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首个可操控机械量子比特创建
2024-11-20
瑞士苏黎世联邦理工学院研究人员成功创建出首个可操控的机械量子比特,其能以稳态、振动或两者叠加的状态保存信息。研究人员表示,机械量子比特“寿命”更长,为探测引力波等其他量子比特无法检测的微弱力场开辟了新途径。相关论文发表于最新一期《科学》杂志。研究人员表示,传统量子比特存在寿命(量子相干时间)短、易出错...
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铅离子相互对撞中观测到顶夸克
2024-11-19
据欧洲核子研究中心官网16日报道,大型强子对撞机(LHC)超环面仪器实验(ATLAS)合作组报告称,他们在铅离子-铅离子对撞中观察到了顶夸克。这一结果的统计显著性为5倍标准差,达到了粒子物理学宣布某一研究为“发现”所需标准。研究团队表示,这是首次在原子核相互作用中观察到顶夸克的产生,为研究夸克-胶子等离子体(QGP)打开了...
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量子层面复杂“无序”磁性材料问世
2024-11-18
据15日《自然·通讯》杂志报道,英国伯明翰大学科学家开发出一种新方法,能够创造出在量子层面具有复杂“无序”磁性的材料。这种基于钌框架的材料,满足了“Kitaev量子自旋液体态”的要求,向制造和控制具有独特新性质的量子材料迈出了重要一步。理论物理学家阿列克谢·基塔耶夫在2009年提出一个Kitaev模型,指出了关于量子自...
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AI模型10秒内检出脑肿瘤残留
2024-11-14
美国密歇根大学和加利福尼亚大学旧金山分校领导的研究人员开发出一款名为FastGlioma的人工智能(AI)模型。在脑手术中,该模型仅用10秒就判断出是否还有残留的癌性肿瘤。在识别肿瘤残留方面,FastGlioma的表现远超传统方法,有望给神经外科领域带来变革。研究成果发表在最新一期《自然》杂志上。在脑瘤切除手术中,很少能切除...
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两台AI机器人联手开展化学研究
2024-11-12
在最新一期《自然》杂志上发表的研究中,英国利物浦大学团队展示了一款移动机器人。它能够运用人工智能(AI)逻辑作出决策,以与人类同等甚至更快的速度,联手执行探索性化学研究任务。这些身高1.75米的机器人旨在应对化学探索中的三大挑战:执行化学反应、分析产物,以及依据数据决定下一步行动方向。演示中,两台AI机器人以协...
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“气泡打印”实现液态金属布线
2024-11-12
气泡看似微不足道,但在工程师手中,它们却能激发巨大的创新。日本横滨国立大学研究人员开发出一种新奇的“气泡打印”法,能对柔性电子产品的液态金属布线进行高精度图案化。这项技术为制造可弯曲、可拉伸且高度导电的电路提供了新选择,非常适合可穿戴传感器和医疗植入物等器材。相关研究发表在最新一期《纳米材料》杂志上...
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全新纳米级3D晶体管面世
2024-11-11
美国麻省理工学院团队利用超薄半导体材料,成功研制出一种全新的纳米级3D晶体管。这是迄今已知最小的3D晶体管,其性能和功能可比肩甚至超越现有硅基晶体管,将为高性能节能电子产品的研制开辟新途径。相关论文发表于5日出版的《自然·电子学》杂志。晶体管是现代电子设备和集成电路中的基础元件,具有多种重要功能,包括放大...
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量子纠缠可提升光学原子钟精度
2024-10-12
美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们,利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟...
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超低成本电池阴极材料研发成功
2024-10-08
据最新一期《自然·可持续性》杂志报道,美国佐治亚理工学院领导的多机构团队开发出一种革命性低成本阴极材料——氯化铁,其成本仅为典型阴极材料的1%—2%,但可储存相同数量的电量。该项成果将极大地改善电动汽车市场以及整个锂离子电池市场。电动汽车等大规模能源用户对锂离子电池的成本尤其敏感。目前,电池约占电动汽车...
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碳基化合物中发现单电子共价键
2024-10-08
日本北海道大学研究团队发现了一种特殊的化合物,其中两个碳原子通过共享一个电子形成了非常稳定的共价键,这种键被称为σ键。这一发现证实了一个已有百年历史的理论,并被发表在最新一期《自然》杂志上。共价键是有机化学中最为基础的连接方式之一,通常是由两个原子共同分享一对电子而形成的。1931年,诺贝尔奖得主莱纳斯·...
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量子物理学赝能隙难题获突破
2024-09-24
美国纽约熨斗研究所计算量子物理中心研究人员巧妙地运用了一种计算技术,在理解“赝能隙”这一长期困扰量子物理且与超导性密切相关的难题上取得了突破。这项发现刊登于最新一期《科学》杂志,将助力实现室温超导,以及在无损耗电力传输、更先进的核磁共振技术和超高速悬浮列车等领域的应用。赝能隙是指在一些材料(如铜氧化...
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新型“肌肉”驱动机器腿能走会跳
2024-09-18
瑞士苏黎世联邦理工学院和德国马克斯普朗克智能系统研究所共同开发出一种“人造肌肉”驱动机器腿,其不仅比传统机器腿更节能,而且可进行高跳、快速移动、检测和应对障碍物,完成这些任务都不需要复杂的传感器。研究发表在最新《自然-通讯》杂志上。近70年来,绝大部分机器人都有一个共同点:由马达驱动。马达装置出现已有200...
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镍钛合金“变身”为超坚固弹性材料
2024-09-12
日本国立材料科学研究所研究人员开发出一种新工艺，让镍钛合金“变身”为一种超坚固弹性材料。这种材料的坚固程度与钢相当，延展性却是钢的20倍，有望用于制造可变形机翼。相关论文发表于新一期《自然》杂志。想象一下，一架飞机在空中遨游，机翼能随着飞行速度的变化调整长度，以便更充分地利用空气动力。为实现这一梦...
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地球存在双极电场首次证实
2024-09-04
据最新一期《自然》杂志报道,借助美国国家航空航天局“耐力”号火箭任务数据,一个国际科学家团队首次成功测量了整个地球的电场,该电场被认为与地球重力和磁场一样重要。这种电场被称为双极电场。科学家早在60多年前就提出假设,认为它驱动着地球大气层从地球南北极逃逸。“耐力”号任务数据证实了双极电场的存在,并量化了...
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新型脑机接口系统让渐冻症患者重新“说话”
2024-08-30
新发表在美国《新英格兰医学杂志》的研究显示,通过在渐冻症患者大脑中植入脑机接口设备,并将脑信号解码转换成语音,可成功让其重新“说话”。这一新系统的开发或可帮助因罹患神经系统疾病而致语言能力受损的人恢复交流能力。渐冻症医学名称为肌萎缩侧索硬化症,是一种神经退行性疾病,会影响大脑和脊髓中的运动神经元,造成...
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非常规界面超导体研制成功
2024-08-29
美国加州大学河滨分校领导的多机构团队研制出一种新型非常规界面超导材料。该材料可用于量子计算,并成为“拓扑超导体”的候选材料。研究成果发表在新一期《科学进展》杂志上。拓扑超导体利用电子或空穴的非定域状态(空穴的行为类似于带正电荷的电子),以稳健的方式传输量子信息和处理数据。研究团队将三方碲(一种非磁性的...
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自展开能降解脑电极面世
2024-08-28
韩国首尔国立大学等机构的科学家成功开发出一种新型帐篷状电极。这款传感设备能以微创方式部署到人脑表面并自行展开,收集脑电图和其他神经生理学数据。该设备使用后能在人体内自然降解而不会留下任何残留物。相关论文发表于最新一期《自然·电子》杂志。传统电极需颅骨切除手术植入,可能引发肿胀、出血、脑脊液漏出等并...
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固体材料内发现“暗”电子
2024-08-28
韩国科学家在二硒化钯等固体材料内发现了一些“暗”电子,此前科学家借助光谱学分析材料特性时,没有检测到这些“漏网之鱼”。这些“暗”电子的发现或有助更好地理解高温超导体的行为,解开材料科学领域的其他谜团。相关论文发表于新一期《自然-物理学》杂志。材料的大部分特性,如导电或反射光的难易程度,都由其中电子的运...
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为微米级设备供电的锌空气电池面世
2024-08-22
随着机器人设备逐渐缩小，对微米尺度电池的需求日益迫切。美国麻省理工学院工程师设计出一款新的微型电池，可为体内胶体机器人、传感器等微米级设备供电。这些设备未来或能用于人体内药物输送、天然气管道泄漏定位等领域。相关论文发表于新一期《科学-机器人》杂志。新电池长100微米，厚2微米，是一款锌空气电池。与其他...
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室温下打印金属氧化物薄膜实现
2024-08-22
据8月15日《科学》杂志报道,包括美国北卡罗来纳州立大学和韩国浦项科技大学在内的国际研究团队,展示了一种在室温下打印金属氧化物薄膜的技术,并利用该技术制造出既坚韧又能在高温下运行的透明柔性电路。 金属氧化物薄膜是一种重要材料,几乎存在于每种电子设备中。传统上,制造金属氧化物需要专门设备,这些设备既慢又贵,而...
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