学科: 物理学

蛋白质功能不仅取决于静态结构，更依赖于其动态构象变化。本文提出一种新方法：利用蛋白质固有的低频非谐振动作为‘探针’，无需事先了解其运动方式，即可快速、准确地模拟和预测构象转变过程，生成可靠的自由能图谱，为理解蛋白质序列-结构-动态三者关系提供高效工具。

标签: 低频非谐振动 增强采样 自由能景观 蛋白质构象动力学 集体变量

科学家破解了困扰地质学界百年的‘白云石难题’：原来白云石生长极慢是因为钙、镁原子容易错位形成缺陷；但自然界通过雨水或潮汐反复溶解这些缺陷，让晶体得以持续生长。该发现还为快速制备无缺陷高科技材料（如芯片、电池）提供了新思路。

标签: 原子尺度模拟 周期性溶解 无缺陷晶体生长 晶体缺陷 白云石难题

科学家发现，利用石英等手性材料中特有的‘手性声子’（原子螺旋振动波），无需磁铁、电池或外加电压，就能直接赋予电子轨道角动量，催生新型‘轨道电流’。这一突破为更节能、更简单的下一代电子器件开辟了新路径。

标签: 手性声子 石英 轨道塞贝克效应 轨道电子学 轨道角动量

本研究通过在动态空气氛围中对铜锌锡硫（CZTS）/氧化锌锡（ZTO）异质结界面进行300℃退火处理，成功构建了一种类外延结构的过渡层，显著抑制了界面载流子复合，使无镉纯硫化CZTS太阳能电池认证效率达11.96%，创同类电池世界纪录。

标签: 异质结界面工程 无镉缓冲层 类外延重构 载流子复合抑制 铜锌锡硫太阳能电池

本研究发现，对氧化铈负载铜催化剂（Cu/CeO₂）进行800℃热老化处理，可巧妙调控铜与载体间的相互作用，使铜在氢气还原后形成高活性的金属态纳米颗粒，同时保持高度分散；这种可逆的‘聚集—再分散’结构转变显著激活了原本惰性的铜位点，大幅提升乙炔选择性加氢性能。

标签: 乙炔选择性加氢 可逆结构演化 热老化 金属-载体相互作用 铜催化剂

美国能源部宣布，计划3年内建成首台可执行科学计算的实用型量子计算机，并同步启动未来十年重大科研设施建设计划。该目标虽鼓舞人心，但专家指出实现容错量子计算仍面临巨大技术挑战。

标签: 容错计算 科研基础设施 能源部科学办公室 量子计算机

本文介绍了一种新型超材料结构（线穿孔结构），利用‘临界耦合’原理，让电磁波几乎100%穿过金属板上极小的孔洞——哪怕孔洞尺寸远小于波长。传统方法难以实现小孔高效透射，而该技术不受孔径大小限制，还能通过弯曲金属线任意调控透射光的偏振方向，为高灵敏传感器、滤波器和通信器件提供新方案。

标签: 临界耦合 亚波长孔洞 偏振旋转 线穿孔超表面 超常电磁透射

量子计算机需要接近绝对零度的超低温环境才能运行，目前主要依赖稀有同位素氦-3制冷。但氦-3极度稀缺且昂贵，可能成为量子技术发展的瓶颈。本文介绍科学家正探索多种替代方案：磁制冷、片上电子制冷和光子制冷，力求摆脱对氦-3的依赖，让量子计算更可持续、更易普及。

标签: 氦-3 片上电子制冷 磁制冷 稀释制冷机 量子计算制冷

传统激光器的输出频率和脉冲重复率受其内部光学腔结构限制，难以灵活调节。本研究首次实现了一种全固态半导体激光器，仅通过施加微波信号，即可在4–16 GHz范围内连续、精确地调控其脉冲重复率和光频梳的频率间隔，突破了传统设计瓶颈。

标签: 光频梳 可调谐激光器 微波调制 量子级联激光器 锁模脉冲

本文介绍一种用链状里德堡原子测量低频电场的新方法：通过观测原子链集体响应，可同时获得电场强度、方向和空间细节，突破传统气室传感器分辨率低、方向模糊的局限。

标签: 低频电场探测 原子链 电场矢量测量 里德堡原子 量子传感器