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中国科学技术大学实现基于马约拉纳零模的琼斯多项式计算（图）
马约拉纳零模 琼斯多项式 拓扑量子计算
2024/12/10
中国科学技术大学郭光灿院士团队在拓扑量子计算领域取得重要进展。该团队李传锋、许金时、韩永建、孙凯等人与英国利兹大学Jiannis Pachos教授合作，利用自主搭建的光量子模拟器计算了基于马约拉纳零模拓扑结构的琼斯多项式。研究团队通过模拟马约拉纳零模的编织操作，计算了不同拓扑结构的扭结对应的琼斯多项式，所得的琼斯值可以实现对不同扭结结构的区分。该成果12月5日发表在《物理评论快报》上。
中国科学院理化所在图灵结构纳米通道实现高效渗透能捕获方面取得进展（图）
纳米 量子 纤维
2024/12/4
渗透能是一种储量巨大的可再生能源，主要存在于不同盐浓度水体的盐差梯度中。2024年来，二维纳米流体膜被广泛研究，并成为收集渗透能的有效途径。然而，渗透性和选择性之间的权衡效应限制了二维纳米流体膜在渗透能转换性能上的进一步提升。为克服这一难题，研究人员尝试通过添加各种掺杂剂（如量子点、纳米纤维和纳米片等）到二维纳流体通道中以扩大层间距或增加空间电荷，但这些额外的组分却增加了离子传输的阻力，不利于渗透...
“涡旋如梦，穿越时空，光启未知的深邃奥秘”- 从量子级别的粒子运动到星系级别的恒星分布，涡旋现象在自然界中比比皆是。在光学领域，早在1992年Allen等人就提出涡旋光束携带轨道角动量（OAM），开启了从经典到量子研究涡旋光的新纪元。涡旋光束的探索不仅丰富了光学的基础理论，还在现代通信、量子网络、微纳操控等多个前沿领域展现出重要且诱人的应用前景。然而，涡旋光束的实际应用还面临诸如稳定传播...
中国科学院研究通过配位闭环组装发光金属-有机分子结
金属 有机分子 拓扑
2024/12/3
扭结结构广泛存在于各种工具、材料和建筑。分子结普遍存在于DNA、RNA、蛋白质、聚合物和液晶结构。广义地说，一个链状分子通过穿插、缠绕和打结形成的闭环结构被称为分子结。通俗地说，分子结是通过穿插缠绕的分子链形成的闭环结构。含有金属原子的分子结被称为金属结。虽然有研究通过一锅自组装合成了一些金属结，但通过控制分子链的缠绕和闭环连接来设计合成和制备金属结有待研究。
中国科学院上海分院城市环境研究所在高通量荧光法解析环境活性耐药微生物研究中取得进展（图）
城市环境 解析 活性
2024/12/3
微生物耐药性（AMR）是全球性的公共卫生问题。过去关于环境AMR的研究主要采用的是不依赖于培养的分子生物学方法，如定量PCR（含高通量定量PCR）和宏基因组测序技术等，但是抗性基因（ARGs）的存在并不能完全反映微生物的表型耐药性。因此，发展新的技术挖掘环境中具有表型代谢活性的抗生素耐药菌（ARB）具有重要意义。
中国科学院物理研究所手性磁体与超导体异质结中的斯格明子-超导磁通对（图）
超导体 复合 拓扑 结构
2024/12/3
近些年来实验中观察到的具有实空间非平庸拓扑性的斯格明子与超导磁通的相互作用引起了人们极大的兴趣。理论上早就指出在手性磁体和超导薄膜的异质结构中斯格明子会与超导磁通产生相互作用而形成一种复合拓扑结构。在此类复合拓扑结构中，斯格明子的非共线交换场会影响超导序参量的对称性而导致拓扑超导电性的产生，超导电流和超导磁通也为低能耗操控斯格明子提供了一种新的途径。迄今为止，尽管有大量相关的理论工作，实验上尚未直...
国家自然科学基金委员会中国学者在非平衡磁子体系实现零反射态的拓扑编织（图）
拓扑 预测
2024/12/3
在国家自然科学基金项目（批准号：11991060、12027805、12174072）等资助下，复旦大学物理系安正华研究团队在非平衡物理体系的谱拓扑研究中取得重要进展。他们首次在相干调控的开放磁子体系实现了严格PT对称性保护的零反射态，并实现了零反射态的非厄米拓扑编织。该成果以“Braiding reflectionless states in non-Hermitian magnonics（非厄...
中国科学院合肥物质科学岛团队在基于遥感的分散农业小地块作物类型制图方面取得进展（图）
作物 模型 遥感
2024/11/30
2024年11月25日，中国科学院合肥物质院智能所智慧农业研究中心胡宜敏、许桃胜、王儒敬研究团队在针对小型分散农业地块的作物识别和制图领域取得重要进展，提出一种双分支网络结构时序遥感深度学习模型DBL，该模型针对亚洲部分代表性的散布不规则、边界模糊的小型地块作物类型识别具有显著应用价值。研究成果在遥感领域的国际顶级期刊Remote Sensing of Environment上发表。
中国科学院昆明植物所在杂交渐渗与不完全谱系分选的快速检测与可视化方面取得新进展（图）
检测 系统发育 拓扑 结构
2024/12/2
系统发育树是研究物种间演化关系最主要的手段之一，而自然界物种间普遍存在的不完全谱系分选（Incomplete lineage sorting，ILS）和杂交渐渗（Introgressive hybridization,IH）是造成系统发育拓扑结构冲突的主要原因。因此，明确这两种因素对物种树拓扑结构的影响是物种演化历史解析的重要挑战。目前，检测杂交渐渗的软件一般采用推断系统发育网络的方法。虽然这种策...
中国科大在一维拓扑边界态的研究中取得重要进展（图）
拓扑 耦合 量子
2024/12/4
2024年11月22日，中国科学技术大学物理学院、中国科学院强耦合量子材料物理重点实验室陈仙辉院士、王震宇教授与中国科学院物理研究所王志俊研究员、美国德克萨斯大学达拉斯分校吕兵教授合作，在拓扑物质的一维拓扑边界态研究中取得重要进展。结合扫描隧道显微镜和第一性原理计算，研究团队在准一维铋碘化合物α-Bi4I4单晶中揭示了一类新的拓扑物态——三维量子自旋霍尔绝缘体：它可以没有拓扑对称性指标，而由自旋陈...
中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队系统解析支链淀粉合成基因在抗性淀粉合成中的作用（图）
李家洋 系统解析 合成 基因
2024/11/29
2024年来，伴随生活水平的提高，糖尿病与肥胖等慢病问题日益严峻。抗性淀粉（Resistant Starch，RS）作为新型的膳食纤维，在预防和控制糖尿病、降低血脂、控制体重等方面有着重要的生理功能。水稻是我国主要的粮食作物，但普通水稻品种中抗性淀粉含量普遍低于2%，解析抗性淀粉的合成机制对于培育高抗性淀粉水稻品种具有重要理论和实用价值。此前，李家洋团队与合作者研究发现支链淀粉合成途径中的可溶性淀...
2024年10月25日，中国科学院上海药物研究所陆晓杰课题组联合郑明月课题组合作在国际知名期刊Journal of Medicinal Chemistry上发表了题为“Enhancing the Predictive Power of Machine Learning Models through a Chemical Space Complementary DEL Screening Strat...
中国科学院合肥物质科学岛团队解析水稻色氨酸合成调控细胞程序性死亡新机制（图）
解析 合成 细胞
2024/12/1
2024年11月19日，中国科学院合肥物质院智能所离子束作物种质创制团队在水稻色氨酸合成调控细胞程序性死亡机制研究方面取得重要进展。研究成果在线发表于植物科学领域Top期刊Plant Journal上。
大气重污染形成既受到排放源强度的影响，又受到天气系统的影响，同时在污染物传输过程中还伴随着复杂的化学反应。为了定量这些因素的影响，在数值模型中通常采用敏感性模拟试验：例如，研究在一定程度内控制排放源变化导致的目标区域污染物浓度的变化；或者采用相同的排放源来研究两个不同年份由于气象条件变化导致的污染物浓度变化。而针对一次大气污染过程，如何定量污染排放、气象条件、化学转化以及污染传输的贡献成为制约重污...
