学科: 物理学

绝缘氧化物（如沙子、火山灰）接触时会带电，导致沙尘暴中沙粒悬浮、火山喷发产生闪电等自然现象。过去一直不清楚为何成分相同的氧化物接触也会带电。本研究发现，空气中自然附着在材料表面的微量碳杂质（如烃类分子）是关键原因——它打破了表面对称性，决定电荷转移方向。

标签: 偶然碳 接触起电 氧化物 表面吸附

英国投入45亿英镑发展量子计算与核聚变能源，目标是实现科技与能源自主、培养本土科研人才。此举被视为应对脱欧后科研实力下滑的关键举措，但专家指出，要真正赶超国际对手，还需长期投入和更多资金。

标签: STEP聚变项目 核聚变能源 脱欧影响 英国科技战略 量子计算

静电现象看似简单（比如让头发竖起来），却仍是科学界两千年未解之谜。我们至今不清楚电荷如何在接触分离的材料间转移，也不知为何有的材料带正电、有的带负电。深入理解它，不仅能解释日常现象，还能更好防范雷击、工业爆炸等风险。

标签: 基础科学问题 接触起电 摩擦起电 电荷转移 静电

本文首次在活体多细胞生物中实现用磁共振技术操控‘自旋关联自由基对’——一种量子效应驱动的化学反应中间体。研究人员在转基因线虫体内，利用静态磁场加射频磁场，成功调控了红色荧光蛋白的发光强度。这证明外部磁场可在活体内部影响生化反应，为远程控制基因表达等生命过程提供了新可能。

标签: 活体量子效应 磁共振调控 磁场生物学 红色荧光蛋白 自旋关联自由基对

科学家在单层TaIrTe₄材料中发现一种新型非易失性‘双稳态超晶格开关’：通过电场调控，可稳定开启或关闭一种纳米尺度的周期性原子排列，且该状态能保持数天、耐受70℃以上高温。这为开发低功耗新型存储器提供了新思路。

标签: TaIrTe₄ 双稳态超晶格 晶格-电子耦合 量子自旋霍尔绝缘体 非易失性记忆

研究人员用超级计算机‘珀尔穆特’和ARTEMIS软件，首次对毫米级量子芯片进行全物理细节的实时电磁仿真，精准预测信号如何传播、耦合与串扰，为设计更可靠的量子硬件提供新方法。

标签: 全波物理仿真 时域电磁建模 量子芯片仿真

加拿大计算机科学家布拉萨德和美国物理学家本内特因开创量子信息科学、实现绝对安全通信而获图灵奖。他们1984年提出首个量子密钥分发方案，利用光子特性让窃听必然暴露，为未来防黑客通信奠定基础。

标签: BB84协议 图灵奖 量子信息科学 量子加密 量子密钥分发

麻省理工学院科学家发明新型太赫兹显微镜，首次直接观测到超导材料内部电子的量子级集体振荡。该技术突破了传统光学衍射极限，为研发室温超导体和高速太赫兹通信器件带来新希望。

标签: 太赫兹显微镜 自旋电子学发射器 衍射极限突破 量子振荡 高温超导

查尔斯·本内特和吉勒斯·布拉萨尔因开创量子密码学（如BB84协议）和量子隐形传态等基础理论，荣获计算机界最高奖——图灵奖。他们首次证明：量子力学不仅能解释微观世界，更能成为信息安全与计算的新工具。

标签: BB84协议 图灵奖 量子信息 量子密码学 量子隐形传态

本文首次在量子退火机上成功开展磁滞实验，证明这类设备不仅能解优化问题，还能模拟真实磁性材料的记忆效应。研究团队用上千个超导量子比特，对铁磁和无序伊辛模型进行测试，观察到典型的磁滞回线，并发现量子涨落强度会影响回线面积——既非简单增强也非减弱，而是呈现复杂非单调变化。这为用量子硬件探索非平衡磁现象开辟了新途径。

标签: 量子涨落 非平衡动力学