学科: 光学工程

科学家正加紧研制全球首个‘核钟’——利用原子核内部能量跃迁计时，精度有望超越现有最准的光学原子钟（每400亿年才误差1秒）。关键突破是2024年首次用激光精准测出钍-229原子核的特殊跃迁能量，目前多国团队正攻关核心紫外激光等部件。

标签: 时间计量 核跃迁 核钟 超稳激光 钍-229

钙钛矿太阳能电池效率高、成本低，但遇到局部遮挡或串联使用时容易因反向电压而损坏。本研究创新性地将忆阻器直接集成到电池内部，形成‘忆阻型太阳能电池（Memsol）’。它能自动识别遮挡或反向电压，在需要时切换为低电阻旁路模式保护电池，光照恢复后立即回归高效发电状态，彻底解决了反向偏压失效难题。

标签: 反向偏压 忆阻器 旁路保护 钙钛矿太阳能电池 集成器件

本文报道了一种可在芯片上直接完成‘反向传播’训练的光子神经网络。以往光子芯片需依赖外部电脑训练，易受器件差异影响；而本研究首次实现全光子芯片内端到端训练，即使存在制造误差，分类准确率仍超90%，且无需任何数字计算机参与。

标签: 光子神经网络 光子计算 光学机器学习 片上反向传播 集成光子芯片

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

微软研发出一种玻璃数据存储技术：用激光在普通耐热玻璃片上刻写信息，可保存近2TB数据（如数十万张照片），且无需供电，耐高温、耐刮擦，理论上能稳定保存10000年，成本低、寿命长，为手机备份和长期档案存储提供新方案。

标签: Project Silica 玻璃数据存储 硼硅酸盐玻璃 长期档案

本文提出一种新型光学逻辑卷积神经网络（OLCNN），用光子芯片直接执行二进制逻辑运算，替代传统AI芯片中的模拟计算。它无需高精度数模/模数转换器，不依赖电子非线性器件，功耗低、速度快（最高20Gbit/s），在手写数字四分类任务中准确率达95.1%，为边缘端低功耗、高实时性人工智能提供了新路径。

标签: 二值化卷积 低功耗边缘计算 光子人工智能 光学逻辑神经网络 波长-空间联合编码

科学家开发出一种新型光束扫描芯片，用纳米级‘滑雪跳台’结构替代传统机械部件，实现更快、更准、更小巧的激光扫描，有望用于医疗成像、3D感知和新型显示设备。

标签: 光子芯片 光束扫描 微机电控制 激光雷达 纳米波导

本文介绍了一种利用量子纠缠提升远距离光学干涉测量精度的新方法，使多台相距遥远的望远镜能像一台巨型望远镜一样协同工作，大幅提升天文观测清晰度，为未来超长距离安全量子通信和高精度空间探测铺平道路。

标签: 光学干涉测量 天文观测 量子存储器 量子纠缠 量子网络

本文介绍了一种新型大规模4D成像传感器，能同时测量物体距离和径向速度，实现动态场景的实时三维+速度成像。它体积小、成本低、性能高，且符合人眼安全标准，有望成为自动驾驶、机器人和增强现实等领域的‘3D摄像头’。

标签: 单片光电子集成 焦平面阵列 相干探测 调频连续波激光雷达

本文介绍了一种新型芯片级四维成像传感器，能同时捕捉物体的位置、深度、运动方向和速度，就像给相机装上了‘立体动态感知眼’，未来可用于自动驾驶、医疗内窥镜和机器人视觉等场景。

标签: 动态三维感知 四维成像 相干传感 角度编码 集成光子芯片