近日,中國科學技術(shù)大學基于超導量子比特體系,提出可擴展的暗物質(zhì)搜尋架構(gòu),并在多比特超導量子芯片上完成原理性實驗驗證。現(xiàn)代天文學與宇宙學觀測表明,暗物質(zhì)約占宇宙總質(zhì)量25%。近年來,以軸子和暗光子為代表的超輕玻色子暗物質(zhì)成為備受關(guān)注的暗物質(zhì)候選者。理論預言,超輕暗物質(zhì)的可能質(zhì)量范圍約為1至100μeV,且與普通物...
近年來，強場太赫茲技術(shù)為揭示新奇物理現(xiàn)象、調(diào)控材料物性和開發(fā)超快功能器件開辟了新路徑。精準捕捉這些瞬態(tài)過程，亟需兼具強場驅(qū)動與高信噪比探測性能的定制化實驗平臺。近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心聯(lián)合清華大學、南京大學，在拓撲鐵電材料的超快動力學研究方面取得進展。研究通過動力學相...
高效穩(wěn)定的催化是實現(xiàn)氫能轉(zhuǎn)化突破的核心。理想的催化材料需要相對穩(wěn)定的晶格骨架,應具備靈活的價態(tài)調(diào)控能力。超常規(guī)高壓制備的AA′3B4O12型A位有序四重鈣鈦礦氧化物,其A?位和B位可同時容納易變價過渡金屬離子,可在多格點之間形成強協(xié)同效應,實現(xiàn)價態(tài)調(diào)控、電子態(tài)耦合與晶格有序的有機結(jié)合,展現(xiàn)出良好的電催化性能。此...
量子干涉是量子態(tài)疊加原理和粒子波動性的直接體現(xiàn)。當系統(tǒng)處于兩種量子態(tài)的相干疊加時，相位演化導致相長或相消干涉。LZSM干涉被認為是實現(xiàn)快速可靠量子相干操縱的有效途徑。然而，如何在具備原子級可控性的自旋體系中實現(xiàn)對LZSM干涉的有效控制，并探討強驅(qū)動下多體自旋量子態(tài)的非平衡動力學，仍是當前量子信息領(lǐng)域亟待...
仿生物腦的“神經(jīng)形態(tài)計算”憑借高能效和硬件層面的神經(jīng)形態(tài)特性，成為一種新興的計算范式。浮柵存儲器具備工藝兼容性好、系統(tǒng)集成度高和可控性強等優(yōu)勢，是實現(xiàn)神經(jīng)形態(tài)計算硬件基本單元的重要候選。然而，其單元存儲狀態(tài)數(shù)有限的問題，制約了該技術(shù)進一步發(fā)展。近期，中國科學院國家納米科學中心在二維浮柵晶體管中，...
近日，中國科學技術(shù)大學聯(lián)合香港科技大學，在向列相液晶體系中，實現(xiàn)了通過光控拓撲單極子介導的半斯格明子拓撲動態(tài)轉(zhuǎn)換，并以單極子為載體，實現(xiàn)了膠體顆粒的可控輸運。這一成果為拓撲物態(tài)的非平衡調(diào)控和微納尺度物質(zhì)輸運提供了新途徑。斯格明子作為具有拓撲保護特性的非平庸結(jié)構(gòu)，在信息存儲、自旋電子學和量子計算等...
在金屬–氧化物催化體系中，氧化物載體能夠提高金屬顆粒在極端條件下的穩(wěn)定性，還可通過金屬–載體相互作用（MSI）調(diào)控催化性能。該類作用的核心在于界面處發(fā)生的金屬–金屬或金屬–氧相互作用，可引發(fā)電子轉(zhuǎn)移、物質(zhì)遷移等復雜效應，從而影響催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。然而，受限于傳統(tǒng)表征手段在反應條件下原子尺...
近日，中國科學技術(shù)大學特任教授商紅慧和中國科學院院士楊金龍團隊，將人工智能領(lǐng)域的Transformer架構(gòu)與量子物理的基本方程相結(jié)合，發(fā)展了求解多電子薛定諤方程的乾坤網(wǎng)絡(luò)QiankunNet。薛定諤方程是量子力學的基本方程。從原理上講，所有材料的性質(zhì)都來源于多電子薛定諤方程的求解。因此，精確求解該方程是物質(zhì)科學領(lǐng)域的...
自組織（Self-organization）是指個體元素通過內(nèi)部相互作用自發(fā)排列成有序模式的集體共振現(xiàn)象。然而，傳統(tǒng)半導體激光腔中的混沌多模同步現(xiàn)象使其在實際應用場景中的性能受到限制。拓撲光子學起源于凝聚態(tài)物理中的拓撲物態(tài)理論，通過利用“拓撲不變量”描述光子晶體能帶結(jié)構(gòu)，為構(gòu)建具有魯棒性、單向性、強局域化的光子態(tài)...
近日，由中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體物理研究所牽頭，聯(lián)合合肥國際應用超導中心、合肥綜合性國家科學中心能源研究院、清華大學共同研制的全超導磁體，成功產(chǎn)生35.10萬高斯的穩(wěn)態(tài)強磁場。全超導磁體是由超導材料繞制而成的磁體，該磁體采用高溫超導內(nèi)插磁體技術(shù)，與低溫超導磁體同軸嵌套構(gòu)建。科研團隊運用萬匝...
場效應晶體管是微電子技術(shù)的核心。構(gòu)建具有高介電常數(shù)、低介電損耗和良好環(huán)境穩(wěn)定性的聚合物復合介電材料，對于提升場效應晶體管的性能和可靠性至關(guān)重要。但是，傳統(tǒng)的高介電常數(shù)摻雜材料，存在界面粗糙、易團聚、兼容性不足、損耗高和濕度敏感等問題。同時，由此產(chǎn)生的器件吸濕效應會導致介電性能不穩(wěn)定，阻礙聚合物復...
碲化鉍（Bi2Te3）基熱電材料涵蓋Bi2Te3及其與Bi2Se3和Sb2Te3形成的贗二元固溶體，在固態(tài)制冷、精準控溫和局域熱管理等方面已實現(xiàn)商業(yè)應用。但是，Bi2Te3基材料本征為脆性，外力作用下易發(fā)生解理破碎，限制了其在柔性/微型電子等領(lǐng)域的應用。此前，中國科學院上海硅酸鹽研究所通過兩類本征反位缺陷的互相作用，在單晶中引...
近期,中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體物理研究所劉曉迪團隊,聯(lián)合吉林大學黃曉麗團隊、中山大學王猛團隊,利用金剛石氮-空位(NV)色心以及電輸運手段,在高壓下的鑭鎳氧(La3Ni2O7???)單晶材料中同步觀測到超導零電阻和邁斯納效應,證實鑭鎳氧材料的超導抗磁性,為高溫超導材料研究提供了實驗證據(jù)。2023年,鑭鎳氧材料在高...
基于Transformer神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的大模型(BERT、GPT等)的廣泛應用,讓機器具備了更接近人類的理解和表達能力,體現(xiàn)了人工智能在提高生產(chǎn)力上的巨大潛力。注意力機制在Transformer的計算能耗和延遲中起重要作用,針對注意力機制設(shè)計高能效和高速的加速器具有較高的研究意義。但現(xiàn)有注意力加速器的硬件架構(gòu)中存在兩個主要局限性,首先...
近日,中國科學院院士、中國科學技術(shù)大學教授郭光燦團隊柳必恒研究組等,提出基于“隨機存取碼”的隨機通信框架,在高維量子光學平臺上實現(xiàn)高成功率的隨機通信,并給出具有噪聲魯棒的高維糾纏認證方案。量子通信被認為是未來信息科學的重要支柱,能夠突破經(jīng)典通信的性能極限,實現(xiàn)更高效、更安全的信息傳輸。但是,在高維量子系...
在腦機接口等神經(jīng)接口系統(tǒng)中,電極是連接電子設(shè)備和生物神經(jīng)系統(tǒng)的核心界面?zhèn)鞲衅?也是腦機接口中“接口”的核心所在。當前植入式電極均是“靜態(tài)”的,植入后只能“固定位置、局限采集”,還會因機體免疫反應導致傳導失效,嚴重制約了腦機接口的應用和未來發(fā)展。近日,中國科學院深圳先進技術(shù)研究院等,成功研發(fā)出如頭發(fā)絲般纖...
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員陳萍、曹湖軍與副研究員張煒進團隊,在氫負離子導體開發(fā)及其應用方面取得重要進展。該團隊開發(fā)出新型核殼結(jié)構(gòu)氫負離子電解質(zhì),并構(gòu)建出首例氫負離子原型電池。氫被認為是未來清潔能源體系的重要組成部分,通常以氫正離子(質(zhì)子)、氫負離子和氫原子三種形式存在。其中,氫負離子電子密...
疲勞強度是影響材料及構(gòu)件可靠性的關(guān)鍵指標之一。提高材料疲勞強度,可以提高工程構(gòu)件長期服役可靠性,有助于實現(xiàn)構(gòu)件輕量化,能夠提高能源利用效率。前期,中國科學院金屬研究所研究員張哲峰團隊等,將GCr15軸承鋼拉-拉疲勞強度提高到1600 MPa,拉-壓疲勞強度提高到1103 MPa,制備出具有超高比疲勞強度的近無微孔3D打印鈦合金,...
近年來,隨著可穿戴電子、腦機接口和神經(jīng)康復等前沿技術(shù)迅速發(fā)展,迫切需要將精密電子器件如同“皮膚”一般貼合到器官組織上,實現(xiàn)對生理信號的采集和調(diào)控。然而,傳統(tǒng)貼附方法往往導致器件內(nèi)部產(chǎn)生巨大應力,尤其是當貼合在起伏不平的皮膚、大腦或神經(jīng)表面時,器件內(nèi)部脆弱的超薄金屬線路和芯片很容易因應力集中而損壞,這成為...
邊緣人工智能系統(tǒng)因其密集的計算需求,對高質(zhì)量的隨機熵源有著較高要求。傳統(tǒng)熵源會隨溫度變化以及頻率增加而衰減。中國科學院微電子研究所集成電路制造技術(shù)全國重點實驗室科研團隊在研究中發(fā)現(xiàn),鐵電二極管(Fe-diode)的噪聲特性完美契合具有高頻和劇烈溫度變化的邊緣系統(tǒng)。團隊從器件物理層面通過調(diào)控阻態(tài)以及讀取電壓穩(wěn)...
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