用光纤激光器击毁无人机

采用新型强化技术,实现高强度激光束。用射线枪击毁无人机是光纤激光器的许多潜在应用之一。如今,一项新的研究表明,科学家们已经发现了一种方法,可以在保持较高光束质量的同时,将这些激光器的功率提高约一个数量级。光纤激光器的名字源于使用发射激光的材料,它使用的材料是掺有镜等稀土元素的光纤。光纤激光器最初用于工业切割和焊接,它能够提供相当稳定和高质量的高能量光束,在激光武器的现场试验中发挥主导作用。

"看见"拐角的红外技术

一个物体在拐角处,并不意味你看不见它.非视距成像可以窥视拐角处,并看到这些物体,但仅限于窄带频率.现在,有一种新的传感器可以帮助将这项技术从可见光扩展到红外光.这一进步有助于使自动驾驶汽车更安全,并且还有一些其他的潜在应用.

采用超导磁体的小型MRI

磁共振成像(MRI)能提供无辐射、无创的3D医学图像,彻底改变了医疗行业。不过,大多数MRI扫描仪都和一个房间差不多大,而且设计很复杂,耗电量也很高,需要功率大于25千瓦的电源产生高达1.5特斯拉的磁场。因此,这种扫描仪通常仅限于医院的专业科室使用。

硬币大小的 加速器重磅来袭

粒子加速器的尺寸大小不一,从一个房间大小到一个城市大小的都有。不过,发表在《自然》杂志上的一项新研究表明,现在科学家们正在深入研究芯片大小的电子加速器。该技术的短期应用可能包括放射治疗皮肤癌,从长远来看,它有助于创造新型激光和光源。

永不停飞的微型太阳能无人机

中国科学家制造出了世界上最小、最轻的太阳能无人机.它小到可以放在手掌中,比一枚5美分的硬币还要轻,而且在有阳光照射的情况下,可无限期地飞行.微型无人机(MAV)是一类只有昆虫和鸟类大小的飞行器,这种无人机可用于侦察以及一些其他应用。不过,目前微型无人机受到飞行时间较短的限制。许多重量不到10克的超轻微型无人机可在空中停留的时间不超过10分钟。

超表面显示器有望超越液晶

与当今显示器的主导技术液晶相比,应用微小“隐形斗篷”物理特征制作而成的超薄显示器的分辨率有望达到液晶显示器的10倍,而能耗减少一半。2023年2月22日,《光:科学与应用》在线杂志详细介绍了这项研究,该研究介绍了一种工作电压低于5伏的四像素设备原型。该设备能够在短短625微秒以内,将其发射的可见光和近红外光开关9次,该速度相当于每秒1600顿,几乎是当今视频的30倍。

时间反射镜让光后退

长期以来,科学家们一直在进行“时间反射”的理论研究,在这一概念中,穿过时间“界面”的光或声音信号表现得好像是在时间上倒退。现在,有一项新的研究证明了光波的时间反射。这一发现可能会带来新的、独特的光控制方法,例如光子时钟晶体,以及在无线通信、雷达技术和光子计算中的潜在应用。

IBM的量子计算机有时能打败超级计算机

127量子位Eagle量子计算机能够处理传统超级计算机难以解决的问题。目前,量子计算机太容易出错,以至于其最终的实用性经常受到质疑。但IBM认为,量子计算可能会比预期更快地进入一个实用的新时代,对于当今的超级计算机无法解决的实际问题,其127量子位的Eagle量子计算机有潜力给予准确的结果。

The Enduring Mysteries of Mercury——NASA’s Messenger probe will be the first spacecraft to image the whole planet

美国国家航空航天中心今年一月十四号发射的水星探测器将首次探索这颗体积最小、密度最大、而人类目前所知最少的行星。关于水星人类有着太多的疑问:人类从未见识过的水星的另一面究竟是什么样?这离太阳最近的行星上可能存在冰吗?水星在不断缩小吗?它的大气层究竟从何而来?这一系列的问题都有待水星探测器加以解答。

首台百亿亿次计算机内部的秘密

当前全世界最快的超级计算机是美国田纳西州橡树岭国家实验室打造的Frontier,该计算机运算功能强大,运算速度比其他7台最快的超级计算机的总和还要高,是运算速度排名第二的计算机的2倍多。Frontier不仅是第一台突破每秒百亿亿次计算(exaflops)门槛的计算机,还在全球高能效超级计算机中排名第二。现在,协作制造Frontier的超微半导体公司(AMD)和惠普企业揭开了该超级计算机正常运转的电子决窍。

什么是时间晶体?

大约10年前,人们首次提出了量子时间晶体的概念,这是一种新型物质,它与永动机神奇地相似.理论上,其部件无须消耗能量即可在重复周期内永远移动,就像不用电池就可永远运行的手表.多年来,科学家们一直在努力创造这种物质的新相位.如今,谷歌量子人工智能实验室的研究人员表示,他们已使用谷歌的Sycamore量子计算硬件创建出时间晶体,在《自然》杂志2021年11月刊网络版中,他们详细介绍了相关研究成果.

新型声学晶体管:未来电子产品的特征?

要制造出能量消耗远远小于当今晶体管的未来器件,可能要通过一种名为拓扑绝缘体的特殊材料来实现。在这种材料中,电流只会沿表面和边缘流动,几乎不耗散能量。在为这类电子拓扑晶体管铺路的研究中,目前哈佛大学的科学家已经发明并对首个声学拓扑晶体管进行了仿真,这种晶体管利用的是声波而非电子。

量子传感器发展指南

我曾设想过有一种传感器可以检测思维磁场,不需要GPS就能够以GPS的精度跟踪运动,不需要复杂的PCR分析试样就能够在几秒钟内检测出极少量的病毒或其他病原体.正如量子计算机可以在理论上解出经典计算机无法解决的问题,新一代量子传感器也将推动灵敏度更上一层楼,能够催生新的应用类型,而且可以带来新机会,推动科技等诸多领域的进步.

IBM的量子飞跃

BM的Condor是世界上第一台突破1000量子比特的通用量子计算机,将于2023年首次亮相。预计今年IBM还将推出Heron,这是第一款新型模块化量子处理器,该公司表示,这款处理器可能有助于其在2025年前生产出拥有4000多量子比特的量子计算机。

实现电子访问的光逻辑门

用晶体管制造的逻辑门能够进行"与""或""非"等运算.近几十年来,科学家一直在尝试打造与电子门对应的光逻辑门.2022年12月9日发表在《科学进展》杂志上的一项新研究让我们距离光计算更近了,该研究还提出了一种很有前景的方法,将光计算与传统电子电路相连接.

“量子安全”加密解密遭到10年前的电脑攻击

未来的量子计算机有可能迅速破解现代密码。而现在,研究人员发现,一种有望保护计算机免受高级攻击的算法在短短4分钟内就能被攻破。令人惊奇的是,这只需4分钟的破解并不是由尖端机器完成的,而是一台10年前的传统台式计算机。研究人员表示,这一最新的意外失败说明,后量子密码技术在应用之前,还需要克服诸多障碍。

面向传统程序员的量子计算

量子计算机也许有一天能够快速解决普通计算机无望解决的问题,但与全球普通程序员的数量相比,量子程序员的数量几乎为零。现今,位于新墨西哥州的美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的一组量子计算专家创建了一本初学者指南,名为《面向初学者的量子算法实现》(Quantum Algorithm Implementations for Beginners)。

用电治疗恢复得更快

电能帮助心脏跳动、肌肉抽动,以及身体与大脑交流。现在科学家们越来越多地利用电来促进治疗。以前的发明通常体积庞大,而新型“电子疗法”装置则更容易佩戴,有些甚至可以在体内生物降解。有朝一日,以下的这些设计可能会帮助患者康复。