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中国一开春 科技成果爆发
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香港城市大学研发出快千倍且更节能的微波光子芯片
据《中国科学报》报道，香港城市大学副教授王骋团队与香港中文大学研究人员合作，利用铌酸锂为平台，开发出处理速度更快、能耗更低的微波光子芯片，可运用光学进行超快模拟电子信号处理及运算。相关研究成果2月29日发表于《自然》。
集成微波光子芯片通过光学元件产生、传输和调控微波信号。但一直以来，集成微波光子系统难以同时实现芯片集成和高保真度、低功耗的超高速模拟信号处理。
王骋表示：“为了解决这些难题，我们的团队开发了集成微波光子系统，将超快电光转换模块与低损耗、多功能信号处理模块同时结合在一块芯片上，这是前所未有的成果。”
消息指出，能实现卓越效能的原因是负责集成的薄膜铌酸锂平台。
铌酸锂对光子学的重要性堪比微电子学中的硅，所以它又被称为“光子学之硅”，是一种非常有潜力、可实现大规模片上光子集成应用的平台。与其他光学材料相比，它同时具有优异的电光效应、超低的光学损耗，以及大规模、低成本的制造工艺。
王骋团队研发的集成铌酸锂微波光子芯片不仅速度比传统电子处理器快1000倍，具有67吉赫兹的超宽处理带宽和极高的计算精确度，而且它的能耗更低。以处理一个250×250像素的图片为例，集成铌酸锂微波光子芯片仅需要3纳焦的能耗就能完成对图片边缘信息的提取，而传统的电子芯片若要执行相同的任务，则需要几百甚至上千纳焦的能耗
论文共同第一作者、香港城市大学本科生葛通认为，这次研究的高光时刻，是在进行超高速信号处理测试时，将脉宽小于10皮秒的脉冲信号直接输入到芯片中，示波器上观测到该信号的微分结果的那一刻。
他说：“这直接证明了我们的光子处理器可以有效处理如此高速的信号，创造了一个全新的世界纪录。”
同时指出，集成铌酸锂微波光子芯片将以傲人的优势，进入5G和6G无线通信系统、高分辨率雷达系统，以及图像/视频处理等多种应用场景。
下一步，王骋团队将对芯片进行进一步优化和验证，其中关键的技术挑战包括如何进一步提高集成度、实现芯片与控制电路的高效封装、优化设备性能和稳定性等，从而使其真正进入产品化阶段。来源： 中国科学报
电磁弹射微重力实验装置，把“太空”搬到地面
它高达44.5米。整个实验装置内部是钢架结构，像一个“大电梯”，没有一处使用焊接，所有的连接是靠4万多颗螺栓，精准铆钉在一起。在“大电梯”中间“轿厢”的位置，一个圆筒形、能够上下移动的装置，是整个实验装置的实验舱。它直径1.2米，高2米，重500公斤。这个实验舱怎么用？在舱里装实验样品，然后把实验舱以每秒20米的速度向上弹射，再回落下来。这个过程就可以给实验样品提供4秒的微重力环境。而弹射的过程，利用的就是电磁弹射技术。
利用实验装置首批科学实验展开
这4秒的微重力环境已经在科学研究中发挥作用。科研人员近日利用这个电磁弹射微重力实验装置开展了首批科学实验，其中就包括微重力喷雾冷却实验。
这个实验是为了解决航天器内部超大功率、超高热流器件长时间稳定运行的冷却控温问题。
什么样的实验可能需要这样的微重力环境？中国科学院空间应用中心副研究员张永康介绍，主要是一些高精尖设备，比较前沿的物理实验，会需要这种绝对微重力水平。
看实验舱里发生了什么↓
电磁弹射微重力实验装置还可以通过精准控制，模拟月球和火星重力进行相关科学实验。4秒电磁弹射微重力实验装置已经开始了首批实验，更大规模的20秒电磁弹射微重力实验装置也正在规划中，其能力水平将进一步拓展提高。
相较于4秒微重力装置，未来新一代20秒电磁弹射微重力实验装置的各项指标将进一步提升，为载人航天、深空探测等国家重大工程提供更加高效便捷的地基微/低重力技术验证条件。
中国科学院近代物理研究所消息，该所与合作单位组成的科研团队近期首次合成了新核素锇-160、钨-156。相关成果2月15日在国际学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）发表。
原子核是由质子和中子组成的量子多体系统。不同数量的质子和中子，构成了具有不同性质的原子核，科学家们把它们称为核素。合成和研究新核素，不仅对认识物质结构具有重要意义，而且为理解天体环境的演化提供重要信息，是探索自然奥秘的重要手段。
研究团队依托兰州重离子加速器，利用充气反冲核谱仪SHANS，通过熔合蒸发反应合成了新核素锇-160和钨-156。锇-160（中子数为84）具有α放射性，而钨-156（中子数为82）具有β+衰变的放射性。团队测量了锇-160的α衰变粒子能量、半衰期及钨-156的半衰期等性质。
通过系统分析新测量数据和已有数据，研究人员发现当原子序数大于68时，中子数为84、85的同中子素的α粒子预形成概率逐渐变小，揭示了中子数为82的壳效应在缺中子核素中增强的现象。进一步研究认为该效应增强的原因在于不断逼近可能较稳定的双幻核——铅-164 (质子数为82、中子数为82)。
该研究首次明确给出了中子数为82的中子壳在缺中子核素一侧的演化情况，同时使中国的新核素研究进入了一个新的核区。
存储容量是普通光盘上万倍、普通硬盘上百倍的“超级光盘”，在中国科学院上海光学精密机械研究所诞生。这对于我国在信息存储领域突破关键核心技术、实现数字经济的可持续发展具有重大意义。
“超级光盘”是上海光机所与上海理工大学等科研单位紧密合作、在超大容量超分辨三维光存储研究中取得的突破性进展。22日，国际学术期刊《自然》（Nature）杂志发表了相关研究成果。据论文通讯作者之一、上海光机所阮昊研究员介绍，存储是数字经济的基石之一，光存储技术具有绿色节能、安全可靠、寿命长的独特优势，非常适合长期低成本存储海量数据。然而受到光学衍射极限的限制，传统商用光盘的最大容量仅在百GB量级。
发展可同步实现超分辨写、超分辨读、三维存储及长寿命介质，是近10多年来光存储研究领域亟待解决的世界难题。2012年，本论文另一位通讯作者、上海理工大学顾敏院士提出了双光束超分辨光存储原理的设想。
经过长达7年坚持不懈的攻坚克难，“超级光盘”研究团队利用国际首创的双光束调控聚集诱导发光超分辨光存储技术，实验上首次在信息写入和读出均突破光学衍射极限的限制，实现了点尺寸为54nm、道间距为70nm的超分辨数据存储，并完成了100层的多层记录，单盘等效容量达Pb量级。经老化加速测试，光盘介质寿命大于40年。
