学科: 物理学

水在二维材料MXene层间被‘挤压’时，形态和流动速度会发生显著变化。本研究结合机器学习模拟与X射线、中子散射实验发现：MXene表面的-F、-O、-OH等基团就像‘开关’，能调控层间水分子的排列方式、极性方向和氢键寿命，从而大幅改变水的扩散快慢——最高可提升10倍以上。该成果为设计高性能超级电容器、海水淡化膜等提供新思路。

标签: MXene 氢键寿命 水扩散 界面静电势

科学家发现，不用改变超薄材料本身，只需在它下方‘挖’出纳米级空气小洞（嵌在高折射率晶体中的‘米氏空腔’），就能大幅提升其发光和非线性光学信号。这种新方法让光被高效‘锁’在空气洞里，正好作用于表面的单层材料，通俗说就是‘把空地方变成聚光灯’。

标签: 二维材料光学增强 原子级薄光子学 局域光学模式 米氏空腔 非线性光学

科学家首次利用101公里长的普通通信光纤，成功在两个相距遥远的囚禁离子间实现量子纠缠。这是构建未来量子互联网的关键一步，意味着未来可能用现有光纤网络实现绝对安全的通信和更强大的量子计算。

标签: 光纤通信 离子阱 量子中继器 量子纠缠 量子网络

本研究利用韩国探月轨道器搭载的ShadowCam相机高清图像，首次系统搜寻月球永久阴影区（PSRs）表面水冰。结果未发现大范围、高浓度（>20–30%）水冰，仅在少数小区域观测到高反照率与前向散射共存现象，可能对应含冰量超10%的水冰。研究提示月球水冰更可能呈低丰度、广分布状态，需未来更高灵敏度（<1%）任务进一步验证。

标签: ShadowCam相机 前向散射 月球永久阴影区 水冰探测极限 表面水冰

本文发现，在超薄铋铁氧体（BiFeO₃）多层薄膜中，厚度限制可诱发一种介于菱方相与四方相之间的亚稳过渡相。该相能促进电极化方向连续旋转，大幅提升压电性能——16个晶胞厚的样品压电系数达30皮米/伏，是传统菱方相的4倍以上，突破了铅基压电材料的厚度瓶颈。

标签: 亚稳过渡相 压电性能 厚度效应 多层异质结构 铋铁氧体

本文发现，卤化物钙钛矿在光照下发生卤素相分离后，虽然成分能重新混合，但晶格会残留局部应变。这种‘记忆式’应变会加速后续相分离，成为碘富集区域形成的驱动力。该发现为提升钙钛矿光电器件长期稳定性提供了新思路：通过调控材料应变与组分设计来抑制相分离。

标签: 光致相分离 卤化物钙钛矿 原位透射电镜 残余局部应变

钻石百年来一直被认为不具备压电效应，但本研究首次发现超薄多晶金刚石薄膜具有显著压电性：5微米厚的膜产生约82.2毫伏·米/牛的压电电压系数，性能超过许多传统压电材料。其压电性源于晶粒边界导致的局部结构不对称，为金刚石在能量收集、智能传感和可穿戴电子等领域的应用开辟了新路径。

标签: 压电效应 多晶金刚石 晶粒边界 柔性电子 能量收集

计算机科学最高奖——图灵奖首次颁给量子信息领域。IBM物理学家本内特和蒙特利尔大学计算机科学家布拉萨德因奠基量子信息科学而获奖，他们的工作为未来量子计算机和绝对安全通信铺平了道路。

标签: 图灵奖 量子信息 量子纠缠 量子隐形传态

意大利研究团队用普通耐热玻璃（硼硅酸盐玻璃）做出高性能量子接收芯片，无需复杂半导体工艺。它损耗低、抗干扰强、不挑光的偏振方向，能同时支持量子随机数生成和量子密钥分发，速率创纪录，且稳定运行超8小时，让量子技术离实用更近一步。

标签: 硼硅酸盐玻璃 连续变量量子通信 量子相干接收器 集成光子芯片 飞秒激光直写

现有量子通信技术受限于探测器的窄带宽（兆赫至吉赫），严重浪费了光源本身高达10–100太赫的宽广光学带宽。本研究提出一种新方法：利用宽带压缩光、频谱调控和参量外差探测，同时并行处理多达23个独立频率通道的量子信息。实验证明该方法可大幅提升密钥分发与量子隐形传态的传输速率，为未来高速、大规模量子网络铺平道路。

标签: 参量外差探测 宽带压缩光 连续变量量子密钥分发 量子隐形传态 频分复用