中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所王京霞研究員與合作者通過簡單地控制墨水在疏水藍相液晶薄膜的可控分散，就能制備高精度的“活”圖案：所打印圖案的形狀和顏色可以隨時間可控變化。相關(guān)成果發(fā)表于《先進功能材料》（Advanced?Functional?Materials）。藍相液晶（BPLC）光子晶體是一種手性向列相液晶，其獨特的雙扭柱結(jié)構(gòu)使其在可見光范圍內(nèi)具有選擇性反射，能產(chǎn)生亮麗的結(jié)構(gòu)色彩。疏水處理能有效控制墨水在基底表面的鋪展、墨滴之間聚并融合，提高了打印的分辨率，實現(xiàn)了可擦寫的高分辨多彩圖案的制備。這個研究進一步探討了只采用一種無色墨水，在同一透明基底上通過控制打印層數(shù)實現(xiàn)多彩圖案制備。

選擇性調(diào)控全固態(tài)柔性離子熱電材料的塞貝克系數(shù)及其應(yīng)用于熱感知的研究

清華大學(xué)張興教授、馬維剛副教授課題組和香港科技大學(xué)黃寶陵副教授課題組合作報道了一種可選擇性調(diào)控P-N型的全固態(tài)柔性離子熱電復(fù)合材料。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature?Communications）。此材料室溫下展示出高塞貝克系數(shù)并且具有良好的機械強度和穩(wěn)定性。研究人員通過引入強電負性三（五氟苯基）硼烷（TPFPB）分子，有效地抑制了陽離子在聚合物中的輸運，成功將該P型材料調(diào)控至N型;開發(fā)了基于離子熱電效應(yīng)的無接觸式自供電熱智能探測器，在較寬的光、熱刺激范圍內(nèi)展現(xiàn)出優(yōu)異的響應(yīng)特性、可重復(fù)性和高靈敏度;同時，開發(fā)出由13對P-N熱電臂組成的平面式熱傳感器，傳感器在10K溫差下可產(chǎn)生2.5V穩(wěn)定電壓。

靜止表面圓盤陣列中的快速水波

復(fù)旦大學(xué)胡新華教授課題組提出了一種新的結(jié)構(gòu)體系，其中的水波速度超過了艾利發(fā)現(xiàn)的水波波速上限。相關(guān)成果發(fā)表于《物理評論快報》（Physical?Review?Letters）。此研究設(shè)計了一種新的周期結(jié)構(gòu)體系，即在水體表面覆蓋一個類似睡蓮、但是固定不動的周期圓盤陣列。在這種周期結(jié)構(gòu)中，低頻水波（即最低頻帶的水波）將感受到增大的等效重力加速度和等效水深。通過構(gòu)建相應(yīng)的水波棱鏡，研究團隊觀測到了奇特的水波折射和單向透射現(xiàn)象，由此證實了圓盤陣列中的快波效應(yīng)。在圓盤陣列中，水波的相速度和群速度均可達到空曠水域中波速的1.8倍以上，大幅提升了傳統(tǒng)理論中的水波速度上限。

環(huán)氧電還原研究進展

武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院戚孝天教授課題組與高等研究院陸慶全教授課題組合作，開發(fā)了一種溫和且環(huán)境友好的電氫化方法。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會志》（Journal?of?the?American?Chemical?Society）。反馬氏醇類化合物在大宗/精細化學(xué)品、農(nóng)用化學(xué)品、藥品和香料化學(xué)中有著廣泛的用途。通過多相或均相催化對環(huán)氧化物進行選擇性加氫可用于醇的制備。但此類反應(yīng)產(chǎn)物選擇性較差，且通常需要高溫和高壓氫氣，可能導(dǎo)致嚴重的安全問題和高額的成本。此研究開發(fā)了一種溫和且環(huán)境友好的電氫化方法，可實現(xiàn)環(huán)氧化合物的區(qū)域選擇性開環(huán)。利用電子和質(zhì)子作為氫源，可以制備各種反馬氏醇和馬氏醇，并根據(jù)機理研究結(jié)果調(diào)控氫化區(qū)域選擇性。

拓撲保護的連續(xù)頻率糾纏雙光子態(tài)研究

上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院電子工程系何廣強團隊和姜淳團隊在拓撲量子光學(xué)領(lǐng)域取得進展。相關(guān)成果發(fā)表于《納米光子學(xué)》（Nanophotonics）。研究提出一種受拓撲保護的連續(xù)頻率糾纏雙光子態(tài)理論方案，基于量子谷霍爾效應(yīng)可以在光子晶體中構(gòu)建光拓撲絕緣體，在拓撲帶隙中出現(xiàn)拓撲邊界態(tài)，拓撲邊界態(tài)對拐角等結(jié)構(gòu)缺陷具有較強的魯棒性。利用硅介質(zhì)的三階非線性效應(yīng)——四波混頻，可以在光拓撲絕緣體中制備一對信號光與閑置光。研究證明在光拓撲絕緣體中產(chǎn)生的信號光與閑置光之間是連續(xù)頻率糾纏的，由于信號光與閑置光的頻率位于拓撲非平庸帶隙內(nèi)，產(chǎn)生的連續(xù)頻率糾纏雙光子態(tài)受到拓撲保護，具有較強的魯棒性。

控制高次諧波產(chǎn)生中光子的橫向軌道角動量研究

北京大學(xué)物理學(xué)院劉運全教授課題組提出了基于超短高強度時空渦旋光束（Spatiotemporal?Optical?Vortex，?STOV）獲得可控橫向軌道角動量極紫外高次諧波產(chǎn)生（High?Harmonic?Generation，?HHG）的方法，發(fā)現(xiàn)時空渦旋光束產(chǎn)生諧波的特征光譜結(jié)構(gòu)，揭示了其內(nèi)在物理機制。相關(guān)成果發(fā)表于《物理評論快報》（Physical?Review?Letters）。光子的軌道角動量（Orbital?Angular?Momentum，?OAM）是描述光子量子態(tài)的重要物理量之一。光子角動量的產(chǎn)生、測量和調(diào)控是光場調(diào)控研究的前沿，其所提供的光場自由度已被廣泛應(yīng)用于超分辨成像、量子通信以及生物醫(yī)學(xué)等研究領(lǐng)域。

基于人工智能實現(xiàn)精確而成本低廉的量子化學(xué)模擬

廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院帕夫洛·O·德拉爾（Pavlo?O.?Dral）副教授和吳瑋教授與美國卡耐基·梅隆大學(xué)的奧列克桑德·伊賽耶夫（Olexandr?Isayev）副教授合作，發(fā)展了人工智能增強的量子力學(xué)新方法。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature?Communications）。此方法被命名為AIQM1，結(jié)合了人工智能方法和半經(jīng)驗量子力學(xué)方法，利用人工智能技術(shù)提高半經(jīng)驗量子力學(xué)方法預(yù)測的準(zhǔn)確性，確保半經(jīng)驗計算對物理體系的正確描述，是一種可以直接用于新的應(yīng)用研究的計算工具。試算例表明，AIQM1以半經(jīng)驗軌道分子方法的計算代價，獲得具有量子化學(xué)計算金標(biāo)準(zhǔn)美稱的耦合簇方法的計算精度。相比于現(xiàn)有密度泛函方法，AIQM1計算結(jié)果更為可靠。

一種分布式節(jié)點特定的塊對角線性約束最小方差波束形成器

中國科學(xué)院聲學(xué)研究所李曉東團隊提出了分布式節(jié)點特定的塊對角線性約束最小方差（LCMV）波束形成器，把信號傳輸和計算任務(wù)分散到各個節(jié)點，從而減小節(jié)點的通信帶寬和發(fā)送功率，提高無線聲傳感網(wǎng)絡(luò)（WASNs）的壽命和語音增強性能的魯棒性。相關(guān)成果發(fā)表于《信號處理》（Signal?Processing）。對WASNs來說，節(jié)點內(nèi)傳聲器之間的距離較近，而不同節(jié)點的傳聲器之間的距離較遠。因此，由所有說話人的后期混響和傳聲器的自噪聲組成的噪聲成分，在不同節(jié)點之間近似不相關(guān)，可用塊對角噪聲協(xié)方差矩陣近似總體協(xié)方差矩陣，其中每個矩陣塊對應(yīng)一個節(jié)點的噪聲協(xié)方差矩陣。新研究降低了集中式算法所要求的計算復(fù)雜度并減小通信帶寬。

（本欄目責(zé)編：黃雪霜）