據(jù)德國(guó)耶拿·弗里德里?！は沾髮W(xué)官網(wǎng)1月25日?qǐng)?bào)道，包括該?？茖W(xué)家在內(nèi)的一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)首次對(duì)已知最重的高度離子化原子類氦鈾進(jìn)行了超精確X射線光譜測(cè)量。他們成功在最重原子核的超強(qiáng)庫(kù)侖場(chǎng)中，解開并分別測(cè)試了單電子雙環(huán)和雙電子的量子電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。這項(xiàng)研究有助揭示一個(gè)長(zhǎng)久以來(lái)的秘密：在物質(zhì)最內(nèi)部，是什么將世界緊密維系在一起。相關(guān)論文發(fā)表于1月24日出版的《自然》雜志。

來(lái)自波蘭、法國(guó)、葡萄牙和德國(guó)的科學(xué)家參與了此次實(shí)驗(yàn)。研究人員指出，此次實(shí)驗(yàn)的特殊部分是對(duì)最重穩(wěn)定原子開展測(cè)量，重點(diǎn)是其電子在不同軌道之間的躍遷。

實(shí)驗(yàn)在德國(guó)亥姆霍茲重離子研究中心（GSI）/國(guó)際反質(zhì)子與離子研究裝置上進(jìn)行。這是幾個(gè)歐洲國(guó)家共同使用的粒子加速器復(fù)合體，包括一個(gè)周長(zhǎng)超過100米的離子儲(chǔ)存環(huán)和一個(gè)超過1公里的加速器。

在整個(gè)測(cè)量過程中，研究團(tuán)隊(duì)首先蒸發(fā)鈾，并將其運(yùn)行速度加速到光速的40%左右。隨后，他們將得到的材料通過一種特殊的薄膜輸送，并讓其在這個(gè)過程中失去電子。獲得加速的電子被引導(dǎo)到一個(gè)存儲(chǔ)環(huán)內(nèi)，并在此處圍繞一條圓形路徑“狂奔”。

這些自由電子通過光譜儀每秒閃爍5 000萬(wàn)次，偶爾他們可使用專用的布拉格晶體光譜儀測(cè)量電子躍遷。這種特殊彎曲光譜儀的關(guān)鍵是由鍺元素制成的特殊彎曲晶體，晶體像紙張一樣纖薄，放在一個(gè)特殊的玻璃模具內(nèi)。

研究團(tuán)隊(duì)表示，當(dāng)測(cè)量原子序數(shù)為1的氫原子時(shí)，他們可將電子躍遷精確測(cè)量到小數(shù)點(diǎn)后13位。對(duì)于原子序數(shù)為92的鈾，測(cè)量已精確到小數(shù)點(diǎn)后5位。

（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）

迄今最高能效量子點(diǎn)

太陽(yáng)能電池面世

科技日?qǐng)?bào)1月31日?qǐng)?bào)道，韓國(guó)蔚山科學(xué)技術(shù)院科學(xué)家借助新配體交換技術(shù)，合成出基于有機(jī)陽(yáng)離子的鈣鈦礦量子點(diǎn)（PQD），開發(fā)出迄今能效最高的量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池。這種新型太陽(yáng)能電池即使儲(chǔ)能兩年多，效率仍不變，表現(xiàn)出非凡的穩(wěn)定性。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·能源》雜志。

量子點(diǎn)是半導(dǎo)體納米晶體，尺寸從幾納米到幾十納米不等。科學(xué)家可根據(jù)顆粒大小控制其光電性能。PQD具有卓越的光電特性，只需簡(jiǎn)單噴涂或使用溶劑，無(wú)需在襯底上生長(zhǎng)，制造過程簡(jiǎn)單且高效，因此引發(fā)極大關(guān)注。

但用量子點(diǎn)制造太陽(yáng)能電池需要借助一種配體交換技術(shù)，以減少量子點(diǎn)之間的距離。配體交換是一種將大分子（如配體受體）結(jié)合到量子點(diǎn)表面的過程。在這方面，PQD面臨極大挑戰(zhàn)，包括在替代過程中，其晶體和表面會(huì)出現(xiàn)缺陷等。因此，目前PQD太陽(yáng)能電池的最高效率為16%。

在最新研究中，團(tuán)隊(duì)采用了基于烷基碘化銨的配體交換策略，用具有良好太陽(yáng)能利用率的有機(jī)PQD替代配體，制造出具有缺陷可控的量子點(diǎn)光活性層。在此基礎(chǔ)上開發(fā)的量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池能效高達(dá)18.1%。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室認(rèn)定其為迄今已知能效最高的量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池。即使儲(chǔ)能兩年多，這種新型電池的性能也保持不變，具有非凡的穩(wěn)定性。

研究團(tuán)隊(duì)指出，以前對(duì)量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池的研究主要采用無(wú)機(jī)PQD。最新研究解決了與有機(jī)PQD相關(guān)的問題，未來(lái)有望催生更多量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池新產(chǎn)品。

（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）

新型納米腔重新定義光子極限

一個(gè)由歐洲和以色列物理學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)在量子納米光子學(xué)領(lǐng)域取得重大突破。他們引入了一種新型的極化子腔，并重新定義了光子限制的極限。2月6日發(fā)表在《自然·材料》雜志上的論文詳細(xì)介紹了這項(xiàng)開創(chuàng)性的工作，展示了一種限制光子的非常規(guī)方法，克服了納米光子學(xué)的傳統(tǒng)限制。

物理學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直在尋找將光子壓縮得越來(lái)越小的方法。光子的空間尺度是波長(zhǎng)。當(dāng)一個(gè)光子被強(qiáng)迫進(jìn)入一個(gè)比波長(zhǎng)小得多的腔體時(shí)，它實(shí)際上變得更加“集中”。這增強(qiáng)了光子與電子的相互作用，放大了腔內(nèi)的量子過程。然而，盡管科學(xué)家在將光子體積限制在深亞波長(zhǎng)范圍方面取得了巨大成功，但耗散的影響仍然是一個(gè)主要障礙。納米腔中的光子被吸收得非常快，這種耗散限制了納米腔在一些量子應(yīng)用中的適用性。

研究團(tuán)隊(duì)此次創(chuàng)造了具有突破以往的亞波長(zhǎng)體積和壽命的納米腔。這些納米腔的面積小于100×100平方納米，厚度僅為3納米，限制光的時(shí)間要長(zhǎng)得多。其關(guān)鍵在于雙曲聲子極化激元的使用，這種獨(dú)特的電磁激勵(lì)發(fā)生在形成空腔的二維材料中。

與以前不同，此次研究利用了一種新的間接限制機(jī)制。研究人員在金襯底上鉆了納米腔。打孔后，他們將二維材料六方氮化硼轉(zhuǎn)移到金襯底上方。六方氮化硼可幫助實(shí)現(xiàn)雙曲聲子極化激元的電磁激勵(lì)過程。當(dāng)極化子從金襯底邊緣上方通過時(shí)，它們會(huì)受到強(qiáng)烈的反射，從而受到限制。因此，這種方法避免了對(duì)六方氮化硼的直接塑造，同時(shí)保持了其原始質(zhì)量，從而在腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度受限和長(zhǎng)壽命的光子。

這一成果為量子光學(xué)的新應(yīng)用和進(jìn)步打開了大門，打破了此前認(rèn)為的光子限制極限。下一步，研究人員打算利用這些空腔來(lái)觀察之前被認(rèn)為不可能的量子效應(yīng)，進(jìn)一步研究雙曲聲子極化激元行為的有趣而違反直覺的物理學(xué)原理。

（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）

全國(guó)首個(gè)5G-A規(guī)模組網(wǎng)

示范完成

記者1月25日獲悉，北京聯(lián)通攜手華為完成5G-A規(guī)模組網(wǎng)示范，實(shí)現(xiàn)北京市中心金融街、歷史建筑長(zhǎng)話大樓、大型綜合性體育場(chǎng)北京工人體育場(chǎng)3個(gè)重點(diǎn)場(chǎng)景的連片覆蓋。

實(shí)際路測(cè)結(jié)果顯示，5G-A用戶下行峰值速率達(dá)到10Gbps，連續(xù)性體驗(yàn)超過5Gbps，并成功展示了高低頻協(xié)同、室外及室內(nèi)5G-A設(shè)備靈活部署，完成了裸眼3D、超高清淺壓縮實(shí)時(shí)制作系統(tǒng)、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）分離渲染等應(yīng)用。這是全國(guó)首個(gè)5G-A規(guī)模組網(wǎng)示范。

考慮到未來(lái)5G-A商用可能存在連片點(diǎn)狀部署的特點(diǎn)，此次示范還重點(diǎn)增加了在非連續(xù)覆蓋情況下的高低頻協(xié)同過程，切換時(shí)用戶無(wú)感，業(yè)務(wù)順暢進(jìn)行。

隨著XR產(chǎn)業(yè)生態(tài)的成熟、人工智能生成內(nèi)容和5G終端的融合、5G應(yīng)用在企事業(yè)單位的規(guī)模應(yīng)用，直播經(jīng)濟(jì)、物聯(lián)經(jīng)濟(jì)、行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等進(jìn)入發(fā)展快車道，其對(duì)網(wǎng)絡(luò)上下行的用戶連接數(shù)、速率和時(shí)延等都提出了更高要求。此次示范充分展示了5G-A對(duì)媒體等行業(yè)數(shù)字化變革的網(wǎng)絡(luò)賦能能力，為5G-A網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)應(yīng)用的規(guī)模復(fù)制提供了可借鑒經(jīng)驗(yàn)。

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我國(guó)新型城際市域智能列車

上線運(yùn)營(yíng)

1月24日，中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中車四方股份公司”）自主研制的新型城際市域智能列車CINOVA2.0投入載客運(yùn)營(yíng)，服務(wù)武鄂黃黃都市圈城際鐵路“新城快線”。這是該型城際市域列車首次上線運(yùn)營(yíng)。

作為我國(guó)城際市域列車的全新升級(jí)版，該車實(shí)現(xiàn)行車、旅服、運(yùn)維等全運(yùn)用場(chǎng)景智能化，被稱為“都市圈里的智行使者”。

中車四方股份公司主任設(shè)計(jì)師林森介紹，此次上線運(yùn)營(yíng)的新型城際市域智能列車搭載30多項(xiàng)智能化配置，在國(guó)內(nèi)城際市域列車領(lǐng)域首次采用智能輔助駕駛技術(shù)，能夠向司機(jī)自動(dòng)推送最優(yōu)牽引策略和駕駛建議，降低牽引能耗。列車最高運(yùn)行時(shí)速200公里，全車設(shè)有2 000多項(xiàng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，比既有列車增加1倍，同時(shí)搭載130多個(gè)故障預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)列車狀態(tài)全面自感知、故障自診斷、維護(hù)自決策，大幅提升車輛運(yùn)用維護(hù)的智能化水平。

“列車車頭采用低阻力流線型設(shè)計(jì)，車體進(jìn)行平順化處理，應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料。通過采取降阻、減重、增載、優(yōu)效等技術(shù)措施，列車人均百公里能耗降低15%以上，相當(dāng)于每跑一公里可節(jié)省約1.2度電，跑起來(lái)更節(jié)能?！绷稚f。

該車在國(guó)內(nèi)首次將“數(shù)字孿生”技術(shù)應(yīng)用到城際市域列車領(lǐng)域，打造“數(shù)字列車”服務(wù)平臺(tái)，從全景監(jiān)控、應(yīng)急排故、維修決策等方面提供全壽命周期一體化解決方案，列車全壽命周期檢修維護(hù)成本降低30%以上。

此外，列車車廂可提供無(wú)線充電、乘客人機(jī)智能交互等智能服務(wù)功能，車內(nèi)的燈光、溫度等可根據(jù)運(yùn)行環(huán)境自動(dòng)智能調(diào)節(jié)。依托全新降噪技術(shù)，車內(nèi)噪聲降低2分貝，車廂更安靜。

林森介紹，CINOVA即“中國(guó)城際之星”，是我國(guó)自主研發(fā)的首個(gè)城際市域列車技術(shù)平臺(tái)。在該平臺(tái)下，中車四方股份公司研制形成了覆蓋時(shí)速200公里、160公里、140公里、120公里各個(gè)速度等級(jí)，4輛、6輛、8輛等不同編組形式的系列化城際市域列車，并實(shí)現(xiàn)從“1.0”“1.5”到“2.0”的換代升級(jí)。2023年，CINOVA2.0城際市域智能列車在中車四方股份公司下線。

據(jù)了解，憑借獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前CINOVA平臺(tái)城際市域列車已在全國(guó)30多條線路投入載客服務(wù)，覆蓋國(guó)內(nèi)40多個(gè)地級(jí)以上城市。

（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）

我國(guó)首座“四高”特長(zhǎng)公路隧道

全線貫通

1月30日，我國(guó)首條集高寒、高海拔、高瓦斯、高硫化氫于一體的“四高”隧道——國(guó)道569曼德拉至大通公路祁連山2號(hào)隧道全線貫通。

由中鐵十六局集團(tuán)參建的祁連山2號(hào)隧道位于海拔3 500米以上的青海省海北藏族自治州門源回族自治縣仙米鄉(xiāng)寧纏河谷，是國(guó)道569曼德拉至大通公路寧纏埡口至克圖段公路控制性工程。隧道左洞長(zhǎng)6 044米，右洞長(zhǎng)5 943米，洞內(nèi)圍巖地質(zhì)復(fù)雜，穩(wěn)定性差，被青海省交通運(yùn)輸廳列為青海省“頭號(hào)高風(fēng)險(xiǎn)工程”，也是青海省目前施工難度最大的公路隧道。

該項(xiàng)目于2015年9月開工建設(shè)，2018年10月首次發(fā)現(xiàn)硫化氫氣體，同年12月發(fā)現(xiàn)瓦斯氣體，中鐵十六局建設(shè)團(tuán)隊(duì)打響了一場(chǎng)與巖石的激烈較量。

中鐵十六局曼大公路項(xiàng)目負(fù)責(zé)人溫嘉偉介紹：“我們通過‘謹(jǐn)小慎微的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方式和可靠的系統(tǒng)保障，為隧道施工筑起了安全防護(hù)墻，順利實(shí)現(xiàn)全線貫通。建設(shè)團(tuán)隊(duì)將完成后續(xù)施工任務(wù)，爭(zhēng)取其早日投入運(yùn)營(yíng)?！?/p>

該建設(shè)團(tuán)隊(duì)大力實(shí)施難點(diǎn)攻關(guān)，憑借中國(guó)鐵建“溫嘉偉勞模創(chuàng)新工作室”形成授權(quán)專利13項(xiàng)，創(chuàng)新施工工法6項(xiàng)，護(hù)航隧道安全穿越580米淺埋堆積體碎石土段、1 628米高瓦斯段、400米煤與瓦斯突出段，填補(bǔ)多項(xiàng)公路隧道施工空白，為同類型隧道施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

據(jù)悉，國(guó)道569曼德拉至大通公路全面建成通車后，將實(shí)現(xiàn)京藏高速與連霍高速國(guó)道主干線在西部地區(qū)短距離快速連接，打通青海省省會(huì)西寧與甘肅省武威市的快速便捷通道，對(duì)拉動(dòng)青海、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、陜西五省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和促進(jìn)省市間的交流合作具有重要意義。

（來(lái)源：光明日?qǐng)?bào)）