光电周报|量子比特实现毫秒相干;新型光纤实现千点脑刺激;二维半导体晶圆级生长;新型光学材料问世
发布时间:2025-11-07 17:56:55 阅读数: 62
一、
期刊名称: 《自然》(Nature)
期刊标题:Millisecond lifetimes and coherence times in 2D transmon qubits
普林斯顿大学研究团队在《自然》发表突破性研究,成功研制出相干时间超过1毫秒的超导量子比特,其寿命达到现有最佳版本的三倍。该突破通过采用钽金属作为超导电路材料并搭配高纯度硅衬底,显著降低了能量损耗与材料缺陷,解决了量子比特相干时间受限的核心难题?;诖斯菇ǖ墓δ芡暾孔有酒瓜殖鲇乓斓目衫┱剐?,其设计兼容现有工业处理器架构,可直接集成至谷歌等公司的量子系统,预计可使千比特规模量子计算机性能提升约十亿倍。这项成果标志着超导量子计算向实用化迈出关键一步, 为工业级量子处理器的规?;於嘶 ?/p>

二、
期刊名称: 《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)
期刊标题:Laser-engineered PRIME fiber for panoramic reconfigurable control of neural activity
圣路易斯华盛顿大学研究团队在《自然·神经科学》发表突创新研究,开发出新型PRIME(全景可重构照明)光纤技术,首次通过单根发丝粗细的光纤实现大脑深部多位点可重构光刺激。该技术利用超快激光3D微加工在光纤表面刻蚀数千个微型光栅,能够精确控制光线在三维空间中的发射位置。在动物实验中,研究人员通过调控上丘不同亚区域的光刺激模式,成功诱发了小鼠的静止或逃避行为,证明了该技术对复杂神经回路的功能解析能力。这项突破为研究大脑深部环路的动态交互提供了全新工具,未来结合无线化设计将推动更自然的神经行为学研究。

展示了如何精确控制光纤,使其能够聚焦于特定方向上的几个光节点,甚至像右图所示,能够聚焦于全部上千个光节点。
三、
期刊名称: 《纳米》(ACS Nano)
期刊标题:Seeded Solid-Phase Epitaxy of Wafer-Scale 2H-MoTe2 Single-Crystal Arrays through Spatially Confined Single Nucleation
武汉大学研究团队在《ACS Nano》发表重大研究,开发出空间限制单核生长技术,成功实现晶圆级2H-MoTe?单晶阵列的制备。该方法通过精确控制前驱体分布与原子扩散过程,在每个限定区域仅形成一个晶核,实现了大面积均匀的单晶生长?;诟眉际踔票傅?H-MoTe?/Si p?n光电二极管阵列展现出优异性能:光触发开关比达10?,探测率超过3×1012 Jones,并成功解决了器件串扰问题,实现了高质量近红外光通信与成像。这项技术为二维半导体材料的规?;捎敫咝阅芄獾缙骷τ锰峁┝丝尚新肪?。

四、
期刊名称:《物理评论快报》(Physical Review Letters )
期刊标题:Gyromorphs: A New Class of Functional Disordered Materials
纽约大学研究团队在《物理评论快报》发表创新研究,发现一种名为"旋流形态"的新型关联无序结构材料。该材料通过算法设计实现了液体无序性与晶体长程有序性的独特结合,展现出优于所有已知结构(包括准晶体)的各向同性带隙特性,能够有效阻挡来自所有入射方向的光线。这一突破解决了光子芯片中光信号重路由时信号损失的关键难题,通过调控材料结构而非化学成分的创新路径,为开发高性能光基计算机提供了理想的光学控制材料。

60重旋流形态材料的性质示意图。上排:结构特征。左图:旋流形态材料的三维结构模型。右图:对分布函数表征的原子间距分布。下排:光学特性。左图:偏振光束在旋流形态材料界面发生全反射。右图:材料内部光子态密度出现能隙特征