本文由论文作者团队投稿 超分辨成像技术的出现标志着成像领域对于光学衍射极限的突破，也极大地推动了生物医学领域的发展。利用超分辨技术，生物学家得以对病态细胞内的亚细胞结构进行精准的量化统计和直观的可视化分析。然而，常见的超分辨技术却难以应用于医学和病理学中的大规模筛查场合，其主要面临以下两点瓶颈： （1）需要复杂的采集设备和特定的成像控制，有些技术还伴随强烈的光毒性，难以满足活细胞成像的需求。 （2）为了提升空间分辨率，需要一定数量的原始数据进行重建，牺牲了时间分辨率，成像通量不足，难以满足高通量筛查的需求。 上述因素限制了超分辨成像技术在生物医学中广泛的应用，亟需开发一种能设备简单、适配性强、成像通量高的活体超分辨技术。...

本文由论文作者团队（课题组）投稿 编 者 按   液晶微透镜阵列作为一种可调谐的核心光学器件，被广泛用于2D/3D可切换的裸眼三维显示、自适应光学等领域。然而，液晶微透镜阵列的设计和制备难度大、成本高，通常涉及光刻等精密加工技术，使其难以大规模量产。 鉴于此，南方科技大学的刘言军团队联合南京大学陆延青团队提出了一种基于光聚合诱导相分离制备液晶微透镜阵列的技术。该技术只需要单步曝光便可以制备大面积的高质量液晶微透镜阵列。实验证明该液晶微透镜阵列具有很好的聚焦和成像效果，并且可以用于扩展集成成像三维显示的成像深度。该技术有望大大降低液晶微透镜阵列的制备难度和生产成本。 目前，该成果以“Optically...

目前，大多数研究湍流的试验，都是使用壁面剪切诱发湍流，对其统计和结构特征进行研究。涡环作为一种经典且简洁的漩涡结构，被该文章的作者用来创造并维持复杂的湍流，通过对涡环的控制，进一步实现对湍流的控制。试验装置如图1所示，在一个立方体容器的八个拐角处，均设置有涡环发生器，通过控制涡环发生器的形状、频率等产生系列涡环，在立方体的中心相互作用产生湍流。视频1给出了多涡环相互作用的流动显示。 图1 试验装置示意图以及多涡环之间相互演化示意图 涡环相互作用产生湍流的特征性质 图2展示了八个涡环相互碰撞产生湍流的试验结果。其中子图 (a-d) 是涡环发生频率为0.2...

李靖，刘运全（北京大学物理学院） 2023年10月3日，因在阿秒光脉冲的产生和测量方面的卓越贡献，Pierre Agostini、Ferenc Krausz与Anne L’Huillier三位科学家被授予诺贝尔物理学奖。这一创新技术将允许科学家深入探索物质中电子的超快动力学行为，为“电子”世界揭开新的篇章。 诺贝尔奖委员会的官方描述为：“For experimental methods that generate attosecond pulses of light for the study of electron dynamics in matter”, “this breakthrough opens the world...

涡旋（vortices）是一种普遍存在的波结构，涵盖了从量子力学中的超流体，到洋流和飓风。特别是空间涡旋已经在电磁波、声波、弹性波、电子波、中子波和原子波等体系中实现可控的产生，其特征是相位围绕传播方向变化，从而携带沿传播方向的轨道角动量。另一方面，近年来人们对时间-空间维度的涡旋脉冲（Spatiotemporal vortex pulse，STVP）产生了强烈的研究兴趣，这种涡旋是传统的空间涡旋在时空域的推广，传播行为类似于飓风，其相位变化的轴线垂直于传播方向，因此可以携带垂直于传播方向的轨道角动量。目前为止，人们只在光学中利用光脉冲整形技术产生了STVP，但如何抗扰动、稳定地产生STVP仍是一个重要的研究课题。...

近年来，超快透射电子显微镜（UTEM）在表征物质科学领域的超快动力学过程上取得了一系列成果。由于综合了超高的时间分辨率（飞秒量级）和空间分辨率（埃量级），UTEM在研究微观超快过程有着显著的优势，受到了诸多国内外学者的关注。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心A06组的李建奇，杨槐馨研究员团队，基于JEOL-2100F场发射透射电子显微镜，成功搭建了国内第一台基于肖特基场发射电子枪的UTEM（Ultramicroscopy 209，112887（2019））。 图1（a）激光、电子和纳米线相互作用的俯视图，θ=24°；（b-g）不同偏振下的PINEM图像。...

“九章三号”光量子计算原型机再度刷新光量子信息技术世界纪录，求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍，在研制量子计算机之路上迈出重要一步。       中国科学技术大学     ，赞213  “量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定算法在密码破译、大数据优化、天气预报、材料设计、药物分析等领域，提供比传统计算机更强的算力支持。”潘建伟说。目前的“九章三号”还只是具有潜在应用价值的“单项冠军”。  ...

量子通信以量子密钥分发为先导，迅速发展成为实用的大规模网络。量子密钥分发系统通常包括一个发送方“Alice”和一个接收方“Bob”，他们通过量子测量生成共享秘密，以实现安全通信。虽然基于光纤的系统非常适合大城市规模，但合适的光纤基础设施并不总是到位。 在《npj量子信息》(npj Quantum Information)杂志的一篇新报告中，Andrej Kržič和一个科学家团队开发了一种基于纠缠的自由空间量子网络：该平台为城域应用提供了一种实用、高效的替代方案。 “Towards metropolitan free-space quantum networks”...

长光卫星技术股份有限公司（长光卫星）使用自主研制的车载激光通信地面站，与“吉林一号”星座MF02A04星星载激光终端开展了星地激光高速图像传输试验并取得成功。这标志着长光卫星已成功实现星地激光高速图像传输全业务链的工程化，工程应用能力达到国际先进水平，这也是我国首次实现由独家自主完成业务化应用星地激光高速图像传输试验。...

想象一下，现在是 2035 年，标题终于变成了“量子计算就是现在”。 自2030年赢得量子优势以来，随着商业上可行的量子计算的出现，创新之流开始遍布各行各业。疫苗和药物模拟彻底改变了人类和动物测试，新的国际客户端下载正在以前所未有的高速度和更高的精确度进行训练。我们的主要金融机构注意到，数据处理速度和数量都创下了历史新高，贸易交易和交易量也大幅增长，全世界都在为发现了一种新的二氧化碳催化剂而欢呼，这种催化剂可以将二氧化碳回收成氢气。 但是，在被称为“量子成功之夏”的几周后，量子计算机中稳定形成的量子比特数量达到了4099个，而在全球范围内，随着我们的公钥加密在肖尔算法下被破解，网络攻击也开始了。...

廖清明，冯泽心  北京理工大学光电学院北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心 光束整形是一种重要的光学技术，它通过改变入射激光光束的相位分布或者振幅分布，使出射光束在目标面上具有特定的辐照度（或光强）分布。换句话说，光束整形技术能够实现激光光束能量分布的良好控制，目前已经被广泛应用于材料加工、医疗、激光打印、光学数据存储、光谱学等方面。 光束整形方法主要分为几何光学方法和物理光学方法两大类。其中，几何光学方法由于忽略了衍射效应，导致一些情形下的光束整形效果不够精细，但却能为物理光学方法提供良好的优化起点。因此，结合几何光学方法和物理光学方法的复合设计方法，能够设计出易于加工的自由曲面衍射光学元件，同时能抑制杂散光和散斑噪声。...

应用案例 了解德国电子同步加速器中心（DESY）如何利用Moku:Lab 和 Moku:Pro进行轴子探测实验     介绍 Any Light Particle Search II (ALPS) 德国电子同步加速器中心（DESY）的一个研究实验组，DESY是世界著名的基础科学研究机构，位于汉堡，是德国最大的加速器中心（图1）。秉承该机构的座右铭 "物质解码"，博士后研究员Todd Kozlowski正在开展轴子探测项目，以更好地了解宇宙中的暗物质等物理现象。在已经广为接受的粒子物理学基础上，Todd和由Axel...

在过去的十年中，光学微梳越来越受欢迎，使计量学、电信学、天文学和量子光学等各个领域的进步成为可能。然而，该技术的一个基本限制是转换效率与生成的梳状线数量成反比。 现在，瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员开发了一种新方法，根据该团队的说法，该方法使光学微梳的效率提高了10倍（Nat. Photon.，doi：10.1038 / s41566-023-01280-3）。所得器件具有高转换效率和均匀光谱，使其特别适用于光通信和双梳光谱学应用。...

高功率光学频率梳在非线性精密光谱学、极紫外光学频率梳产生、核原子钟研究等方面起着十分重要的作用，光纤飞秒激光器由于结构简单、性能稳定、易于放大等优点，是实现高功率光学频率梳的首选方案。然而，由于光纤激光放大中难以避免的自发辐射（ASE）噪声、泵浦强度噪声、光谱相干性退化以及光程引起的相位抖动等噪声，严重影响着光梳的频率稳定度。因此如何在高功率放大的同时得到高的频率稳定度是一个极具挑战性的工作。...

撰稿人 |  曹振（哈尔滨工业大学） 论文题目 | Single-pulse real-time billion-frames-per-second planar imaging of ultrafast nanoparticle-laser dynamics and temperature in flames 作者 | Yogeshwar Nath Mishra，Peng Wang，Florian J .Bauer，Yide Zhang，Dag Hanstorp，Stefan Will，Lihong V.Wang 完成单位 | 加州理工学院 研究背景...

智利建造的望远镜将为观测宇宙带来全新的方法。 智利的一处山脊上建造了一台全新的望远镜。与任何现有光学望远镜相比，这台大口径全景巡天望远镜（LSST）将能够捕捉更多微弱星体的细节，并在此过程中改变我们观察宇宙的方式。 这台大口径全景巡天望远镜的革命性设计结合了创新的三镜组合体与超宽视场，相当于40个满月的视野范围将会反馈到迄今为止最大的数码相机上。该望远镜将为观测宇宙带来全新的方法。 建造大口径全景巡天望远镜是为了对宇宙进行为期10年的观测，收集大约60 PB的信息（1 PB即100万GB）。这些信息将提供给天文学家、教育机构和公众，使任何人都有可能看见比人眼可视对象微弱1000万倍的星体。 SKF液压静态轴承系统...

痕量气体通常指体积浓度在ppt（10-12）到ppm（10-6）量级的气体。痕量气体检测在环境监测、生命医学、火灾预警、燃烧诊断中都有着重要的用途。2018年马欲飞教授课题组提出的光致热弹光谱技术 (Light-Induced Thermoelastic Spectroscopy，简称LITES)，具有灵敏度高、响应速度快、非接触式测量等优点，目前已成为痕量气体传感领域的研究热点之一。 在LITES中，通常可以通过增大激光功率来提升系统信号，但当激光功率增大时，由于激光直接照射音叉表面产生的热噪声也会随之增加。热噪声的存在限制了LITES技术中通过增大激光功率来获得更高信噪比、提升系统检测性能的目的。...

10月3日，2023年诺贝尔物理学奖揭晓，表彰研究阿秒物理学的科学家，这代表人类将进入阿秒时代。目前，我国首个阿秒激光装置“先进阿秒激光设施”正在广东东莞筹建，为高温超导、量子计算等多个重大基础科学问题的突破提供强劲推力。 诺奖授予阿秒激光 10月3日，2023年诺贝尔物理学奖揭晓。 奖项授予美国俄亥俄州立大学皮埃尔·阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)教授、德国马克斯普朗克量子光学研究所费伦茨·克劳斯(Ferenc Krausz)教授和瑞典德隆大学的安妮·卢利尔(Anne L’Huillier)教授，以表彰他们开发出的能够产生阿秒量级光脉冲的实验方法，这些方法被用来研究物质中的电子动力学。  “阿秒”是什么？...

▲墨子巡天望远镜漫画。视觉中国供图 一望无际的大漠戈壁中寸草不生，入眼只有无穷无尽的荒山。高处的山顶上，远远能眺见白色的圆顶。虽然样式简单，但里面的设备，却能将浩瀚璀璨的星空图景置于科学家眼前，得窥宇宙的一隅。 这便是中国科学技术大学-紫金山天文台大视场巡天望远镜，也被称作墨子巡天望远镜。 9月17日，墨子巡天望远镜正式启用，成功发布仙女座星系图片。这标志着经过一个月左右的设备运行测试，望远镜设备各项指标基本达到设计标准，已经可以开展天文观测研究。...