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科普知识

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20毫秒!量子比特存储时长创纪录
2022-03-24

据物理学家组织网22日报道,瑞士日内瓦大学研究人员将一个量子比特存储在一个晶体内,持续时间长达20毫秒,创下新世界纪录,为开发出长距离量子通信网络奠定了重要基础。当信息(量子比特,量子计算和量子信息的基本单元)通过光纤中的一个光子在两个对话者之间传输时,量子理论可以确保量子比特的真实性和保密性。但建...


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二维材料在异构电子学领域的挑战和机遇
2022-03-24

基于二维薄膜的MEMS应用包括压力传感器、加速度计、振荡器、共振质量传感器、气体传感器、霍尔效应传感器和热辐射计。在这些二维材料中, SPE近年来已经被证明是打开分布式量子网络的大门,其中光子量子位可以作为互连,使遥远的静止量子比特,例如自旋量子位,进行纠缠。例如,将量子反常霍尔绝缘体或石墨烯调制到倾斜...


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芯片上的突破 我国科学家制成世界上栅极长度最小晶体管
2022-03-21

近日,清华大学集成电路学院教授任天令团队在小尺寸晶体管研究方面取得突破,首次制备出亚1纳米栅极长度的晶体管,其具有良好的电学性能。为进一步突破1纳米以下栅长晶体管的瓶颈,任天令团队巧妙利用石墨烯薄膜超薄的单原子层厚度和优异的导电性能,将其作为栅极,通过石墨烯侧向电场来控制垂直的二硫化钼( MoS2 )沟...


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看完这篇,请不要再说不懂MOSFET!
2022-03-18

功率半导体器件在工业、消费、军事等领域都有着广泛应用,具有很高的战略地位,下面我们从一张图看功率器件的全貌:功率半导体器件又可根据对电路信号的控程度分为全型、半控型及不可。电压等级确定MOSFET的首要特性是其漏源电压VDS ,或“漏源击穿电压” ,这是在栅极短路到源极,漏极电流在250 μ A情况下, MOSFET所...


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首款能“听见”声音的织物问世
2022-03-18

英国《自然》杂志16日发表一项研究报告,报道了一种含有特殊纤维的织物,其能有效探测声音。美国麻省理工学院研究团队此次描述了一种新的织物设计,以耳朵的复杂结构为灵感,这种织物可作为一个灵敏的麦克风而发挥作用。而这种设计需要将一种特殊的电织物— —压电纤维编织到织物纱线中,能将可听见频率的压力波转换为机...


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研究团队制备出飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态
2022-03-18

近日,清华大学交叉信息研究院段路明研究组首次在实验中借助超导量子电路,成功制备出相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态,并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。在实验中,研究人员利用相位相反的相干态飞行微波光子模拟猫的“生”和“死” ,借助飞行微波光子在包含超导量子比...


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这种传感器“长”了鱼侧线
2022-03-16

鱼类侧线感知系统由鱼鳞片上的孔洞、侧线管和神经组成,鱼体两侧一般各有一条,侧线管内充满黏液,其感觉器神经丘即浸润在黏液中。当鱼身受到水流冲击,水流产生的压力会通过侧线管上的小孔进入管内,引起黏液流动,使鱼感受到外界刺激。近年来,柔性传感材料被广泛用于集成各种水下传感器。然而,水环境对传感器传感性...


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科学家首次实现亚1纳米栅极长度晶体管
2022-03-16

晶体管是芯片的核心元器件。近日,清华大学集成电路学院教授任天令团队在小尺寸晶体管研究方面取得重要进展,首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管,该晶体管具有良好的电学性能。为进一步突破1纳米以下栅长晶体管的瓶颈,任天令研究团队利用石墨烯薄膜超薄的单原子层厚度和优异的导电性能作为栅极,通过石墨烯侧向电...


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用于X射线的消色差透镜问世
2022-03-15

瑞士保罗谢勒研究所( PSI )的科学家开发了一种突破性的X射线消色差透镜。要想在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像,消色差透镜必不可少。直到现在才开发出一种用于X射线的消色差透镜,这一事实乍一看可能令人惊讶,毕竟可见光消色差透镜已经存在了200多年。” PSI用已有的纳米光刻技术来制造衍射镜,并用微米级的3D打...


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智能液晶高分子薄膜会变色、有记忆、能自愈
2022-03-15

当前主流的变色材料主要由无机分子或者可变色的染料分子构成。变色高分子材料还可用于制作变色车窗玻璃、变色油漆,尤其是变色车窗是近十几年发达国家竞相研究的重要课题,目前,已有电致变色的调光玻璃应用的报道,而光致变色和热致变色的智能车窗玻璃还在进一步研制之中。”封伟介绍,这是因为在制备方法上现在还有很...


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研究展示量子热机优越性
2022-03-14

中国科学技术大学杜江峰院士、王亚教授等在金刚石氮—空位色心体系构建的量子希拉德热机上,展示了量子关联导致的量子优越性。研究成果日前发表于《物理评论快报》,并被选作“编辑推荐”文章。热机在人类社会发展进程和生活中发挥着重要作用,如何提高热机效率一直是热力学的核心科学问题。随着量子技术对单分子、单原...


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用人工智能修复古希腊铭文
2022-03-11

由历史学家与英国人工智能公司DeepMind合作开发的一款人工智能算法— —伊萨卡(以古希腊神话英雄奥德修斯的故乡命名)如今在复原古希腊铭文方面大显身手,其准确度达72% 。这项3月10日发表于《自然》的研究指出,与只能恢复古代铭文的早期算法版本不同,该人工智能算法能以70%以上的准确度预测这些铭文在古地中海地区的...


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沈阳自动化所上肢助力外骨骼机器人亮相北京冬残奥会火炬接力
2022-03-10

3月4日,在北京冬奥组委驻地举行的2022年冬残奥会火炬传递活动中,中国科学院沈阳自动化研究所研制的上肢助力外骨骼机器人成功协助火炬手传递火炬,彰显了奥运与科技的融合理念。在本次冬残奥会,沈阳自动化所科研人员继续发力,为火炬手彭园园“量身定制”了一款上肢助力外骨骼机器人,帮助她实现双手操作的梦想,充分...


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2D半导体前景喜忧参半
2022-03-03

近年来,二维半导体已成为解决高尺寸晶体管中通道控制问题的主要潜在解决方案。在12月的IEEE电子设备会议上报告的工作中,英特尔高级研究工程师Kevin O ' Brien和他的同事使用预先图案化的金属氧化物晶种来创建WS2生长的成核位点。例如,在ACS Nano中,苏塞克斯大学的研究员Manoj Tripathi及其同事报告说,通过CVD在二氧...


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二维材料首现奇异“多铁性”状态
2022-02-28

美国麻省理工学院物理学家在单原子薄材料中发现了一种奇异的“多铁性”状态。研究作者、麻省理工学院物理学教授努格迪克称,二维材料就像乐高积木,不同组合会出现百变形状。电子的磁自旋不仅可受磁场影响,还可受电场影响。在传统的磁性硬盘驱动器中,数据被写入快速旋转的磁盘上,磁盘上刻有微小的磁性材料域。除了硬...


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“超能”新材料1+1≥10
2022-02-28

此次创造出的离子液体凝胶含有超过60%的离子液体,主要包含丙烯酸和丙烯酰胺两种物质,前者是用于婴儿尿不湿吸水的主要材料,后者是用于隐形眼镜的主要材料。“顾名思义,水凝胶用的溶剂只有一种,就是水,而离子液体凝胶用的溶剂是离子液体,有成千上万种,这正是它的魅力所在。”王美香对《中国科学报》说,离子液体在...


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历经60年追寻!物质新磁态或终“现形”
2022-02-25

据物理学家组织网22日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。最新研究负责人之一、布鲁克海文国家实验室物理学家马克·迪恩指出,这种新磁态涉及层状材料内电子之间的强磁吸引,这种吸引使电子的磁矩(自旋)排列成规则的上、下“反铁磁性”模...


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比一粒盐还小的电池问世
2022-02-24

德国开姆尼茨工业大学及中国长春应用化学研究所科学家在《先进能源材料》杂志上撰文称,他们研制出了迄今世界上最小的电池,可为一粒灰尘大小的计算机供电,未来有望在物联网、微型医疗植入物、微型机器人系统和超柔性电子等领域大显身手。但目前微型电池的生产方法与普通电池大相径庭,如拥有高能量密度的紧凑型电池(...


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科学家开发出适用于人机接口的脑活动记录仪
2022-02-22

莫斯科斯科尔科沃科学技术研究所、南乌拉尔州立大学和其他研究中心合作开发出新的记录脑部活动的装置。研究人员称,脑机接口可让有缺陷的人使用自制接口在智能手机上学习,或者对于那些由于中风或脊髓损伤而丧失控制手臂功能的患者,可使用脑机接口作为大脑和肌肉之间的中介来工作。脑机接口还可帮助癫痫症患者记录癫痫...


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超强激光照射石墨烯实现高能离子加速
2022-02-21

激光驱动离子加速已经被用于开发一种紧凑而高效的等离子体加速器,该加速器可应用于癌症治疗、核聚变和高能物理。近日,日本大阪大学领导的研究团队在日本量子科学技术研究开发机构用超强J-KAREN激光照射世界上最薄、最强的石墨烯靶材,从而实现了直接高能离子加速,开启了激光驱动离子加速的新机制。因此,研究人员开发...