前沿科技動態(tài)

美國研究人員證明室溫下量子計算的可能性

(圖片來源：Phys.org)

據(jù)PHYS網(wǎng)2020年5月1日消息，美國陸軍研究實驗室與麻省理工學(xué)院研究人員合作證明了室溫下量子計算的可能性。研究人員通過計算機模擬證明，可在非線性光學(xué)晶體中制造出空腔并將光子暫時捕獲在其內(nèi)部，以此建立量子位，并用晶體腔是否帶有光子表示不同的量子態(tài)，進而創(chuàng)建量子邏輯門。這一研究成果表明，結(jié)合非線性光學(xué)晶體的光子電路目前已成為在室溫下使用固態(tài)系統(tǒng)進行量子計算的最具可能性的方法。研究人員預(yù)計，該技術(shù)的成功演示還需要約10年的持續(xù)研究。（唐乾?。?/p>

(圖片來源：TechXplore）

美國內(nèi)華達大學(xué)受昆蟲啟發(fā)開發(fā)出用圖像估算飛行器速度的新算法

據(jù)TechXplore網(wǎng)2020年5月5日消息，美國內(nèi)華達大學(xué)研究人員開發(fā)出一種名為“FLIVVER”的新算法，可根據(jù)圖像估算飛行器速度。該算法是受昆蟲使用視覺信息估算飛行速度的方法啟發(fā)而來，可對圖像中物體的相對距離變化產(chǎn)生評估，以此精確推算出飛行器速度。相比于此前利用視覺信息估算物體移動速度的非線性優(yōu)化算法，F(xiàn)LIVVER算法可降低對計算資源的需求量，通過濾波器直接計算出速度相關(guān)量的二階倒數(shù)，對速度進行估算。該算法可單獨使用也可以和其他算法結(jié)合以進一步提高效率，但目前僅能估算飛行器直線運動的速度。研究人員希望FLIVVER算法可為小型無人機的速度估計提供一種有效的通用方法。（唐乾?。?/p>

(圖片來源：TechXplore）

美國南方衛(wèi)理公會大學(xué)開發(fā)出可檢測勒索軟件攻擊的新型軟件

據(jù)TechXplore網(wǎng)2020年5月13日消息，美國南方衛(wèi)理公會大學(xué)研究人員開發(fā)出一款新型軟件，可檢測勒索軟件的攻擊。因勒索軟件在進行加密工作時會占用計算機資源，產(chǎn)生特定類型的電涌，引起溫度、功耗和電壓水平變化，新型軟件可通過檢測計算機內(nèi)部傳感器的異常變化，發(fā)現(xiàn)勒索軟件入侵。當(dāng)檢測到異常時，該軟件會發(fā)出警告，使得受害者可及時進行響應(yīng)。研究人員表示，該檢測軟件的工作原理與傳統(tǒng)的基于特定行為檢測的軟件不同，就算是從未出現(xiàn)的新型勒索軟件也可被檢出。（李鵬飛）

德國科學(xué)家研發(fā)出能高度模仿復(fù)雜光合作用過程的“人造葉綠體”

(圖片來源：Discover Magazine）

據(jù)Science 2020年5月8日消息，德國馬克斯·普朗克陸地微生物研究所科學(xué)家研發(fā)出“人造葉綠體”，其能高度模仿復(fù)雜的光合作用過程。研究人員利用微流控技術(shù)，將菠菜的類囊體膜植入大小類似細(xì)胞的液滴中，并控制其與合成酶共同完成一系列類似光合作用的反應(yīng)。研究人員可調(diào)整和優(yōu)化這種“人造葉綠體”中液滴的成分，并且利用熒光法實時監(jiān)測代謝活性。研究人員希望未來對液滴進行進一步改造，以實現(xiàn)復(fù)雜的生物合成任務(wù)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》期刊。（高越）

中國科學(xué)家研發(fā)出人造眼，有望實現(xiàn)比人眼更高的分辨率

（圖片來源：Newscientist）

據(jù)Newscientist2020年5月19日消息，香港科技大學(xué)科學(xué)家研發(fā)出模仿人眼結(jié)構(gòu)的人造眼。在仿生眼的設(shè)計中，模擬半球形視網(wǎng)膜與大量視細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能是一大難點。該人造眼通過包含了緊密排布的鈣鈦礦光敏納米線的人工視網(wǎng)膜，模仿人眼的光感受器，使得仿生眼能“看見”字母。作為概念驗證裝置，目前該人造眼的分辨率不高。但通過該設(shè)計方法，有望大幅提高納米線密度，從而實現(xiàn)比人眼更高的分辨率。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然》期刊。（高越）

美研究人員通過創(chuàng)建含碲人造層大幅提高鋰硫電池的整體性能

(圖片來源：techxplore)

據(jù)techxplore網(wǎng)站2020年4月28日消息，美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員通過原位工藝在電池內(nèi)部創(chuàng)建含碲人造層，大幅提高鋰硫電池的整體性能，使其在商業(yè)上更具可行性。鋰硫電池在充放電過程中會在鋰電極上形成針狀沉積物，該沉積物會分解電池電解質(zhì)并捕獲鋰離子，從而使電極無法提供超長時間使用所需的全部功率，該沉積物還可能導(dǎo)致電池短路而著火。研究人員通過簡單的原位工藝在鋰金屬電極上創(chuàng)建一個包含碲的人造層，該人造層可防止電解質(zhì)降解，減少沉積物形成，從而使電池的使用壽命延長4倍。（張歡歡）

美橡樹嶺國家實驗室開發(fā)出3D 打印的核反應(yīng)堆堆芯原型

(圖片來源：newatlas）

據(jù)newatlas網(wǎng)站2020年5月11日消息，美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）成功開發(fā)出3D打印的核反應(yīng)堆堆芯原型。ORNL表示，該3D打印的堆芯原型是在“轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)反應(yīng)堆（TCR）示范計劃”的推動下實現(xiàn)的。該示范計劃的最終目標(biāo)是在2023年之前，用更少的部件制造出一個先進的、全尺寸的3D打印反應(yīng)堆，并集成傳感器和控制裝置。目前，該計劃正在利用制造過程中的持續(xù)監(jiān)測和人工智能來完善原型機的設(shè)計，以評估材料和性能。（張歡歡）

俄羅斯?jié)摵狡魇状螡撊腭R里亞納海溝10028 米

（圖片來源：俄新社）

據(jù)俄新社2020年5月9日消息，俄羅斯先期研究基金會對外證實，俄羅斯深水潛航器于8日首次潛入馬里亞納海溝，深度10028米。潛航器對海床進行了繪圖、拍照、錄像，以為科學(xué)家收集海底環(huán)境技術(shù)參數(shù)。該潛航器為俄先期研究基金會開發(fā)的“騎士”系統(tǒng)組成部分，該系統(tǒng)還包括深水站、控制儀器。先期研究基金會表示，“騎士”系統(tǒng)與日本Kaiko系統(tǒng)和美國Nereus系統(tǒng)存在區(qū)別，其操控系統(tǒng)配裝了大量的人工智能化元器件，可完全自主運行，規(guī)避障礙物，在狹窄空間尋找航行通道等。（武志星）

美海軍正在建造能在海洋環(huán)境中測試激光武器的“定向能系統(tǒng)集成實驗室”

(圖片來源：DefenseNew）

據(jù)DefenseNew 2020 年5 月11 日消息，美海軍近日開始建造一個面積約1718 平方米、能在海洋環(huán)境中測試激光武器的“定向能系統(tǒng)集成實驗室”（DESIL），預(yù)計一年后投入使用。該實驗室相關(guān)設(shè)施將模擬海軍艦載平臺可能出現(xiàn)的各種情形，為用戶測試諸如濕度、鹽、霧、空氣密度和溫度變化等海洋環(huán)境對高能激光束傳輸性能的影響；驗證艦船系統(tǒng)為高能激光武器提供電力和制冷的途徑；對激光武器射擊海上靶場及其上空的目標(biāo)進行試驗。同時，新實驗室還將集成、測試和評估新研發(fā)的定向能與高能激光武器原型。（武志星）

美國科學(xué)家研制出具有氣體滲透性的超薄可拉伸的電子材料

(圖片來源：CnBeta）

據(jù)cnBeta網(wǎng)2020年5月2日消息，美國北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員研制出一種超薄、可拉伸、可透氣的電子材料。研究人員通過將薄膜浸入含有銀納米線的溶液中進行涂層，然后對材料進行熱壓，將納米線封住。研究人員表示，這種薄膜在導(dǎo)電性、光學(xué)透光性和水蒸氣滲透性方面表現(xiàn)出了良好的組合。由于銀納米線正好嵌入到聚合物表面以下，該材料在汗水的存在下也具有穩(wěn)定性。研究團隊創(chuàng)建的第一個原型是可安裝在皮膚上的干電極，用作電生理傳感器。（武志星）

英國薩里大學(xué)研發(fā)出基于復(fù)合材料技術(shù)的超級電容器

(圖片來源：TechXplore）

據(jù)TechXplore網(wǎng)2020年5月19日消息，英國薩里大學(xué)高級技術(shù)學(xué)院（ATI）的研究人員推出了突破性的超級電容器技術(shù)，該技術(shù)能夠以高功率存儲和輸送電力。ATI的超級電容器技術(shù)基于碳納米管、聚苯胺（PANI）和水熱碳三層復(fù)合材料。其中，PANI材料通過一種稱為“偽電容”的機制來存儲能量。這種廉價的聚合物材料具有導(dǎo)電性，可以用作超級電容器設(shè)備中的電極。電極通過將離子捕獲在電極內(nèi)來存儲電荷。研究人員表示，該技術(shù)有可能徹底改變電動汽車的能源使用并減少國家電網(wǎng)中基于可再生能源的損失。（武志星）

波音公司推出首架“忠誠僚機”無人機

(圖片來源：Military）

據(jù)Military.com網(wǎng)站2020年5月7日消息，由波音公司領(lǐng)導(dǎo)的澳大利亞工業(yè)團隊向澳大利亞皇家空軍展示了首架“忠誠僚機”無人機。“忠誠僚機”機身長38英尺（約11.7米），能夠伴飛執(zhí)行超過2000 海里（約2704千米）的長途任務(wù)，適用于海洋探險、太空旅行、空中巡邏等不同任務(wù)。該無人機單價預(yù)估為200萬美元，具有較強的經(jīng)濟可承受性和作戰(zhàn)靈活性，可實現(xiàn)較大規(guī)模的采購。預(yù)計，該無人機將于2020年完成首飛，開展作戰(zhàn)能力演示驗證，初期將專注于情報、監(jiān)視與偵察。未來，該無人機一旦實現(xiàn)量產(chǎn)，并加持5G和人工智能技術(shù)，或?qū)⑦M一步提升美軍的空中實力。（張嘉毅）

美國ManTech 公司推出“太空靶場”服務(wù)

(圖片來源：spacenews）

據(jù)INTELLIGENCE COMMUNITY NWES網(wǎng)站2020年5月4日消息，美國ManTech公司推出“太空靶場”（Space Range）服務(wù)，可幫助政府和運營商尋找太空系統(tǒng)漏洞，避免關(guān)鍵設(shè)施遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊?！疤瞻袌觥笨稍谔摂M空間中對太空系統(tǒng)實施網(wǎng)絡(luò)攻擊，以找出太空系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)和軟件漏洞，并可使客戶掌握預(yù)防和解決現(xiàn)實世界網(wǎng)絡(luò)攻擊能力。作為一套針對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的解決方案，“太空靶場”所瞄準(zhǔn)的是一個新興領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)安全市場。在全球加緊備戰(zhàn)太空的背景下，太空網(wǎng)絡(luò)安全將成為各國關(guān)注的新焦點。（張嘉毅）

美國X-37B 無人航天飛機第六次升空開展在軌實驗工作

(圖片來源：DefenseNews）

據(jù)DefenseNews 網(wǎng)站2020年5月17日消息，美空軍一架X-37B無人航天飛機于美國東部時間5月17日9時14分由聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司的“宇宙神5”運載火箭從卡納維拉爾角空軍站發(fā)射升空。這是X-37B第6次升空開展在軌實驗工作，任務(wù)代號為“軌道試驗飛行器-6”（OTV-6）。據(jù)美空軍部長巴雷特透露，OTV-6任務(wù)期間所進行的實驗，將比以往X-37B任何一次飛行期間所進行的實驗都要多，其中包括NASA的兩項實驗：一是通過一個樣板來評估所選定重要材料在太空條件下的反應(yīng)；二是研究太空環(huán)境輻射對種子的影響。（張嘉毅）

德國開姆尼茨工業(yè)大學(xué)研發(fā)出由噴氣驅(qū)動的全球最小微型機器人

(圖片來源：cnBeta）

據(jù)cnBeta 2020年5月5日消息，德國開姆尼茨工業(yè)大學(xué)研究人員研發(fā)出一種號稱世界上最小的微型電子機器人，其通過射出雙噴射氣泡來實現(xiàn)移動。該扁平型微型機器人長0.8毫米、寬0.8毫米、高0.14毫米，由外部發(fā)射器無線操控。浸入水溶液的機器人接收到發(fā)射器信號后，其內(nèi)部的感應(yīng)線圈會對其兩側(cè)卷狀聚合物管子進行加熱，管子內(nèi)部的鉑金引起催化反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣氣泡并從管子后端排出，從而形成推力推動機器人運動。該微型機器人或可應(yīng)用于人體內(nèi)靶向藥物投遞等應(yīng)用。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《自然·電子學(xué)》雜志。（張宇）

德國研究人員開發(fā)出可在血液中逆流而上輸送藥物的微型機器人

(圖片來源：New Altas）

據(jù)New Atlas 2020年5月24日消息，德國馬克斯·普朗克研究所研究人員從白細(xì)胞獲得靈感，設(shè)計出一種微型機器人，能夠在血液中逆流移動。該機器人本質(zhì)上是玻璃微粒，寬度不到8微米，一半是涂有一層鎳和金的薄膜，另一半是攜帶藥物的有效載荷。該器人不像其他微型機器人那樣在血液中游動，而是像白細(xì)胞沿著血管壁以滾動的方式移動，其方向可以通過體外磁場來控制。該機器人能夠識別諸如癌細(xì)胞之類的目標(biāo)細(xì)胞，并在移動中釋放藥物分子。該項研究或?qū)槲⑿蜋C器人針對性和局部性治療鋪平道路。（張宇）