学科: 光学工程

一种结合DNA纳米结构、量子点和CRISPR技术的传感器，利用二次谐波产生（SHG）可检测超微量癌症生物标志物。在患者样本中成功检测到亚阿托摩尔水平的肺癌标志物，有望实现早期诊断、提高生存率并降低医疗成本。

标签: CRISPR技术 DNA纳米结构 癌症生物标志物 肺癌检测

玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的显著特性之一是超流性，即体系零黏度且无耗散流动。理论认为相互作用可使BEC基态成为兼具晶体固体和超流特性的超固体，但此前尚未发现纯由相互作用驱动（无外晶格）的BEC固体相材料体系。本研究在双层磁激子的层不平衡区域观察到超流-绝缘体转变，发现绝缘相是由偶极相互作用稳定的稀释激子有序态，升温后熔化为超流，表明低温固体可能为量子相干相。

标签: 双层磁激子 玻色-爱因斯坦凝聚 超固体 超流-绝缘体转变 超流性

感光蛋白调控视觉等基础生命过程，部分亚家族利用维生素B12衍生物感光。本研究揭示原型B12感光蛋白CarH的光激活机制，发现钴-碳键断裂形成新加合物，为设计光遗传学用B12感光受体奠定基础。

标签: B12感光受体 CarH蛋白 光激活机制 光遗传学应用 腺苷钴胺素

量子相变临界点附近的系统因对控制哈密顿量微小变化的超灵敏响应，有望提高测量精度。但实验上面临退相干和临界慢化问题。本研究利用耦合信号场的Jaynes-Cummings模型的临界行为，将信息编码在量子比特激发数中，其在临界点变化率发散且对退相干和非绝热效应极稳健。在超导电路中验证了该方案，量子费希尔信息显示临界增强，证实了量子计量潜力。

标签: Jaynes-Cummings模型 临界性 超导电路 量子费希尔信息

量子加密或成打造防黑客互联网的关键。中国团队利用纠缠原子传输数据，消除硬件后门威胁，在城市尺度演示了设备无关量子密钥分发技术，为构建安全量子互联网奠定基础。

标签: 安全通信 纠缠原子 设备无关量子密钥分发 量子互联网 量子加密

半导体回音壁模式可见光微激光器是高速可见光通信的理想小型片上光源，但存在制造鲁棒性、模式选择等挑战。本研究提出可扩展策略，制备出基于III族氮化物的连续波电泵浦蓝色微激光器，通过优化波导和侧壁实现低阈值、高效率；将微盘转为微环抑制高阶模式，实现单模运行（Q值17066），其全向辐射可实现高速同步广播通信。

标签: 全向辐射 单模激光 可见光通信 回音壁模式微激光器 电泵浦

钙钛矿太阳能电池通过后处理改善上表面已取得进展，但钙钛矿薄膜生成后，隐藏的埋底界面若随机出现缺陷（如残留碘化铅、孔洞等）则难以解决。本研究引入磷酸二氢钾竞争性结合中间层，通过强化学作用减少埋底界面残留溶剂，实现界面均匀化、提升薄膜质量和电荷提取。结果显示，小面积器件效率达26.3%（认证25.8%），大面积25.17%，且1000小时连续运行后仍保持97%初始效率，实现全年稳定性能。

标签: 功率转换效率 稳定性 竞争性结合 钙钛矿太阳能电池

多原子分子的宇称二重态结构对量子信息、模拟及基础物理研究至关重要。本研究实现光阱中CaOH分子ℓ型宇称二重态，其量子比特相干时间达0.8秒，超过弯曲模寿命，为多原子分子在量子科学中的应用奠定里程碑。

标签: CaOH分子 多原子分子 宇称二重态 相干时间

钍-229在148.4纳米处的极低能同质异能跃迁为核钟实现提供独特机会。现通过镉蒸气四波混频研制出148.4纳米连续波真空紫外激光，功率超100纳瓦，线宽远低于100赫兹，解决核钟核心难题，助力量子信息等多领域应用。

标签: 四波混频 真空紫外激光 窄线宽激光 连续波激光器 钍-229核钟

体积增材制造虽能灵活生产复杂结构，但现有方法存在分辨率与构建速度的权衡问题。本文提出数字全息光场非相干合成（DISH）技术，通过高速旋转潜望镜实现多角度连续投影，无需样品旋转，在1厘米范围内保持19微米打印分辨率，0.6秒内完成毫米级物体的高分辨率原位3D打印，兼容多种粘度材料，结合流体通道可批量生产复杂结构，应用前景广阔。

标签: 体积3D打印 批量生产 数字全息光场非相干合成 高分辨率3D打印 高速3D打印