观测7秒,制备出已知最冷人造物质,成果发表于《科学》。
分子氢电离能与解离能测量精度提升五倍
Physical Review X 发表论文报告分子氢电离能与解离能的测量精度提升五倍,为超越标准模型物理搜索背景下的双电子量子计算建立严格基准。[Phys. Rev. X 16, 041032]
暗能量状态方程是否穿越幻影线:CPL参数化证据的量化与检验
论文用CPL参数化分析最新CMB、BAO与SNeIa数据组合,以≳3σ排除ΛCDM,偏好状态方程穿越幻影线(PDL),且不发生穿越的概率被排除在3.1σ–5.2σ之间。
螺旋三层石墨烯中超莫尔畴形成与稳健拓扑边缘态
研究团队用扫描隧道显微镜与谱学在约1.7°转角的螺旋三层石墨烯(HTG)中观测到超莫尔畴,测得平均转角1.74°、三角畴边长约120 nm,且AA23晶格实空间周期比AA12大约7%。每个畴 hosting 与远端能带分离、带隙约40 meV的平带,畴壁上呈现谱学均匀的边缘态,与谷保护拓扑边缘模的计算一致;通过成像子晶格极化反转揭示了畴边界处的拓扑变化。
超冷钾原子气体中直接观测到 Vinen 量子湍涡旋缠结
剑桥大学 Sebastian Morris 等人在圆柱形光阱中冷却超冷钾原子,用量子气体放大器逐层成像粒子密度,直接观测到 Vinen(超量子)湍流中随机涡旋环缠结在无能量传递情况下解开的过程。实验测得涡旋衰减率与粒子间相互作用强度无关,与超氦实验结果一致,研究者认为这表明 Vinen 湍流在超流体间具有普适性,结果发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 193403 (2026)。
36对宽双星3D速度测量显示低加速度引力偏离达4.9σ
K.-H. Chae 等人基于新观测与公开数据库,组装了36对距离小于150pc、径向速度不确定度低于100 m/s的孤立宽双星样本,用于测量10⁻¹¹至10⁻⁹ m/s²低加速度区间的引力。
转角铜氧化物Josephson结中观测到电荷3e隧穿的Shapiro台阶特征
Yuying Zhu 等人在转角45度的BSCCO铜氧化物Josephson结中报告了新序列的Shapiro台阶 ±hf/3e、±2hf/3e、±hf/e,测量温度范围可达70 K,在另一器件A2上可复现。
费米子高斯层析不存在温暖区:few-copy 上下界论文
Ron Rubin 的论文证明玻色高斯层析的温度交叉在费米子情形没有对应:在二次 Gibbs 球 β∥h∥F ≤ β0 上,单拷贝速率对每个固定 β0 > 0 都是 Θ(m3/ϵ2),下界常数与 β0 无关,即不存在变经典易学的温暖区。
快讯
- 数值证据显示 Laughlin 分数陈绝缘体可直接连续相变为拓扑超导体arXiv cond-mat.str-el(强关联电子)
- UTe2场致重入超导相的超声体性质证据Physical Review B(新刊目录)
- 原初黑洞形成中的宇宙学离散自相似性研究arXiv gr-qc(引力与引力波)
- GLIMPSED 在 z=6.64 little red dot 宿主星系中发现 AGN 驱动的高速外流arXiv astro-ph.GA(星系与星系团)
- pbhalo:从单一原初扰动谱同时计算原初黑洞与暗物质微晕分布arXiv astro-ph.CO(宇宙学)
- 手征核力低能常数与轻离子碰撞的全局敏感性分析arXiv hep-ph(粒子理论)
- Transformer模型预测进动双黑洞并合引力波波形并用数值相对论校准arXiv gr-qc(引力与引力波)
- 10 Mpc 体积内星系的精确距离与结构特性研究arXiv astro-ph.GA(星系与星系团)
- DESI DR2 Lyα森林多红移BAO分析约束物质主导期膨胀史arXiv astro-ph.CO(宇宙学)
- 全局驱动CZ门的Rydberg暴露下界被认证到0.16%窗口内arXiv quant-ph(量子信息与量子物理)
- ALICE 测量 p–Pb 和 pp 碰撞中各强子的椭圆流随多重数变化arXiv hep-ex(粒子实验)
- 扭转双层石墨烯中磁场调控与零场分数陈绝缘体的理论研究Physical Review B(新刊目录)