國內(nèi)外最新科技發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新技術(shù)成果薈萃

◎ 本刊綜合報(bào)道

科學(xué)家實(shí)現(xiàn)用量子系統(tǒng)得到黎曼函數(shù)前80個(gè)零點(diǎn)

日前，從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)在基于離子阱系統(tǒng)尋找黎曼函數(shù)零點(diǎn)的研究中取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)李傳鋒、黃運(yùn)鋒、崔金明等人，聯(lián)合西班牙的合作者利用周期性地驅(qū)動(dòng)囚禁離子的量子狀態(tài)，成功在實(shí)驗(yàn)上測量到黎曼函數(shù)的前80個(gè)零點(diǎn)。該研究成果日前發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《NPJ量子信息》上。伯恩哈德·黎曼于1859年提出了黎曼猜想，是千禧年七大難題之一，其證明將極大地促進(jìn)人們對于質(zhì)數(shù)分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)。雖然數(shù)學(xué)家們對其孜孜以求，但至今黎曼猜想仍然懸而未決。在所有可能的解決方案中，一個(gè)非常有趣的想法是希爾伯特-波利亞猜想，它將黎曼函數(shù)與量子理論結(jié)合起來。希爾伯特-波利亞猜想認(rèn)為存在一個(gè)量子系統(tǒng)，其哈密頓量的本征值與黎曼函數(shù)的零點(diǎn)對應(yīng)。很多物理學(xué)家被這個(gè)猜想所吸引，并發(fā)現(xiàn)了許多有潛力的靜態(tài)哈密頓量。但是這些靜態(tài)哈密頓量難以在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)?？蒲腥藛T在自主研發(fā)的囚禁離子阱中率先實(shí)現(xiàn)了該方案。得益于該離子阱系統(tǒng)的長相干時(shí)間，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了30個(gè)周期的高保真度驅(qū)動(dòng)，并測量到了黎曼函數(shù)的前80個(gè)零點(diǎn)，比該領(lǐng)域此前的工作提升了近兩個(gè)量級(jí)。

我國科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)可逆電流調(diào)控拓?fù)浯呸D(zhuǎn)變

日前，從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該院強(qiáng)磁場中心科研團(tuán)隊(duì)在電操控新型磁結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究中取得新進(jìn)展，首次實(shí)現(xiàn)了可逆電流調(diào)控拓?fù)浯呸D(zhuǎn)變。拓?fù)浯判允茄芯看判圆牧现凶孕恼w排列在空間具有某些不變性的學(xué)科。具有不同拓?fù)浜傻拇沤Y(jié)構(gòu)不可以通過磁矩連續(xù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換，因此具有拓?fù)浔Ｗo(hù)特性。在某種中心對稱晶體納米結(jié)構(gòu)中，存在兩類局域磁結(jié)構(gòu)：拓?fù)浜蔀?的斯格明子磁泡（簡稱斯格明子）和拓?fù)浜蔀?的平庸磁泡。前期研究中，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了納米盤中單斯格明子-磁泡之間的拓?fù)浯呸D(zhuǎn)變。之后，科研人員利用聚焦離子束技術(shù)制備了納米條帶電學(xué)微器件，利用先期自主開發(fā)的透射電鏡原位加電測量系統(tǒng)，研究了納秒脈沖電流驅(qū)動(dòng)下的原位實(shí)時(shí)磁動(dòng)力學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)在一定傾斜磁場條件下，磁斯格明子和磁泡均為穩(wěn)定磁相，通過切換納秒脈沖電流的幅度，磁斯格明子晶格和平庸的磁泡晶格之間可實(shí)現(xiàn)高度可逆的拓?fù)浯呸D(zhuǎn)變。這種拓?fù)浯呸D(zhuǎn)變，有望推動(dòng)未來可靠、低能耗和高效率的拓?fù)渥孕娮訉W(xué)器件的開發(fā)。

我科學(xué)家研發(fā)出可應(yīng)對新冠病毒各種變異株的新抗體

日前，從中科院微生物研究所獲悉，來自該所及其他等單位的研究人員合作研發(fā)出一種能夠靶向多種冠狀病毒入侵受體ACE2的阻斷型單克隆抗體h11B11。該抗體能夠有效預(yù)防和治療新型冠狀病毒及其突變株感染宿主細(xì)胞及模式動(dòng)物，并在非人靈長類動(dòng)物中展現(xiàn)出良好安全性。同時(shí)，作為新冠肺炎病毒入侵宿主的受體的拮抗劑，該抗體表現(xiàn)出優(yōu)越的廣譜性和中和活性，可應(yīng)對目前流行的各種變異株。相關(guān)成果在線發(fā)表于《自然·通訊》雜志。該研究成果對新冠肺炎的抗體治療，尤其針對目前多種變異株具有重大臨床應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)過多種冠狀病毒的假病毒和真病毒中和評(píng)價(jià)，該抗體被證實(shí)對新冠病毒及其突變株病毒均具很好的抑制活性。同時(shí)，該抗體與微生物研究所早期開發(fā)的新冠治療性抗體CB6聯(lián)合使用能協(xié)同提高中和活性。

基于氮化硼的新型原子傳感器研發(fā)成功

日前，德國維爾茨堡大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際合作團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)一種新型原子傳感器。它基于氮化硼二維晶格中人工產(chǎn)生的自旋缺陷（量子位元），可以在沒有任何電接觸的情況下，測量溫度、壓力和磁場等環(huán)境變化。相關(guān)成果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。德國維爾茨堡大學(xué)的弗拉基米爾·迪亞科諾夫教授領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)先是成功地在氮化硼的層狀晶體中創(chuàng)造了自旋缺陷，并通過實(shí)驗(yàn)識(shí)別了它們；隨后又成功實(shí)現(xiàn)了室溫下六方氮化硼中硼空位中心集合體的相干控制，為具有全新特性的人造異質(zhì)結(jié)構(gòu)或在其上構(gòu)建電子設(shè)備鋪平了道路?，F(xiàn)在，這個(gè)包括澳大利亞悉尼科技大學(xué)和加拿大特倫特大學(xué)的科學(xué)家在內(nèi)的國際團(tuán)隊(duì)取得了新的進(jìn)展，成功研發(fā)基于氮化硼二維晶體自旋缺陷的新型原子傳感器。該傳感器的核心是氮化硼制成的晶格中人工產(chǎn)生的具有角動(dòng)量（自旋）的硼缺陷。缺陷對其原子環(huán)境非常敏感，例如與其他原子或原子層的距離。迪亞科諾夫解釋說，這意味著可以用它來測量局部磁場、溫度甚至壓力。測量可以完全通過激光進(jìn)行，傳感器不需要任何電接觸。

“變色龍”軟體機(jī)器人問世

根據(jù)環(huán)境實(shí)時(shí)變化的“人造偽裝”一直很難實(shí)現(xiàn)，但據(jù)英國《自然·通訊》雜志8月10日發(fā)表的一篇機(jī)器人最新研究，韓國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一個(gè)以變色龍為靈感的軟體機(jī)器人，該機(jī)器人能根據(jù)背景實(shí)時(shí)變色。這項(xiàng)研究標(biāo)志著可穿戴偽裝技術(shù)的巨大飛躍，同時(shí)對下一代技術(shù)具有啟示意義?！叭嗽靷窝b”的原理是模仿生存環(huán)境中的天然偽裝。人們已經(jīng)在許多物種中發(fā)現(xiàn)了這種天然偽裝，比如變色龍。不過，“人造偽裝”裝置想要模仿這一天然能力，一個(gè)前提條件是能表達(dá)大量顏色，并能按需控制和改變這些顏色，但這一直很難實(shí)現(xiàn)。此次，韓國首爾國立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)使用了一種開發(fā)人造變色龍的新策略，他們將熱致變色液晶層與縱向堆疊、有圖案的銀納米線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集成，再結(jié)合顏色傳感器和反饋控制系統(tǒng)，制造出了“人造變色龍皮膚”。研究人員將其應(yīng)用于一個(gè)軟體機(jī)器人上。他們的演示表明，該機(jī)器人能探測局部背景顏色，并根據(jù)周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)變色。