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集成光子学期刊在线播放_《明日》期刊(2024年12月免费观看)

内容来源：合毅科技所属栏目：导读更新日期：2024-12-02

集成光子学期刊

注册召集 | 前沿光子技术会议大会日程概览注册召集 | 前沿光子技术会议大会日程概览本次会议将汇聚全球视野，聚焦集成光子学、纳米光子学、生物光子学以及超构光子学等尖端领域，将与全球顶尖科学家一道共同探讨本领域的最新成果、面临的挑战以及未来的发展趋势，为参会中青年科学家提供与国内外顶尖专家、Nature系列期刊编辑交流互动机会。

阿德莱德PhD招生，纳米制造 𐟎‰ 阿德莱德大学的A/Prof. Abel.Santos和Dr.Cheryl.Law课题组正在招收博士生！ 𐟌Ÿ 研究领域：我们的研究涉及纳米尺度的性能定制，应用范围非常广泛，包括储能、量子通信与传感、环境修复以及绿色能源生成。 𐟌Ÿ 研究方向：蓝色渗透能与绿色氢能的耦合蓝色渗透能耦合塑料污染物的回收构建集成的类神经形态流体计算网络鲨鱼启发的远程传感器高质量纳米多孔光子晶体结构的合理设计与工程化 𐟌Ÿ 招生要求：我们欢迎拥有材料工程、物理、化学或化学工程硕士学位的申请人，并希望申请人在高质量期刊上发表过以第一作者身份署名的论文。成功的候选人将加入由专家研究人员组成的团队，获得智力和经济上的支持，并在友好的学习环境中工作。 𐟓š 英语语言成绩要求：雅思：总分6.5，听力6.0，口语6.0，阅读6.0，写作6.0 托福：总分79，听力13，口语18，阅读13，写作21 PTE：总分58，各分项不低于50

中国科大科研团队惊艳全球：激光冷原子法制备“薛定谔猫态”，相干时间超长待机突破20分钟！近日，中国科学技术大学的一支科研团队在国际顶级期刊《自然ⷥ…‰子学》上发表了一项震惊世界的科研成果。他们利用激光冷原子方法，成功制备出了神秘的“薛定谔猫态”，并且这一猫态的相干时间竟然超长待机，突破了20分钟！这一成果不仅刷新了量子态制备的纪录，更为原子磁力计、量子信息纠错以及探索新物理等领域带来了前所未有的机遇。提到“薛定谔猫态”，不得不先聊聊那个让人脑洞大开的思想实验——“薛定谔的猫”。在这个实验中，一只猫被放在一个盒子里，盒子里同时有一个放射性原子和一个毒气瓶。如果原子衰变，毒气瓶就会打开，猫就会死亡；如果原子不衰变，猫就会活着。但问题在于，在打开盒子之前，我们并不知道原子的状态，因此猫也就处于“既死又活”的叠加态中。这种叠加态，就是量子世界中的“薛定谔猫态”。而这次中国科学技术大学的科研团队，就是将这种神秘的叠加态在微观粒子中实现了。他们利用光晶格囚禁了自旋为5/2的镱-173原子，并通过控制激光脉冲对原子进行诱导，使其发生非线性光频移。在这一过程中，原子被巧妙地制备成了由自旋投影为+5/2与-5/2两个态组成的叠加态，也就是“薛定谔猫态”。令人惊叹的是，这一猫态的相干时间竟然达到了20分钟！相干时间是衡量量子态保持其叠加态能力的重要指标。在以往的实验中，量子态的相干时间往往较短，容易受到环境噪声等因素的干扰而失去叠加态特性。但这次中国科学技术大学的科研团队通过优化实验条件和操控技术，成功实现了长寿命的“薛定谔猫态”制备。这一成果的意义可谓深远。在原子磁力计方面，长寿命的“薛定谔猫态”可以大大提高磁力计的测量精度和灵敏度，为磁场探测和磁学研究提供更为精确的数据支持。在量子信息纠错方面， “薛定谔猫态”的叠加态特性可以用于构建更加复杂的量子纠错码，从而提高量子通信和量子计算的可靠性。此外，这一成果还为探索新物理提供了新的实验手段和平台，有助于推动物理学领域的深入研究和发展。想象一下，未来的某一天，我们或许能够利用这一技术实现更加精确的磁场探测，或者构建出更加可靠的量子通信网络。这一切，都源于中国科学技术大学科研团队的这一惊艳全球的科研成果。总之，这次中国科学技术大学的科研团队在“薛定谔猫态”制备方面取得的突破，不仅为量子科技的发展注入了新的活力，更为我们探索未知世界提供了更为强大的工具。 …… …… …… 【文本源于“文心一言”】#优质作者榜# ————————————————————— 欢迎点击下方专栏，并加入书架。

芯片材料有突破革新之旅爬新坡近期，中国科学院上海微系统与信息技术研究所联合外藉科研人士在光芯片材料领域取得了突破性进展，这一成果正式向全世界宣布。由该所研究员欧欣领衔的团队成功开发出钽酸锂异质集成晶圆，并基于这一材料制作出高性能光子芯片。相关研究成果以《可大规模制造的钽酸锂集成光子芯片》为题，发表在顶级科学期刊《自然》上。这一创新成果的核心在于钽酸锂材料的独特优势。钽酸锂不仅具有优异的电光效应，还展现出低损耗和高双折射率的特性。这意味着它可以实现对光波导的超宽频带色散工程，是生成电光频率梳的理想选择，为信息传输打开了前所未有的宽带之门。相较于目前被广泛看好的潜在光子芯片材料铌酸锂，钽酸锂薄膜的制备效率更高、难度更低、成本更低，同时具有强电光调制、弱双折射、更宽的透明窗口、更强的抗光折变等特性，极大扩展了光学设计的自由度。光子芯片，作为未来信息产业的重要基础，以光波为信息载体，能实现低功耗、高带宽、低时延的效果。然而，现阶段的光子芯片受限于材料和技术，面临效率较低、功能单一、成本较高等挑战。欧欣团队的创新之处在于，他们利用“万能离子刀”异质集成技术，在钽酸锂材料表面下约600纳米的位置注入离子，制造出高质量的单晶钽酸锂薄膜，并与硅衬底结合，形成钽酸锂异质集成晶圆。这一技术突破使得钽酸锂光子芯片可以实现低成本和规模化制造，具有极高的应用价值。与传统的电子芯片相比，光子芯片的差异之处主要体现在信息载体和性能优势上。电子芯片以电流为信息载体，而光子芯片则以光波为信息载体。这使得光子芯片在速度、功耗、带宽等方面具有显著优势。具体来说，光子芯片可以实现光信号的传输和处理，具有更高的速度、更低的功耗和更大的带宽，因此被视为下一代信息技术的重要发展方向。此外，钽酸锂光子芯片还展现出在量子计算领域的巨大潜力。对于量子计算而言，如何高效地将微波光子与超导量子比特对接是一大挑战。而钽酸锂凭借其远低于铌酸锂的介电损耗，为单个微波光子的量子转换提供了几乎无与伦比的介质，为解决量子计算机的热瓶颈问题带来了曙光。这一特性使得钽酸锂光子芯片在低温量子、光计算等领域具有广泛的应用前景。这一研究对未来的芯片行业将产生深远的影响。首先，随着全球集成电路产业发展进入“后摩尔时代”，集成电路芯片性能提升的难度和成本越来越高，人们迫切需要寻找新的技术方案。钽酸锂光子芯片的成功研发，为突破这一瓶颈提供了新的可能。其次，随着移动互联网和云计算的发展，光芯片作为实现数据中心内部互联及连接的核心器件，需求不断攀升。钽酸锂光子芯片的规模化制造和低成本优势，将有力推动光芯片市场的增长，进一步加速光通信和光计算技术的发展。最后，钽酸锂光子芯片在量子计算领域的潜在应用，将为未来的信息技术带来革命性的变革。总的来说，中国科学院上海微系统所研究员欧欣领衔的团队在光芯片材料领域的突破性进展，不仅为光子芯片的规模化制造提供了新的可能，还为未来的信息技术发展注入了新的活力。随着钽酸锂光子芯片的进一步研发和应用，我们有理由相信，未来的芯片行业将迎来更加广阔的发展前景。内容来自Al工作室

德国大学联合艾迈斯欧司朗，研究用于人工智能的MicroLED技术以能源效率著称的发光二极管（LED）正在开辟照明、显示领域之外更多应用可能性。11月25日，德国布伦瑞克工业大学（TU Braunschweig）宣布，学校氮化物技术中心（NTC）的一个研究团队正在利用Micro LED构建AI神经网络，致力于为未来的人工智能开发更强大且节能的计算机系统。硬件的小型化、可扩展性和能源效率是开发更强大AI应用的关键。布伦瑞克工业大学NTC研究团队采用了一种全新的方式，利用Micro LED技术构建计算机系统。通过对Micro LED进行小型化和扩展应用，打造神经网络计算机。相关成果发表在《物理学光子学杂志》（Journal of Physics Photonics）中，由布伦瑞克工业大学、奥斯塔法利亚应用科学大学和艾迈斯欧司朗共同发表，解释了这种计算机如何将AI应用提升到更高的水平。研究团队表示，光学神经形态计算模仿了生物神经网络（例如人脑）的工作方式，并以电子电路或光子组件来实现，这种方法避免了传统计算机技术在AI应用中产生的巨大能源需求。据预测，随着人工智能技术的发展，未来10年内，全球约三分之一的电能将用于超级计算机运行及其冷却散热中。研究团队将 GaN 组件与传统硅微电子技术相结合，创建了具有数十万个Micro LED 的高度集成阵列。基于GaN的Micro LED技术在减少AI系统所带来的巨大能源消耗方面具有巨大潜力，可降低能耗高达10000倍。这些Micro LED能够执行原本由硅晶体管完成的任务，结合并行内存处理以及高效的光子生产和检测，创建一种能够物理映射神经网络不同层级并实现并行信息流动的硬件。目前，这项研究仍处于早期研究阶段，NTC研究团队已经开发了一种包含1000个神经元的宏观光学Micro LED演示装置。该装置已通过标准的AI模式识别测试，能够识别出以混乱方式书写的数字内容。（LEDinside Irving编译）转载请标注来源！更多LED资讯敬请关注官网()或搜索微信公众账号(LEDinside)。

【长春光机所在热光子学领域取得重大突破！】#长春发布# 北京时间11月15日，国际期刊《Science》发表我国科学家在热光子学领域取得的重大突破：中国科学院长春光机所李炜团队与合作者探索出一种无能源消耗的制冷方式，对节能减排具有重要意义。#长春就是长春#

𐟏렦œꦝ妊€术学院的强大阵容 𐟚€ 𐟔 探索未来技术学院的强大实力，这里汇聚了众多顶尖学者和研究者。 𐟌Ÿ 程和平教授，他的研究领域包括钙信号和线粒体生物医学，发现了细胞钙信号转导的基本单位“钙火花”，并揭示了其在生理、病理过程中的生物学意义。他的团队还成功研发了微型双光子显微镜，实现了在自由活动小鼠观察大脑神经元及树突和树突棘的活动。 𐟏… 肖瑞平教授，作为未来技术学院的院长，他在心血管及代谢疾病的基础和转化研究领域取得了卓越成就。他在Nature、Nature Medicine等顶级期刊发表了多篇论文，并获得了多项奖项。 𐟒ᠥ椸€位教授，他的研究兴趣包括基于大数据的医学数据挖掘与分析、基因组与微生物组生物信息学方法和技术等。他在微生物基因组分析与基因预测方面取得了领先水平，并致力于发展深度学习、人工智能方法，运用于二代/三代测序技术下的基因组学问题。 𐟏ž️ 还有一位教授，他的研究领域涵盖了化学、生物、微电子加工等多个领域。他在肿瘤精准医学、基因编辑、生物芯片等研发及应用方面取得了突出成绩，并在Nature, Nature Biotechnology等期刊发表了多篇高水平学术论文。 𐟌 这些教授们的共同目标是推动未来技术学院在基础学科和技术创新方面的不断发展，为学生和研究者提供最前沿的教育和科研环境。

【我国科学家在#无能耗制冷领域研发取得重大突破#】记者15日从中国科学院长春光学精密机械与物理研究所了解到，该所研究员李炜团队与合作者探索出一种竖直表面的日间亚环境辐射制冷新策略，这种制冷方式应用后无需消耗能源即可完成制冷，大幅节约能源并减少温室气体排放。这一重大突破于北京时间15日在国际期刊《科学》发表。　　夏日人们在空调房中休息，日常冷链运输等制冷设备也不断耗费大量能源，这些都将加剧温室气体排放，甚至加快全球变暖的进程。面对这一挑战，科研人员在不断寻找无需消耗能源的有效制冷方案。　　一些科研团队从古代伊朗的制冰方式获得灵感，研发出日间辐射制冷技术。当时人们巧妙利用夜晚沙漠的低温来制冰。这一做法的原理，是基于地球上物体能够借助8至13微米的大气透明窗口向寒冷的外太空辐射热量，实现低于环境温度的自然制冷。　　“这种辐射制冷方式属于被动制冷策略，无需消耗电力等能源。”李炜说。近十年来，日间辐射制冷技术取得显著进步。即使在最炎热时，采用热光子学原理设计的辐射制冷器，仍然能使表面温度比周围环境空气低出5到10摄氏度。　　但大多数研究成果都聚焦于像楼房屋顶等直接面向天空的物体。现实生活中，建筑物外墙、车辆以及纺织品等物体大部分外表面都与天空保持竖直方向。面对这些物体研究日间辐射制冷技术时，不仅要考虑有效减少太阳光谱的吸收，还要尽可能提升大气窗口波段的热发射，并设法避免被高温地面所加热。尽管近年来国际上一些研究团队做出尝试，但在竖直表面实现日间低于环境温度的辐射制冷研究仍是挑战。　　对此，李炜团队创新利用热光子学手段，提出一种角度非对称光谱选择性热发射器，破解了竖直表面日间辐射制冷难题。该发射器不仅具备高效反射太阳光的能力，还能减少吸收来自大气和高温地面的热辐射，实现低于环境温度的制冷效果。该团队在晴朗夏季进行室外测试，实现了低于环境温度2.5摄氏度的制冷效果。　　相关成果在《科学》发布后，李炜团队致力于将研究成果服务于国家重大需求，在高效制冷和传热等领域发挥作用，为节能减排作出贡献。

#术语# 量子计算（下）量子计算[li㠮gz琠j㬳u㠮]（Quantum computation）（下）（接上）发展概念提出量子计算(quantum computation) 的概念最早由阿岗国家实验室的P.Benioff于80年代初期提出，他提出二能阶的量子系统可以用来仿真数字计算；稍后费曼也对这个问题产生兴趣而着手研究，并在1981年于麻省理工学院举行的First Conference on Physics of Computation中给了一场演讲，勾勒出以量子现象实现计算的愿景。1985年，牛津大学的D.Deutsch提出量子图灵机（quantum Turing machine）的概念，量子计算才开始具备了数学的基本型式。然而上述的量子计算研究多半局限于探讨计算的物理本质，还停留在相当抽象的层次，尚未进一步跨入发展算法的阶段。中期发展 1994年，贝尔实验室的应用数学家P.Shor指出 [3]，相对于传统电子计算器，利用量子计算可以在更短的时间内将一个很大的整数分解成质因子的乘积。这个结论开启量子计算的一个新阶段：有别于传统计算法则的量子算法（quantum algorithm）确实有其实用性，绝非科学家口袋中的戏法。自此之后，新的量子算法陆续的被提出来，而物理学家接下来所面临的重要的课题之一，就是如何去建造一部真正的量子计算器，来执行这些量子算法。许多量子系统都曾被点名做为量子计算器的基础架构，例如光子的偏振（photon polarization）、腔量子电动力学(cavity quantum electrodynamics,CQED）、离子阱（ion trap）以及核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）等等。截止到2017年，考虑到系统的可扩展性和操控精度等因素，离子阱与超导系统走在了其它物理系统的前面。 2019年8月，中国量子计算研究获重要进展：科学家领衔实现高性能单光子源。中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟与陆朝阳、霍永恒等人领衔，和多位国内及德国、丹麦学者合作，在国际上首次提出一种新型理论方案，在窄带和宽带两种微腔上成功实现了确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的单光子源，为光学量子计算机超越经典计算机奠定了重要的科学基础。国际权威学术期刊《自然ⷥ…‰子学》发表了该成果，评价其“解决了一个长期存在的挑战”。 2021年10月，中科院量子信息与量子科技创新研究院科研团队在超导量子和光量子两种系统的量子计算方面取得重要进展，使中国成为世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。 2022年3月，量子计算技术创新中心在合肥建立。发展前景量子计算将有可能使计算机的计算能力大大超过今天的计算机，但仍然存在很多障碍。大规模量子计算所存在重要的问题是，如何长时间地保持足够多的量子比特的量子相干性，同时又能够在这个时间段之内做出足够多的具有超高精度的量子逻辑操作。世界上第一台商用量子计算机加拿大量子计算公司D-Wave于2011年5月11日正式发布了全球第一款商用型量子计算机“D-Wave One”，量子电脑的梦想距离我们又近了一大步。D-Wave公司的口号就是——“Yes,you can have one.”。其实早在2007年初，D-Wave公司就展示了全球第一台商用实用型量子计算机“Orion”（猎户座），不过严格来说当时那套系统还算不上真正意义的量子计算机，只是能用一些量子力学方法解决问题的特殊用途机器。通用任务方面还远不是传统硅处理器的对手，而且编程方面也需要重新学习。另外，为尽可能降低qubit的能级，需要利用低温超导状态下的铌产生qubit，D-Wave的工作温度需保持在绝对零度附近（20mK）。量子计算将有可能使计算机的计算能力大大超过今天的计算机，但仍然存在很多障碍。大规模量子计算所存在的一个问题是，提高所需量子装置的准确性有困难。 2017年1月，D-Wave公司推出D-Wave 2000Q，他们声称该系统由2000个qubit构成，可以用于求解最优化、网络安全、机器学习、和采样等问题。对于一些基准问题测试，如最优化问题和基于机器学习的采样问题，D-Wave 2000Q胜过当前高度专业化的算法1000到10000倍。 D-Wave One量子计算机系统与D-Wave公司创始人兼CTO Geordie Rose 中科大首次研制出非局域量子模拟器中国科学技术大学的量子信息重点实验室李传锋教授研究组首次研制出非局域量子模拟器，并且模拟了宇称—时间（Parity-time,PT）世界中的超光速现象。这一实验充分展示了非局域量子模拟器在研究量子物理问题中的重要作用。量子模拟器是解决特定问题的专用量子计算机，这一概念最早由费曼于1981年提出。费曼认为自然界本质上是遵循量子力学的，只有用遵循量子力学的装置，才能更好地模拟它，这个力学装置就是量子模拟器。量子模拟器研究中，人们更多关注的是它的量子加速能力，通常情况下，一个量子模拟器所操控的量子比特数越多，它的运算能力就越强。华为首次曝光量子计算成果 2018年10月12日，华为公布了在量子计算领域的最新进展：量子计算模拟器HiQ云服务平台问世，平台包括HiQ量子计算模拟器与基于模拟器开发的HiQ量子编程框架两个部分，这是这家公司在量子计算基础研究层面迈出的第一步。百度推出百度量子平台 2020年9月15日，“百度世界2020”大会在线上召开，百度研究院量子计算研究所所长段润尧发布了百度量子平台，展示了百度用量脉+量桨+量易伏赋能新基建、追逐“人人皆可量子”的愿景。他介绍，“百度全新发布国内首个云原生量子计算平台量易伏，并全面升级量子脉冲云计算服务系统量脉和量子机器学习开发工具集量桨，通过构建以百度量子平台为核心的量子生态，开启量子时代的大门。” 百度量子平台提供了连接顶层解决方案和底层硬件基础所需的大量软件工具以及接口，百度希望这一平台扮演量子计算时代操作系统的角色，开发者和合作伙伴可以通过这一平台实现量子计算对行业的赋能。量子计算全球开发者平台 2022年1月23日，我国首个量子计算全球开发者平台正式上线。该平台前身为国内首个以“量子计算”为主要特色的双创平台，目前正式升级为2.0版，更新为“量子计算全球开发者平台”，旨在将量子计算全球开发者平台打造成国内首个“经典-量子”协同的量子计算开发和应用示范平台，推进量子计算产业落地。百度正式发布产业级超导量子计算机“乾始” 2022年8月25日，“量见未来”量子开发者大会上，百度正式对外发布其第一台产业级超导量子计算机——“乾始”，集量子硬件、量子软件、量子应用于一体，提供移动端、PC端、云端等在内的全平台使用方式。 2023年1月5日，百度研究院发布2023年十大科技趋势预测，量子计算上榜。研究成果 2023年7月，中国科学家成功实现51个超导量子比特簇态制备和验证，刷新所有量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录，并首次演示了基于测量的变分量子算法。 2024年4月25日，北京量子信息科学研究院联合中国科学院物理研究所、清华大学在2024中关村论坛年会开幕式上发布其最新成果“大规模量子云算力集群”。五台百比特规模的新一代量子计算系统，通过与经典计算融合，可以形成集群协同工作。 2024年5月6日，中国科学技术大学（以下简称中国科大）研究团队在京发布新成果。他们将自主研发的“光子盒”排布成阵列，在国际上首次实现了基于光子的分数量子反常霍尔态，为物理学家创造出一种研究分数量子霍尔效应的新平台。相关研究成果近日发表于《科学》。论文通讯作者、中国科大教授潘建伟院士介绍，该成果是量子模拟技术的重要突破，将很快用于模拟量子系统，推动量子物理研究和量子计算的发展。 2024年10月，中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子网络领域取得重要进展——基于固态量子存储实现跨越7公里的分布式光量子计算。研究成果发表在国际期刊《自然ⷩ€š讯》上。（完）～阿泳摘录整理自《百度百科》迈也发布

三维螺旋结构中的光电扭曲霍尔效应 𐟌ˆ 期刊： Nature 𐟔堦 ‡题： Opto-twistronic Hall effect in a three-dimensional spiral lattice 𐟓젤𝜨€…：宾夕法尼亚大学材料科学与工程系Ritesh Agarwal团队 𐟒堧 ”究成果：科学家们提出了一种利用自组装的多层WS2超扭曲螺旋结构来探索三维扭曲电子学的新方法。研究表明，这种结构在摩尔势调制下，能够驱动光电扭曲霍尔效应，并增强光–物质相互作用。通过观察霍尔系数对光子动量的依赖性变化，研究揭示了与高阶量子几何量的潜在联系。这一发现为设计基于量子材料的光电晶格提供了新的机会，具有显著的非线性特性，从而推动了光诱导量子现象的研究进展。 𐟒ᠤ𚮧‚𙤻‹绍：实验首次实现了自组装的多层WS2扭曲螺旋超晶格的三维扭曲电子学研究，揭示了其光–物质相互作用的修改。实验通过对超扭曲WS2样品的非线性光学霍尔测量，观察到由结构手性和相干长度驱动的光电扭曲霍尔效应。这一效应受到螺旋超晶格的摩尔势调制，体现了系统的非交换几何特性。研究发现，在光子动量的作用下，霍尔系数表现出新的依赖性，说明光–物质相互作用的复杂性在三维系统中得到显著增强。模型分析表明，观察到的现象与高阶量子几何量相关，这为设计具有大非线性的量子材料光电晶格提供了新的机遇。 𐟓 总结：本文的研究揭示了三维超扭曲WS2系统中的光–物质相互作用的新机制，拓展了扭曲电子学的研究领域。通过自组装的螺旋超晶格，研究者观察到光电扭曲霍尔效应，这一效应由结构手性和相干长度驱动，并受摩尔势调制。这表明在三维扭曲系统中，非交换几何的作用显著影响了光–物质耦合的特性，推动了量子几何和拓扑之间的深度关联。 𐟓젨🙩ṥ𗥤𝜥‘表在国际顶级期刊《Nature》上。祝贺！𐟎‰𐟎‰𐟎‰

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