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北大研制全球首款可编程光子芯片;全球首款“人类触觉分辨率”可穿戴设备
日期:2025-12-02  人气:30

        中山大学与北京大学联合团队在《Nature Communications》上发表了一项突破性研究,成功研制出全球首款色散参数可任意重编程的硫系化合物集成非线性光子芯片。该芯片基于GeSbS硫系玻璃微环谐振器,创新性地利用材料的光敏特性,通过光学“刻写”与“擦除”技术在微环内动态生成布拉格光栅,从而实现对色散曲线的任意编辑与重构,解决了传统非线性光子器件色散固化不可调的瓶颈问题。
        研究团队在同一芯片上成功演示了三种核心功能的重构:波长精确可调的光学参量振荡器、光谱高度平坦化的孤子微梳以及紧凑型低阈值布里渊激光器,其中后者将传统毫米级器件尺寸缩减了两个数量级。这项工作实现了单个模式分裂在1-17 GHz范围内的连续调节,并保持了超过80次重复编程的稳定性,标志着集成非线性光子学从“固定功能”迈向“可编程时代”的关键转折,为未来大规模可编程光子集成电路的发展奠定了坚实基础。



        发表于《物理评论快报》的研究揭示了一种超越此前认知极限的量子奇异行为。为了量化这种“怪异”,科学家通常使用莱格特-加格不等式(LGI),其违背是量子系统的特征,但存在一个理论上限,即时间齐雷尔森界限(TTB)。

        印度科学教育与研究所的团队通过理论提出并利用核磁共振实验验证,让一个量子比特(碳原子核)同时经历两种不同的磁旋转运动,即处于“幺正叠加态”。结果发现,该系统不仅违背了LGI,其违背程度更是显著突破了TTB这一先前被认为不可逾越的极限,且违背强度随运动叠加程度的增加而持续增强。更关键的是,这种叠加运动展现出对环境噪声的强鲁棒性,能显著延长量子态的相干时间。这一发现不仅揭示了更极端的量子现象,也为构建对抗退相干、更稳定的量子计算机提供了潜在的全新蓝图。


        美国西北大学研究团队在《科学进展》期刊发表论文,宣布成功研制出全球首款达到"人类触觉分辨率"的可穿戴设备VoxeLite该设备轻薄柔软,能如绷带般贴合于指尖,通过内置密集排列的微型可控节点(最密版本间距仅约1毫米),并利用静电吸附原理精准调控对皮肤的按压力度,从而在虚拟触摸中复现人类指尖的感知能力,其清晰度、细节与响应速度均可媲美真实触感。

        VoxeLite具备两种工作模式:主动模式下节点每秒可完成800次伸缩,在平滑屏幕上生成虚拟纹理;被动模式下超薄材质几乎不影响真实触觉。测试数据显示,佩戴者识别虚拟方向模式的准确率达87%,辨别真实织物材质的准确率为81%。这项突破性技术解决了触觉设备长期面临的时空分辨率瓶颈,有望彻底改变人机交互方式,推动虚拟现实、视障辅助技术及增强触控界面等领域的革新。


        芝加哥大学领衔的研究团队在《自然·材料》上发表论文,成功解决了开发全可拉伸OLED显示屏的最后两个关键难题——脆性的阴极和电子传输层。他们通过一种反直觉的策略,利用液态金属对铝的脆化效应,制备出一种新型铝凝胶阴极,该阴极在拉伸时形成可逆的微裂纹并由液态金属填充,从而保持导电性。同时,团队设计了一类新型导电聚合物用于电子传输层,通过调节刚性共轭基团与柔性烷基链的比例,在可拉伸性与高电子迁移率之间取得了最佳平衡。

        这两项核心创新相结合,首次实现了高性能的全可拉伸OLED器件,为未来可穿戴电子设备、医疗植入物和人形机器人等需要与柔软人体或曲面无缝集成的技术奠定了基础,推动了可拉伸电子技术向商业化应用迈进。

 
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