学科: 光学工程

微观物体（如细胞、分子）与电磁场的相互作用是单物体操控的基础，但按需功能操控仍具挑战。本文提出可编程单物体操控概念，基于四电极可编程电动镊子（PET），通过编程电磁场实现多尺度、时空可控的操控及原位测量，已用于观测DNA超螺旋自发松弛，展现其在单分子生物物理研究中的潜力。

标签: DNA超螺旋 单物体操控 可编程电动镊子 多尺度操控 电旋转

量子网络需长距离确定性纠缠分发，但光纤光子损耗是难题。本研究利用长寿命离子存储器等技术，实现10公里光纤连接节点间的存储器-存储器纠缠，存活时间超建立时间。应用中，设备无关量子密钥分发在10公里有限尺寸分析及101公里渐近极限下均获正密钥率，远超以往，为量子中继器和可扩展量子网络奠定关键基础。

标签: 囚禁离子存储器 纠缠分发 设备无关量子密钥分发 量子中继器 量子网络

斯坦福大学物理学家团队开发出新型光学腔，能高效捕获单个原子发射的单光子。原子是量子计算机核心组件，存储量子比特。该方法首次实现同时读取所有量子比特信息，为构建大规模量子计算网络提供可行路径。

标签: 光学腔 单光子 微透镜 量子比特 量子计算机

日内瓦大学等机构的研究人员在量子材料中发现一种前所未见的几何特征，能改变电子运动方式，类似引力弯曲光线。这一发表于《科学》的成果为下一代量子电子学开辟新可能。

标签: 下一代量子电子学 电子运动 量子几何 量子度量 量子材料

斜视影响约4%儿童，现有诊断需多仪器、主观性强且儿童配合度低。本文提出AI集成的类皮肤可穿戴“Eyelectronics”，通过测量眼睑变形实现一站式数字化诊断，准确率达96.6%，与临床标准高度一致，为斜视诊疗提供新范式。

标签: 人工智能 可穿戴电子设备 斜视数字化诊断 眼睑应变传感

真空紫外光源（100-200 nm）对先进光谱学、量子研究和半导体光刻至关重要。现有非线性光学晶体存在不足，本研究开发氟氧硼酸盐晶体ABF，实现158.9 nm激光输出，177.3 nm处脉冲能量达4.8 mJ，转换效率5.9%，为紧凑型高功率真空紫外激光器提供新材料。

标签: NH₄B₄O₆F(ABF) (NH4B4O6F(ABF)) 氟氧硼酸盐晶体 真空紫外光源 非线性光学晶体

研究发现，大肠杆菌在光的激活下能够产生自然界中不存在的化合物。这些细菌可被改造成“活工厂”，通过光催化反应大量生产复杂分子。

标签: 光催化 复杂分子 细菌 非天然化合物

向列相液晶是研究缺陷的理想环境，传统模拟预测缺陷模式耗时久。韩国忠南大学团队用深度学习（AI）开发新方法，毫秒级即可完成预测，远超传统模拟的小时级耗时，助力先进光学设备、超材料等智能材料的快速设计。

标签: 3D U-Net 先进材料设计 向列相液晶 深度学习 缺陷预测

边缘检测等光学图像处理技术与量子成像结合，在微光下识别光敏样品潜力巨大，但现有方案缺乏动态控制功能。本研究利用多功能液晶实现heralded单光子成像和电可调谐多模式切换：双chiral胆甾相液晶调制器可高信噪比提取目标整体形状及精细轮廓；向列相液晶通过电调谐选择光子偏振，实现三模式量子成像动态远程切换；铁电液晶则实现超快速切换。该平台为光子受限场景提供独特成像方案，展现了软物质在量子信息处理中的巨大潜力。

标签: 单光子成像 液晶 电可调谐 边缘检测 量子成像

用光控制量子物质有望动态调节其多体性质，从能带拓扑到超导。但实现强关联电子系统的稳态光学控制一直难以实现。本文展示了扭曲碲化钼同质双层中巡游铁磁体的自旋-能谷自由度的光学切换。该系统具有独特的平坦能谷对比陈数能带，在不同莫尔晶格填充下呈现多种强关联相，包括陈绝缘体和铁磁金属。我们发现，通过圆偏振光共振激发激子-极化激元跃迁，可动态反转所有这些相的自旋-能谷取向。这一发现不仅为零磁场下铁磁自旋态的非热光学切换提供了直接证据，还展示了动态控制拓扑序参量的可能性，为光学产生手性边界模式和拓扑量子电路铺平了道路。

标签: 光学控制 强关联相 拓扑陈数 自旋-能谷自由度