國內外最新科技發現和創新技術成果薈萃

◎ 本刊綜合報道

科學家實現用量子系統得到黎曼函數前80個零點

日前，從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊在基于離子阱系統尋找黎曼函數零點的研究中取得重要進展。該團隊李傳鋒、黃運鋒、崔金明等人，聯合西班牙的合作者利用周期性地驅動囚禁離子的量子狀態，成功在實驗上測量到黎曼函數的前80個零點。該研究成果日前發表在國際知名學術期刊《NPJ量子信息》上。伯恩哈德·黎曼于1859年提出了黎曼猜想，是千禧年七大難題之一，其證明將極大地促進人們對于質數分布規律的認識。雖然數學家們對其孜孜以求，但至今黎曼猜想仍然懸而未決。在所有可能的解決方案中，一個非常有趣的想法是希爾伯特-波利亞猜想，它將黎曼函數與量子理論結合起來。希爾伯特-波利亞猜想認為存在一個量子系統，其哈密頓量的本征值與黎曼函數的零點對應。很多物理學家被這個猜想所吸引，并發現了許多有潛力的靜態哈密頓量。但是這些靜態哈密頓量難以在實驗上實現?？蒲腥藛T在自主研發的囚禁離子阱中率先實現了該方案。得益于該離子阱系統的長相干時間，研究團隊實現了30個周期的高保真度驅動，并測量到了黎曼函數的前80個零點，比該領域此前的工作提升了近兩個量級。

我國科學家首次實現可逆電流調控拓撲磁轉變

日前，從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院強磁場中心科研團隊在電操控新型磁結構動力學研究中取得新進展，首次實現了可逆電流調控拓撲磁轉變。拓撲磁性是研究磁性材料中自旋的整體排列在空間具有某些不變性的學科。具有不同拓撲荷的磁結構不可以通過磁矩連續轉換實現相互轉換，因此具有拓撲保護特性。在某種中心對稱晶體納米結構中，存在兩類局域磁結構：拓撲荷為1的斯格明子磁泡（簡稱斯格明子）和拓撲荷為0的平庸磁泡。前期研究中，研究團隊實現了納米盤中單斯格明子-磁泡之間的拓撲磁轉變。之后，科研人員利用聚焦離子束技術制備了納米條帶電學微器件，利用先期自主開發的透射電鏡原位加電測量系統，研究了納秒脈沖電流驅動下的原位實時磁動力學行為，發現在一定傾斜磁場條件下，磁斯格明子和磁泡均為穩定磁相，通過切換納秒脈沖電流的幅度，磁斯格明子晶格和平庸的磁泡晶格之間可實現高度可逆的拓撲磁轉變。這種拓撲磁轉變，有望推動未來可靠、低能耗和高效率的拓撲自旋電子學器件的開發。

我科學家研發出可應對新冠病毒各種變異株的新抗體

日前，從中科院微生物研究所獲悉，來自該所及其他等單位的研究人員合作研發出一種能夠靶向多種冠狀病毒入侵受體ACE2的阻斷型單克隆抗體h11B11。該抗體能夠有效預防和治療新型冠狀病毒及其突變株感染宿主細胞及模式動物，并在非人靈長類動物中展現出良好安全性。同時，作為新冠肺炎病毒入侵宿主的受體的拮抗劑，該抗體表現出優越的廣譜性和中和活性，可應對目前流行的各種變異株。相關成果在線發表于《自然·通訊》雜志。該研究成果對新冠肺炎的抗體治療，尤其針對目前多種變異株具有重大臨床應用價值。經過多種冠狀病毒的假病毒和真病毒中和評價，該抗體被證實對新冠病毒及其突變株病毒均具很好的抑制活性。同時，該抗體與微生物研究所早期開發的新冠治療性抗體CB6聯合使用能協同提高中和活性。

基于氮化硼的新型原子傳感器研發成功

日前，德國維爾茨堡大學的科學家領導的國際合作團隊成功研發一種新型原子傳感器。它基于氮化硼二維晶格中人工產生的自旋缺陷（量子位元），可以在沒有任何電接觸的情況下，測量溫度、壓力和磁場等環境變化。相關成果發表在《自然通訊》雜志上。德國維爾茨堡大學的弗拉基米爾·迪亞科諾夫教授領導的國際團隊先是成功地在氮化硼的層狀晶體中創造了自旋缺陷，并通過實驗識別了它們；隨后又成功實現了室溫下六方氮化硼中硼空位中心集合體的相干控制，為具有全新特性的人造異質結構或在其上構建電子設備鋪平了道路?，F在，這個包括澳大利亞悉尼科技大學和加拿大特倫特大學的科學家在內的國際團隊取得了新的進展，成功研發基于氮化硼二維晶體自旋缺陷的新型原子傳感器。該傳感器的核心是氮化硼制成的晶格中人工產生的具有角動量（自旋）的硼缺陷。缺陷對其原子環境非常敏感，例如與其他原子或原子層的距離。迪亞科諾夫解釋說，這意味著可以用它來測量局部磁場、溫度甚至壓力。測量可以完全通過激光進行，傳感器不需要任何電接觸。

“變色龍”軟體機器人問世

根據環境實時變化的“人造偽裝”一直很難實現，但據英國《自然·通訊》雜志8月10日發表的一篇機器人最新研究，韓國科學家團隊報告了一個以變色龍為靈感的軟體機器人，該機器人能根據背景實時變色。這項研究標志著可穿戴偽裝技術的巨大飛躍，同時對下一代技術具有啟示意義?！叭嗽靷窝b”的原理是模仿生存環境中的天然偽裝。人們已經在許多物種中發現了這種天然偽裝，比如變色龍。不過，“人造偽裝”裝置想要模仿這一天然能力，一個前提條件是能表達大量顏色，并能按需控制和改變這些顏色，但這一直很難實現。此次，韓國首爾國立大學研究團隊使用了一種開發人造變色龍的新策略，他們將熱致變色液晶層與縱向堆疊、有圖案的銀納米線網絡進行集成，再結合顏色傳感器和反饋控制系統，制造出了“人造變色龍皮膚”。研究人員將其應用于一個軟體機器人上。他們的演示表明，該機器人能探測局部背景顏色，并根據周圍環境進行實時變色。