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科普知识

超灵敏热探测器精确读取量子比特
2024-04-16

据最新一期《自然-电子学》杂志报道,芬兰阿尔托大学研究人员首次使用超灵敏热探测器测量量子比特,绕开了海森堡不确定性原理限制。他们证明,将辐射热测量计用作超灵敏热探测器可足够精确地单次读取量子比特,且它们消耗的功率是典型参量放大器的万分之一。海森堡不确定性原理决定了人们不可能同时准确地知道信号的位置...


微纳加工让液滴“乖乖听话”
2024-04-12

在前沿研究和精密制造领域,微液滴应用广泛。Francisco等合作,在前期理论研究的基础上,通过光刻技术和后期处理,制备出一类具有同心闭环微壁/微通道的结构表面,实现了对微液滴的精准调控。这一研究拓展了人们对微观尺度下液滴和材料接触面关系的认识,对探索可控微滴在微流体、化学反应和生物传感等领域的应用具有重...


激光诱导非磁性材料室温下产生磁性
2024-04-12

来自瑞典斯德哥尔摩大学、北欧理论物理研究所和意大利威尼斯卡福斯卡里大学的研究人员,首次成功证明激光如何在室温下诱导量子行为,并使非磁性材料具有磁性。这一突破有望为更快更节能的计算机、信息传输和数据存储铺平道路。研究团队此次将一种量子材料钛酸锶置于具有特殊波长和偏振的短而强烈的激光束中,产生了感应磁...


新型拓扑超材料以指数级放大声波
2024-04-02

荷兰原子分子国立研究所科学家与来自德国、瑞士和奥地利的伙伴合作,创造了一种新型超材料,声波能以前所未有的方式在其中流动。这种超材料是玻色子基塔耶夫链的首个例子,其特殊性质源自其拓扑材料性质。谐振器可被认为是材料的原子,它们耦合在一起的方式控制着集体超材料的行为,在这种情况下,声波沿着链条传播。研...


人工纳米流体突触可实现存内计算
2024-04-01

洛桑联邦理工学院瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个人工突触。大脑信息处理是直接对存储的数据执行计算,而计算机则在内存单元和中央处理单元之间来回传输数据。但洛桑联邦理工学院工程学院纳米生物学实验室构建了一种依赖离子而不是电子的功能性纳米...


“穿上就走”的通用外骨骼面世
2024-03-27

研究人员对佩戴的实验性外骨骼进行调整霍布斯/佐治亚理工学院)美国佐治亚理工学院机械工程师开发了一种控制机器人外骨骼的通用方法。新系统使用深度学习自动调整外骨骼为人类提供帮助的方式,现已证明这种外骨骼可顺滑地支持行走、站立以及爬楼梯或坡道等动作。不同性别和体型的受试者佩戴动力髋外骨骼,在测力板上以不...


电网储能用新铁基液流电池问世
2024-03-27

美国能源部太平洋西北国家实验室团队在一种新的电池设计中,创新性地将水处理设施中使用的一种常见化学品用于大规模储能。这一设计为造出安全、经济的水基液流电池开辟了新途径,同时该电池由储备丰富的材料制成,为将风能和太阳能等间歇性能源纳入国家电网提供了可能。安德里亚·斯塔尔/美国太平洋西北国家实验室此次实...


新型高速微尺度3D打印技术面世
2024-03-18

3D打印技术制造出的微颗粒广泛应用于药物和疫苗输送、微电子、微流体及复杂制造等领域,但大规模定制生产此类颗粒极富挑战。r2rCLIP是基于斯坦福大学迪西蒙尼实验室2015年开发的连续液体界面生产(CLIP)打印技术,CLIP可利用紫外线光照,将树脂快速固化成所需形状。最新研究负责人、迪西蒙尼实验室詹森·克南菲德解释说...


合成新型极薄材料的方法问世
2024-03-18

二维材料非常薄,只有几个原子厚,具有独特的性质,使其在能量存储、催化和水净化等方面极具吸引力。瑞典林雪平大学研究人员开发出一种能够合成数百种新型二维材料的方法。研究发表在最新一期的《科学》杂志上。自从石墨烯被发现以来,有关极薄材料(即所谓的二维材料)的研究呈指数级增长。二维材料相对于其体积或重量...


科学家报告电子在液态水中的实时运动
2024-03-14

近日,科研人员首次报告了电子在液态水中实时运动的情况。美国能源部国家实验室联合德国科研人员,在美国加州直线加速器相干光源上使用了阿秒X射线脉冲,在一项类似于定格摄影的实验中,拍摄了电子的能量运动,以及它在液态水样本中环绕更大原子的运动。这项研究开发的技术——液体中的全X射线阿秒瞬态吸收光谱,使科研...


自力更生,“从0到1”
2024-03-14

王守觉12岁那年,抗日战争全面爆发。他亲眼目睹盘旋在苏州上空的日本飞机飞得很低,用机枪向下扫射。由于当时制造技术落后,我方高射炮极度短缺,也没有飞机,只能干着急。那是他第一次真切体会到“落后就要挨打”的滋味。“产业报国、自力更生!”从小萌发的志向和抱负,让王守觉在我国集成电路事业的初创期披荆斩棘,...


新工具可精确检测超导体特性
2024-03-01

据发表于最新一期《自然》杂志的论文,美国哈佛大学开发了一种精准测量超导体的基础工具。他们创造性地将量子传感器集成到标准的压力感应设备中,从而直接读出加压材料的电和磁性质。氢在压力下的表现很奇怪。理论预测,这种通常是气态的元素在100多万个大气压的压力下,会变成金属,甚至还会变成超导体。科学家一直渴望...


先进计算方法破解水的电子结构
2024-02-28

尽管液态水无处不在,但它具有一些错综复杂的电子特性,长期以来一直困扰着化学、物理和技术领域的科学家。据2月26日发表在最新一期《美国国家科学院院刊》上的论文称,瑞士洛桑联邦理工学院在破解这一难题方面取得了重大进展。他们使用了迄今最先进的计算方法,破解了水的电子结构问题。此前,即使是最精确的电子结构理...


人形机器人设计组装“大工厂”研制成功

2024-02-27

人形机器人设计组装“大工厂”可以充分融合智能、机构、部件、控制和决策等单元技术,快速生成各类人形机器人系统,为形成人形机器人技术标准和产业化,及在人类难以到达的环境中进行人形机器人自生产、自构建、自进化打下基础。面向自适应室外复杂地形、抗未知干扰的需求,“大工厂”通过人工智能赋能,设计构建了可实...


遥感无人机:“小精灵” 大用处
2024-02-27

无人机,通常引用的英文名称为Unmanned Aerial Vehicle(UAV)。一般是指由动力驱动、不搭载操作人员的一种空中飞行器,采用空气动力为飞行器提供所需的升力,能够自主或遥控飞行,既能一次性使用也能进行回收,能够携带杀伤性或非杀伤性任务载荷,如拍照、撒播药物、播放声音等。无人机不是一个新鲜事物,其发展已历...


“拉索”发现巨型超高能伽马射线泡认证第一个超级宇宙线加速源
2024-02-27

高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽马射线泡状结构,历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏的宇宙线的起源天体。2月26日,相关研究成果以封面文章的形式,发表在《科学通报》(Science Bulletin)上。宇宙线是从外太空来的带电粒子,其主要成分为质子。宇宙线的起源是当代天体...


科学家发明光控超薄微创起搏器
2024-02-26

许多患者依赖心脏起搏器,这是一种调节电脉冲以保持心脏平稳跳动的小型设备。为了减少并发症,研究人员希望让这些设备更小巧,且侵入性更小。美国芝加哥大学的一组研究人员开发出了一种由光驱动的无线设备,可植入体内来调节心血管或神经活动。这种轻如羽毛的薄膜可通过微创手术植入,并且不包含任何移动部件。近日发表...


智能“传感”,“感知”天下
2024-02-22

如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感...


科学家发现一种新磁性
2024-02-22

近日,一项在线发表于《自然》的研究报告说,科学家首次测量到一种新的磁性。产生这种磁性的交变磁体包含了现有不同类别磁体的混合特性,可用于制造高容量和快速存储设备或新型磁性计算机。直到20世纪,人们还认为只有一种永磁体,即铁磁体,可以在冰箱贴或指南针等外部磁场相对较强的物体上看到其效应。这些磁场是由磁...


受变色龙启发的多色3D打印技术出现
2024-02-21

受变色龙变色能力的启发,美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究人员开发了一种可持续技术,可用单一墨水3D打印多种动态颜色。该研究发表在《美国国家科学院院刊》杂志上。通过设计新的化学物质和印刷工艺,研究人员可动态调节结构颜色,产生以前不可能实现的颜色梯度。在这项研究中,团队提出了一种紫外线辅助墨水写入3D...