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科技日报合肥11月9日电 （记者吴长锋）记者9日从中国科学技术大学获悉，该校彭新华研究组和华中科技大学吕新友教授合作，通过引入反压缩操作，借助于高精度的量子控制技术，首次成功地在核磁共振量子模拟器上实现了超越No-go定理的平衡态超辐射相变，推动了量子相变理论和量子模拟领域的发展，为量子精密测量提供了新的途径。相关研究成果日前在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》上。 平衡态的超辐射相变自从上世纪70年代初被理论预言以来，一直是统计物理和电动力学重要的研究课题，而且为量子信息科学提供了关键的量子资源。然而平衡态的超辐射相变始终没有在真实的腔QED系统上观测到。这当中最为关键的是，腔QED系统中自然存在的矢势平方项使得相变点落在了物理上无法达到的参数区域内——即所谓的No-go定理，因此平衡态超辐射相变的实验研究极具挑战性。 研究组实验上利用了绝热量子控制的方法将量子模拟体系制备到腔QED系统哈密顿量对应的基态，且基于精密的量子控制技术实现了关键的反压缩操作，然后通过测量序参量的变化观察到了超辐射相变的恢复。此外实验还通过量子态层析技术，展示了伴随着进入超辐射相，系统被制备到了高度纠缠的压缩薛定谔猫态上。 研究结果表明，压缩/反压缩操作能够有效调控量子相变点，即使在矢势平方项存在的情况下也能恢复平衡态的超辐射相变。这不仅打破了No-go定理对相关领域进一步发展所造成的潜在阻碍，而且启发了后续研究者将更先进的量子控制技术应用到光—物质相互作用、凝聚态等复杂体系的实验研究上；实验中制备的高度纠缠态（压缩态）也有望为量子度量和容错量子计算领域提供关键的量子资源。审稿人对该工作给予了高度评价：“这是整个量子模拟领域的一个重要的实验。” 关键词 : 量子超辐射

　　这幅想象图显示了双星系SPT0311-58中的尘埃连续体，以及一氧化碳和水的分子线。ALMA的数据显示，在这两个星系中，较大的那个星系具有丰富的一氧化碳和水，表明在元素最初形成后不久，宇宙中的分子就变得普遍起来 在一项新研究中，科学家在一个遥远的星系中发现了生命存在所需元素的迹象。根据阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的最新观测结果，天文学家在早期宇宙最大的星系SPT0311-58中发现了水的踪迹。 研究人员在这个距离地球近128.8亿光年的星系中发现了水和一氧化碳。对这两种分子的大量探测表明，当相关的元素在早期恒星中形成后不久，其组成的分子就逐渐在宇宙中变得普遍起来。这是迄今为止对早期宇宙中星系的分子气体含量最详细的研究，并且是在最遥远的常规恒星形成星系中探测到水分子。相关的研究结果发表在《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上。 　　这张动图显示了早期大质量星系SPT0311-58中尘埃连续体以及水和一氧化碳的分子线移动情况。动图开始是尘埃连续体与水和一氧化碳分子线的组合；之后是红色的尘埃连续体和蓝色的水分子线；一氧化碳的分子线包括粉色和深蓝色的CO（10-9）、品红色的CO（7-6）和紫色的CO（6-5） ALMA的科学家于2017年首次观测到了SPT0311-58，这个巨型星系实际上是由两个星系组成的。当然，科学家所观测到的过程真正发生时，该星系还处于再电离时期，当时的宇宙只有7.8亿年的年龄——大约是如今宇宙年龄的5%——而第一批恒星和星系也正在诞生。科学家认为，这两个星系可能正在合并，其中快速形成的恒星不仅耗尽了它们的气体或恒星形成原料，而且最终可能演变成大质量的椭圆星系，正如在近域宇宙（Local Universe）中所观察到的那样。 “通过对双星系SPT0311-58内部分子气体的高分辨率ALMA观测，我们在其较大的星系中发现了水分子和一氧化碳分子。特别是氧和碳，它们是第一代元素，并且以一氧化碳和水的分子形式存在，二者对我们目前所知的生命都至关重要，”美国伊利诺伊大学的天文学家、这项新研究的首席研究员斯里瓦尼·贾卢古拉说，“这个星系是目前已知质量最大的高红移星系，即处于宇宙还非常年轻的时期。与早期宇宙中的其他星系相比，它具有更多的气体和尘埃，这给了我们大量的潜在机会对其丰富的分子进行观察，并更好地了解这些创造生命的元素如何影响早期宇宙的发展。” 研究人员尤其关注水分子，这是宇宙中第三丰富的分子，仅次于氢分子和一氧化碳分子。先前对近域宇宙和早期宇宙中星系的研究，已经将水的散发和尘埃的远红外辐射联系起来。“这些尘埃吸收了来自星系中恒星的紫外线辐射，并以远红外光子的形式重新释放出来，”贾卢古拉说，“这进一步激发了水分子，产生了科学家能够观察到的水释放信号，从而帮助我们探测到这个巨大星系中的水分子。利用这种相关性，我们可以将水作为恒星形成的指示信号，进而在宇宙尺度上应用于其他星系。” [...]

作者简介：2019年未来科学大奖-物质科学奖获奖者、中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长。 王贻芳：大家上午好，今天我给大家讲一讲基础科学研究和企业的发展。在座有很多青年科学家，也有很多青年企业家。大家对基础科学研究最近都谈的很多，特别是习主席最近在科学家座谈会上特别强调基础科学研究和卡脖子技术是我们目前面临的两个根本的重大问题，并提出基础科学研究首先需要国家加大财政投入，同时也需要企业、金融机构以及社会力量的支持。 所以今天我们在这里讨论这个问题，我觉得特别贴切。首先我想谈一谈什么是基础科学研究，它研究的范式、作用和意义；另外想介绍一下基础科学研究对企业发展的作用和意义；我们也看一看国内外基础科学研究的状况，以及我们自己现在的差距；最后谈一谈企业和企业家对基础科学研究的社会责任，也是最近大家谈得很多的所谓第三次分配的内容。 #01 什么是基础科学研究 大家谈论基础科学研究，有的时候这个名词还是有很多歧义。应该说基础科学研究是认识自然、揭示规律的研究活动，狭义来说就是我们所说的“数理化天地生”。我们现在经常把基础科学研究的内容做一些推广，它实际上也可以包括各个门类基础性的研究工作，甚至是机械、电子等领域，都可以说里面含有基础科学的内容。 但是它有一个非常重要的特质，就是它不产生直接有用的价值，基础科学研究不会给大家提供产值，不会有GDP。同时它的研究成果是公开的，研究成果可以共享合作，它是一切规律、知识、方法和技术的总结。既然是公开的，那么大家就会说“咱们别做了，让外国人去做。咱们读读文献，学会了，咱们做那种有用的，能产生价值的研究”。还有一种说，“这个事情是中央政府做的，咱们地方政府，咱们企业不做这事，咱们只做能够产生价值的事情”。 这样的认识实际上是有很大的误区，基础科学研究它指的是研究，不是学习，不是书本的学习，也不是课堂的学习。所以我们必须通过研究，自己动手来掌握人类已有的全部知识；我们必须通过研究才能掌握知识和先机；而且只有通过研究，你才能掌握创新方法。所以这不是通过书本文献的学习就可以掌握的，如果我们只是让别人（外国人）去做，我们自己就不可能掌握这个知识方法，也不可能做创新的工作。 基础科学研究是关键技术的基础，它帮助我们深刻理解，掌握核心关键的规律、知识、方法；它也是一个最好的创新平台，因为大家都知道做基础科学研究只有第一，没有第二，所以我们必须用前人没有用过的方法和技术做前人没有做过的事情；基础科学研究也是最好的人才培养方式，因为我们的人才从基础科学研究的过程当中走过来，他就知道如何创新，也可以掌握最新的方法和技术，这也是我们所谓的通过创新实践来培养人才；同时，基础科学研究也会给我们提供最好的技术需求和技术发展基础。所以我们说欲速则不达，如果总是想要直接得到所谓的产出、价值或者是收获，那我们可能得不到我们真想得的东西，这也是目前中国面临的一个大的问题，“急功近利”在中国的国民性中有比较深的基础。 总结来说，基础科学研究会带来重大的发现，可以提供革命性的技术突破；帮助我们解决关键的技术问题，使我们通过知其所以然来解决问题；会很好地推动技术的发展，给我们提供前所未有的技术需求；当然它也是国家软实力的标志之一，我们大家都知道基础科学研究的每一次重大突破都会令人兴奋，如果我们有很多这样的突破，大家也会感到非常骄傲；同时在各个方面它也体现了我们国家的核心竞争力。 [...]

（图源：gdsc.cn） 来源：科学媒介中心 魏巍    供稿 睡眠一般指人类和恒温脊椎动物的大脑各中枢在自然条件下逐渐、普遍进入抑制状态的生理现象。科学家经常将睡眠定义为“暂时失去知觉”的状态，由大脑协调，与觉醒状态周期性地交替出现，而且睡眠也是脑疲劳后功能恢复所必需的。 关于“睡眠”的研究 人类需要睡眠，动物需要睡眠吗？科学家可以用特殊仪器监测哺乳类动物和鸟类在睡眠时其大脑发出的电信号，由此了解它们的睡眠情况，但对其他动物（比如爬行类动物和鱼类），科学家目前还无法看出它们的大脑信号有什么变化。 有科学家认为这些动物根本没有睡觉，美国辛辛那提儿童医院医疗中心的基因组生物学家约翰·霍格内什更容易接受水母和水螅这种宁静、无反应的状态为“类似睡眠”。相关文章于2021年10月发表在《科学》杂志，文章题目为：The Simplest [...]

元宇宙，无疑是近期大热的话题。10月29日，Facebook创始人马克·扎克伯格宣布，Facebook将更名为Meta，股票代码也将从FB改为MVRS，12月1日开始生效。扎克伯格表示，Meta将在未来一年花费100亿美元来开发元宇宙所需要的技术。元宙的浪潮也在我国汹涌而至。今年9月，字节跳动收购VR软硬件制造商Pico（小鸟看看），据报道，此次交易成交额在90亿元人民币左右，是目前为止国内最大的一笔相关领域收购案。公开资料显示，近期，小鸟看看还申请了多个Pico元宇宙商标。 开源证券分析师曾表示，当前全球学术和商业界尚未对元宇宙概念形成定论，普遍被接受的概念为“元宇宙构建了一个开放的、多人在线的、实时的虚拟与现场结合的社区”，它需要具备“沉浸感、开放性、经济系统、文明”等特征，区块链、VR/AR、5G/6G或成为其底层技术支撑。 中国社会科学院数量经济与技术经济研究所副研究员左鹏飞则认为，元宇宙热背后有着深刻的经济社会原因——移动互联网红利已经到顶并开始消退，元宇宙作为虚拟世界和现实世界融合的载体，蕴含着社交、内容、游戏、办公等场景变革的巨大机遇，传统数字科技企业和新兴初创企业都想抓住未来赛道机遇。 值得注意的是，元宇宙体系较为复杂，产业链复杂万象，涉及领域较广。头豹研究院发布研报表示，目前，元宇宙产业链主要涉及网络环境等底层技术，操作系统、硬件设备，软件、经济系统等。简单来说，元宇宙产业链可分为三种类型：硬件、软件、服务技术。其中，硬件是元宇宙搭建的基础，用户则通过硬件感知元宇宙世界。硬件设备的成熟让元宇宙的梦想更进一步，而元宇宙的成形将带动硬件设备的市场消费。 在产业链中，硬件厂商相对较为独立，极少有软件端企业兼顾硬件设备的研发与制造，因此，硬件端对软件端有一定程度的依赖，元宇宙的兴起将会带动硬件设备市场的火热。从软件端来看，优质的内容带动整个行业发展，例如硬件的销售，但内容也需要硬件设备的支持才能发挥其作用，不佳的硬件体验也无法促进内容端的盈利和发展，因此，两者相辅相成，形成一个循环。 元宇宙产业链之间的关系 图片来源：头豹研究院 眼下，VR/AR是市场化和普及度最高的硬件设备，也被视为通往元宇宙的可靠途径。广发证券认为，VR作为给用户塑造近似真实的交互、提供深度感官体验的设备，是实现真正元宇宙概念的重要途径。其还认为，元宇宙概念兴起将驱动VR产业链加速进入拐点期。 据悉，处理器、存储、光学显示器件在VR终端成本中占比较高。具体来看，负责计算、渲染和图像处理的CPU及GPU的成本占比约16%左右，存储成本占比27%，包括屏幕和光学器件在内的显示器件成本占比约为40%。 VR/AR作为元宇宙的入口，其光学技术、传感器、实时交互等技术的进展决定了进入元宇宙能否拥有完美的沉浸式体验。对于光学企业而言，元宇宙无疑开辟了一个全新的蓝海市场。 [...]

来源： 中国科学报 作者 | 倪思洁 在青藏高原最大的古冰体遗迹——海子山上，位于海拔4410米的高处，有一个占地面积达1.36平方公里的巨大“圆盘”。 它的任务是接住从外太空洒向地面的带电粒子。 当这些粒子穿过稀薄的大气落到“圆盘”上时，科学家可以通过与“圆盘”相连的计算机，挖掘出粒子带来的信息，并由此触及宇宙的奥秘。 这个“圆盘”名叫“拉索”，全称是“高海拔宇宙线观测站”（LHAASO），由国家发展改革委立项支持建设。中国科学家用了7年将它建成。 这个全球独一无二的观测站，把人类与宇宙连在了一起。 “我们能不能达到国际领先？” [...]

猎鹰火箭升空画面 猎鹰火箭升空画面 新浪科技讯 北京时间11月11日10时3分，在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台，太空探索技术公司（SpaceX）顺利用一枚猎鹰9号火箭将Crew-3任务的“耐力号”龙飞船与四名宇航员送入太空，后者将于22小时后对接国际空间站和谐号节点舱，完成新一轮的换班。 发射前矗立在39A发射台上的耐力号龙飞船与猎鹰9号火箭。 Crew-3任务也是SpaceX公司真正意义上的第五次载人发射任务。虽然SpaceX的载人龙飞船是可以重复使用的，不过这次使用的是一艘全新的龙飞船，它被命名为“耐力号”（Endurance）。此前SpaceX进行过包括“灵感4”任务在内的四次载人发射，“耐力号”是SpaceX公司的第四艘载人飞船，专供国际空间站的第三艘飞船。此前使用过的载人龙飞船包括“奋进号”，“坚韧号”，以及灵感4任务使用的载人龙飞船C207。 Crew-3使用的猎鹰9号火箭包括一级火箭箭体与整流罩都是之前被使用过的，火箭编号为Block5 B1067.2，是这枚一级火箭的第2次飞行，此前曾发射过CRS-22货运龙飞船。 这次发射也如往常一样，猎鹰9号火箭在发射后约10分钟顺利降落在“请看说明书”的海上回收船上，又一次完成一级火箭的回收。一二级火箭分离时间为2分52秒。 发射前，四名宇航员与家属等告别。 [...]