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第11版:深读周刊·新知

奇妙科技

“按需式读取”的

可集成固态量子存储器

研制成功

信息的存储与读出时间对构建量子网络非常重要。近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队在该领域取得重要进展,团队中的李传锋、周宗权研究组首次研制出“按需式读取”的可集成固态量子存储器。

量子存储器是构建大尺度量子网络的核心器件。而按需式读取,是指光子写入存储器以后再根据需求决定读出的时间,这对实现量子网络中的同步操作等功能至关重要。但目前国际上已有的可集成固态量子存储器均基于简单的原子频率梳方案,读出时间在光子写入之前预先设定,无法按需读取。

李传锋、周宗权研究组长期致力于固态量子存储器研究,近年来发展了激光直写技术,在稀土掺杂晶体上制备可集成量子存储器。近期,为实现按需式读取,他们采用了一种改进的量子存储方案,即电场调制的原子频率梳方案,通过引入两个电脉冲可实时操控稀土离子的演化,从而控制存储器的读出时间。

使用飞秒激光等技术,研究组首次研制出“按需式读取”的可集成固态量子存储器,存储保真度达到99.3%±0.2%,表明其具有极高的可靠性。

该成果对实现大容量量子存储和构建量子网络都有重要意义。

为冰川“盖被子”

减缓冰川消融

经过近半年试验和研究,中国科学院西北生态环境资源研究院科研人员发现,利用人工措施,为冰川“盖被子”,能够在冰面阻挡太阳辐射和冰面的热交换,达到减缓冰川消融之势的目的。

中国科学院西北生态环境资源研究院研究员王飞腾介绍,2020年8月,他和团队成员在位于四川省阿坝藏族羌族自治州黑水县境内的达古冰川消融区建立了500平方米的试验区。他们为试验区覆盖了一层绿色环保的土工布,以起到隔热效果,减缓冰川消融。

王飞腾团队发现,“盖被子”区域的冰体消融速度减缓。“‘盖被子’的地方比不‘盖被子’的地方冰的厚度高了一米,这高出来的一米就是‘盖被子’的效果。”王飞腾介绍。

据介绍,团队还采用冰川3D激光扫描雷达对冰川进行了测量,进一步定量研究冰川“盖被子”试验的效果,为接下来冰川消融减缓试验提供精确的数据支撑。

王飞腾说,当前全球很多国家对冰川研究主要集中在变化过程、机理和未来变化预估等方面,而在应对冰川消融的工程措施方面,研究相对较少。

王飞腾说:“中国面积小于1平方公里的小冰川很多。一旦小冰川呈现全面消融态势,不加以人工干预,则很难逆转,因此需要科技工作者不断探索和尝试新办法,以减缓气候变化对冰川带来的影响。接下来,我们还将在受气候变化影响显著的冰川和旅游价值丰富的冰川试验和推广人工覆盖隔热的措施。”

人工肌肉智能材料

研究取得新突破

当前,新材料正由轻质、多功能化向智能化方向发展,应用越来越广。哈尔滨工业大学参与的一项最新研究成果表明,优化人工肌肉智能材料驱动性能,可以解决电容依赖性问题,为后续设计具有无毒、低驱动电压的高性能驱动器提供新的理论基础。

哈尔滨工业大学教授冷劲松介绍,智能材料是指一类可以在外界激励下做出主动响应的新材料,具有自驱动、自监测、自修复等多种功能,在人工智能、智能制造、生物医疗、机器人等领域具有广泛应用前景。聚合物纤维与碳纳米管纱线人工肌肉是一种典型的智能材料。

研究发现,通过聚电解质功能化策略,可以将人工肌肉智能材料“双极”驱动转变为“单极”驱动,提高其做功效率与能量密度等性能,解决传统人工肌肉驱动性能的电容依赖性问题。同时这种新材料具有无毒、驱动频率高、驱动电压低、高比能量,高驱动应变以及高能量密度等特性。

据了解,这种升级版的人工肌肉智能材料,在空间展开结构、仿生扑翼飞行器、可变形飞行器、水下机器人、柔性机器人、可穿戴外骨骼、医疗机器人等领域,具有巨大应用潜力。

背景噪声或影响人

对咖啡味道的感受

影响咖啡味道的可能不止咖啡豆产地以及烘焙程度。一项最新研究显示,喝咖啡时的背景噪声也可能影响人对咖啡味道的感受。

由厄瓜多尔美洲大学、哥伦比亚安第斯大学和挪威商学院研究人员组成的研究团队招募大约400名志愿者,让他们戴上耳机、在两种不同音量背景噪声下品尝相同咖啡,然后评价咖啡味道,涉及咖啡酸度、苦度、甜度和香味强度等。耳机中播放的是美食街背景噪声,一组听到的音量约85分贝,另一组音量低20分贝。

研究人员发现,在更嘈杂的环境下,人的味觉感知较不敏感,比如,喝同一种咖啡,与背景噪声较小时相比,研究对象会觉得背景噪声较大时咖啡苦味较轻、香气较淡,购买咖啡的意愿也相对较低。反之,当背景噪声较小时,研究对象喝咖啡时更为享受,有人甚至认为喝到的咖啡更贵。

研究报告由英国最新一期《食品质量与偏好》双月刊刊载。雅虎新闻援引研究人员的话报道,出现上述情况,一种可能的解释是,这与人注意力持续时间有关,即较大噪声环境会轻微降低人味觉感知力。依照研究人员说法,这项研究成果或可用于经由控制背景噪声帮助人们减少糖分摄入,还可帮助相关从业者思考如何改善消费者体验。

(本组稿件/河北日报记者王璐丹综合新华社电)

2021-02-18 1 1 河北日报 content_73332.html 1 奇妙科技 /enpproperty-->