学科: 物理学

物理学是研究物质、能量、空间、时间及其相互关系的基础自然科学,涵盖力学、电磁学、热力学、光学、原子与核物理等领域。它探索自然界的普遍规律,从微观粒子到宏观宇宙,通过理论建模与实验验证揭示现象本质,为工程、医学、信息技术等提供理论支撑,推动科技革新,是人类认识世界的核心学科之一。(该学科下共有 448 篇文章)

百年催化难题:通过测量电子的极小部分得以破解

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-22 18:01

学科: 化学 化学工程与技术 材料科学与工程 物理学

发表于《ACS Central Science》的研究阐明了金、银、铂等贵金属在催化过程中表现优异的原因,开发出等电位电子滴定(IET)技术可直接测量分子与金属间的电子共享分数,为设计先进催化材料开辟新可能。

标签: 催化材料 电子共享 电子分数转移 等电位电子滴定 贵金属

用离子模板制造“斑点”纳米颗粒

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-22 04:02

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 物理学

超市里整齐堆叠的橙子展示了材料科学的一个关键概念:表面均匀的对称物体能组装成密堆积结构,其近邻数量由热力学决定(通常为12个),与材料无关。而通过设计仅在特定位点相互作用的物体(如用微型模板沉积金属原子制成的3D打印微粒),这种‘补丁状’粒子可自组装成超结构,为制备具有特定孔结构、成分或光学性能的材料开辟了道路。

标签: 材料科学 自组装 补丁状粒子 超结构

光藏了一个近200年的磁性秘密

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-21 22:02

学科: 光学工程 物理学 电气工程

一项发表于《自然·科学报告》的研究发现,光的磁场部分(不仅电场)对光与物质相互作用有显著可测影响,挑战了19世纪以来对法拉第效应的认知,或为光存储、自旋电子学等技术开辟新路径。

标签: 光的磁场 法拉第效应 自旋电子学 量子计算

一种小型核聚变装置达到了极高的压力

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-21 06:03

学科: 核科学与技术 物理学 能源动力

一种小型核聚变装置达到了极高的压力

Zap公司的FuZE-3是首个采用三电极的系统,可独立控制等离子体的加速与压缩机制。其早期实验实现约1.6吉帕等离子体压力,目标提升融合三重积,推动商业核聚变发展。

标签: FuZE-3 Zap Energy 三重积 剪切流稳定Z箍缩 等离子体压力

量子计算机模拟了超级计算机都搞不定的复杂物理现象

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-21 04:03

学科: 核科学与技术 物理学 电子科学与技术 计算机科学与技术

研究人员打造出可扩展量子电路,能在超100个量子比特上模拟粒子碰撞初始状态,有助于解决物质-反物质失衡等物理难题。

标签: 可扩展量子电路 核物理 粒子碰撞 量子模拟 量子比特

纳米级小妙招让“隐形发光粒子”亮度提升30万倍

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-20 18:03

学科: 光学工程 材料科学与工程 物理学 纳米科学与工程

超薄半导体中的暗激子通常难以探测,但对量子信息等领域意义重大。科学家构建纳米光学腔将其亮度放大30万倍,实现观测与电磁控制,还发现新型暗激子并解决等离激元学争议,推动下一代光量子技术发展。

标签: 二维材料 暗激子 等离激元学 纳米光学腔 量子信息

高效模拟量子热现象

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-19 12:04

学科: 数学 物理学 电子科学与技术 计算机科学与技术

高效模拟量子热现象

量子计算机有望解决经典计算机难以处理的量子模拟问题。尽管已开发出许多模拟量子动力学的量子算法,但模拟低温量子现象的通用方法仍未知。经典领域中,马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法解决了热分布采样问题。本文提出一种高效量子热模拟算法,类似MCMC,具有细致平衡和局域性,可作为开放量子系统热化的玩具模型,其潜在影响或与MCMC在量子计算及物理科学应用中同等重要。

标签: 林德布拉德算符 细致平衡 量子热模拟 量子算法 马尔可夫链蒙特卡洛

“魔角”晶格中的多粒子干涉现象

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-19 00:06

学科: 凝聚态物理 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

金属中电子集体运动可产生特殊功能,此前主要见于超导体。本研究在kagome金属CsV3Sb5常态下发现相干电荷输运:面内磁场中,介观晶体柱出现磁电阻振荡,周期由相邻kagome层间磁通量子h/e决定,为新型集体电子态。该态非超导,助力理解kagome金属,为关联电子系统相干输运开辟新方向。

标签: kagome金属 相干电荷输运 磁电阻振荡 集体电子态

这个小小量子钟藏着百亿倍的能量之谜

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-18 16:01

学科: 控制科学与工程 物理学 电子科学与技术 量子科学与技术

传统时钟依赖不可逆过程计时,量子时钟本被期待降低能耗,但新研究发现:读取量子时钟信号的测量能耗比时钟本身高十亿倍,挑战了测量成本可忽略的认知。这表明观测带来不可逆性,赋予时间单向性,未来量子时钟进步需优化测量方法。

标签: 不可逆性 时间单向性 测量能耗 热力学成本 量子时钟

高压实验发现一种奇特的新冰形态

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-18 08:02

学科: 力学 化学 材料科学与工程 物理学

科学家发现全新冰相Ice XXI,这是第21种结晶冰。通过动态金刚石对顶砧和X射线自由电子激光,捕捉到水在超高压下的新结晶路径,其密度与木星、土星icy moons冰层相似,或为探索太空极端环境生命起源提供线索。

标签: X射线自由电子激光 icy moons 冰相Ice XXI 动态金刚石对顶砧 高压结晶