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12-19 00:00
本研究开发并应用了通用的树张量网络（TTN）方法，用于计算两个模型系统的振动光谱：一个64维耦合振子集和乙腈分子。研究探索了多种树形架构，从矩阵乘积态（MPS）的简单线性结构，到仅叶节点承载物理腿的树（如ML-MCTDH方法的基础拟设），再到允许所有节点都拥有物理腿的更通用树。此外，还实现了局部最优块预条件共轭梯度法（LOBPCG）和逆迭代法作为特征求解器。通过对运行时间和精度的综合基准测试，证明所有TTN结构都能实现亚波数精度的振动光谱计算。MPS和三腿树张量网络态（T3NS）的运行时间相近，而仅叶节点的树则需要显著更多时间。所有数值模拟均使用为灵活张量网络计算设计的Python包PyTreeNet完成。
树张量网络振动光谱量子化学张量网络方法分子模拟
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12-19 00:00
本研究展示了一个桌面级实验，通过驱动流体界面上的毫米级圆盘，直观演示了欠阻尼布朗运动。圆盘在由振动台激发的混沌法拉第波场中运动，其轨迹在短时间尺度上呈现弹道运动，在长时间尺度上转变为扩散运动。实验利用标准手机摄像头记录并追踪粒子，使得跨越时间和长度尺度的运动转变清晰可见。该实验装置组装简便，适用于课堂教学和学生项目，也可拓展至振动流体界面上粒子运动的相关研究。
布朗运动流体界面桌面实验混沌法拉第波粒子追踪物理教学
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12-19 00:00
本研究探索了张量网络方法在求解描述等离子体动力学的非线性Vlasov-Maxwell方程组中的应用。研究表明，对于低维问题，最简单的矩阵乘积态张量网络表现良好；但在强永久磁场或高维问题中，可能需要考虑其他张量网络几何结构。研究还将该方法应用于工业相关测试案例，并与基于粒子网格法的先进等离子体求解器进行了结果验证，同时将张量网络的应用扩展到了磁流体动力学的替代描述中。
等离子体物理张量网络vlasov-maxwell方程数值模拟磁流体动力学
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12-19 00:00
本研究提出并实现了一种全视场像差校正方法，用于在光学系统的等晕区之外创建扩展的聚焦光斑阵列。该方法依赖于对整个可访问视场内的像差进行广泛的泽尼克多项式校准，并引入了一种改进的Gerchberg-Saxton算法来生成全息相位掩模，以创建完全校正的任意光斑阵列。通过将该方法应用于非球面透镜并使用液晶空间光调制器，研究人员将无像差视场从50微米增加到500微米，仅受限于SLM可访问的最大衍射角。这为生成大型光镊阵列，特别是用于中性原子量子处理器和模拟器，开辟了新的前景。
光学像差校正全息相位掩模光镊阵列空间光调制器量子模拟
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12-19 00:00
本研究利用布鲁克海文国家实验室的1吨级探测器，通过宇宙线μ子测量了不同浓度（0.35%至1%）钆兼容水基液体闪烁体的光产额。结果表明，光产额随浓度增加而提升，从0.35%时的$(69.16 \pm 6.92)$ ph/MeV增至1%时的$(87.32 \pm 8.73)$ ph/MeV。该工作为未来结合闪烁光与切伦科夫光进行混合探测的中微子探测器优化提供了关键定量依据。
中微子探测液体闪烁体光产额测量混合探测探测器优化
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12-19 00:00
本研究提出了一种基于自发布里渊散射的模拟光学协处理器，用于高效执行神经网络计算中的矩阵向量乘法。系统利用环形谐振器中光子与声子之间的布里渊相互作用，通过波导耦合实现并行计算。输入向量由反斯托克斯光学模式的占据数构成，这些模式通过散射热声子（即自发布里渊散射）被泵浦，而矩阵则由布里渊散射率和环形谐振器与波导之间的耦合常数定义。该设计以较低能耗和高速运行，为光学计算领域提供了新方案。
光学计算布里渊散射矩阵乘法模拟协处理器神经网络硬件环形谐振器
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12-19 00:00
本研究通过单色与频率调制的微波激发，探索了1b型HPHT金刚石中多种动态核极化（DNP）机制的竞争行为。研究发现，在特定晶体取向下，不同DNP机制可在相同微波频率下驱动符号相反的极化。频率调制DNP能够选择性抑制或增强特定机制，并在某些条件下获得比传统单色DNP更高的NMR信号增强。在粉末样品中，不同晶粒取向也会引发竞争机制，导致极化建立过程中信号符号反转，这一现象在单晶样品中未观察到。
动态核极化金刚石nmr增强微波调制竞争机制材料物理
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12-19 00:00
本研究提出了一种基于稀疏多尺度算子自适应小波分解的有限元方法，该方法在通过粗化过程获得的无结构多边形网格层次结构上实现。该方法的核心创新在于解耦了不同分辨率层级，允许每个尺度独立求解，并可直接叠加到整体解中，无需重新计算更粗的层级。在计算域的光滑区域使用较少、较大的多边形单元，而在高梯度区域则使用较小的单元，通过这种自适应性提高了内存效率。所提算法通过一系列层次稀疏线性代数操作序列计算解，其计算复杂度接近线性。
多尺度有限元小波分解多边形网格稀疏算法自适应方法计算物理
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12-19 00:00
本研究采用连续波双光子激光光谱技术，对正电子素的 $1^{3}S_{1} \to 2^{3}S_{1}$ 能级间隔进行了精度达 4.9 ppb 的测量。通过同一激光实现激发与光电离探测，并结合符合测量技术有效抑制背景噪声。利用蒙特卡洛线型模拟，并考虑了二阶多普勒频移和AC斯塔克频移等效应，最终测得跃迁频率为 $1233607224.1(6.0)\,\text{MHz}$。该结果与此前测量及最新的 $\mathcal{O}(\alpha^{7}\ln^{2}(1/\alpha))$ 阶量子电动力学（QED）计算结果一致，将理论与实验的差异缩小至约 $1.4\,\sigma$。研究还提出了一种半解析线型模型，适用于正电子素、μ子素等不稳定体系，为优化实验参数提供了高效工具。
正电子素激光光谱量子电动力学精密测量蒙特卡洛模拟能级间隔
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12-19 00:00
本研究采用基于符合测量的多信使方法，实时追踪了紫外光诱导的溴分子（Br$_2$）解离过程。通过测量三维光离子和光电子动量，同时获取了瞬时核间距和电子结构重组信息，从而确定了化学键断裂的时间尺度。研究发现，电子重排在原子核达到键断裂距离之前就已基本完成，揭示了电子-核耦合所施加的动力学层次。半经典模型支持了该结果，表明拉伸的Br$_2$分子如同一个双中心干涉仪，其原子中心间相干性的损失编码了电子与原子核的耦合演化。这项工作为成像分子中的超快电子-核动力学建立了一个通用框架。
超快动力学化学键断裂电子-核耦合多信使成像相干性损失分子干涉仪
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12-19 00:00
本研究通过实验探究了由重力弹跳的‘超行走’液滴构成的合成活性粒子在环形流体浴中的动力学行为。在拓扑泵浦双频波形的驱动下，液滴表现出交替的活跃（行走）和休眠（弹跳）阶段，产生间歇性的方位角运动。追踪单个液滴揭示了其角位置时间序列中的伪层流混沌动力学，其特征是层流平台被短暂的不规则活动爆发所打断。增加驱动振幅会引发活性粒子间歇性动力学的质变，这源于其法拉第波场环境中的对称性破缺转变：连续的SO(2)对称‘通道’波让位于离散的‘捕获’模式。这些发现揭示了环境对称性和时空结构如何调控合成活性物质的运动性和间歇性。
活性物质间歇性运动法拉第波对称性破缺混沌动力学合成粒子
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12-19 00:00
本研究建立了一个结合Flory-Huggins理论与粗粒度分子动力学模拟的理论计算框架，用于理解和预测DNA纳米星溶液中的多相形态。研究揭示了凝聚体形态由共存相之间的界面能（$\gamma_{i\in\{1,2\}}$）决定。Janus-like形态普遍存在，因为两个致密相与稀相的界面能通常相近；而嵌套形态（如核仁）则罕见，需要$\gamma_i$存在巨大不对称性，这仅出现在价态或尺寸差异显著的纳米星之间。此外，两个致密相之间的界面能$\gamma_{12}$可通过改变粘性末端分布（离散调控）或交联剂比例（连续调控）进行调制，前者甚至能消除嵌套构型。这些发现为直接从微观分子参数构建复杂的凝聚体结构确立了物理设计原则。
生物分子凝聚体液-液相分离界面能dna纳米星多相形态粗粒度模拟
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12-19 00:00
本研究利用实验室常压XPS结合交流驱动电容耦合等离子体源，探究了等离子体X射线光电子能谱测量中结合能偏移与卫星峰的形成机制。研究发现，在等离子体暴露下可检测到瞬态表面物种（如Au氧化物）；介电样品中观察到高达50 eV的结合能偏移，源于X射线诱导与等离子体介导的表面充电，该效应在高气压或电负性等离子体中可被抑制；气相物种则因局部等离子体电位振荡出现谱线展宽与卫星峰。这些结果揭示了等离子体参数、表面充电与局部电场对XPS谱图的复杂影响，凸显了等离子体XPS作为探测瞬态表面化学关键计量工具的潜力。
等离子体xps结合能偏移表面充电瞬态化学半导体工艺等离子体诊断
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12-19 00:00
本研究首次系统编目了西班牙公共机构收藏的、制作于1900年之前的各类历史科学仪器，包括地球仪、天球仪、浑仪和太阳系仪。目录收录约两百件藏品，其中大部分源自18世纪末至19世纪的英国或法国。研究特别指出了一些珍贵孤品，如早期金属地球仪、神秘的蓝色手绘天球仪、现存最古老的西班牙印刷地球仪以及若干精巧的机械钟表装置。这项工作填补了西班牙在该领域文化遗产系统性记录上的空白。
科学仪器史文化遗产地球仪天球仪西班牙收藏
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12-19 00:00
本研究提出了一种基于简化作用量积分的半经典方法，用于快速模拟真空中光子-光子相互作用引起的非线性光学现象。该方法从欧拉-海森堡拉格朗日密度出发，通过变分原理直接推导出光脉冲关键参数（如光斑尺寸、相位、偏振和波前曲率）的运动方程，避免了全场模拟的计算负担。论文通过相位调制、双折射和频率混合三个实例验证了该方法的有效性，为研究真空极化效应提供了一种高效的理论工具。
非线性光学真空极化欧拉-海森堡拉氏量光子相互作用简化作用量
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12-19 00:00
本研究通过利用Fano路径干涉，在连续波（CW）照明下实现了约1纳米分辨率的近场光学成像。该方法利用金属涂层AFM针尖顶端的天然缺陷中心作为量子物体，诱导Fano干涉，使一个通常处于非共振状态的等离子体模式（597 nm）在驱动波长（520 nm）下有效共振。由于干涉仅发生在缺陷下方，形成了一个约1纳米宽、强度显著增强的近场热点。基于精确的三维麦克斯韦模拟，利用这种非共振Fano增强场，实现了单分子分辨率的成像。
近场光学显微术fano干涉单分子成像等离子体共振亚纳米分辨率连续波光源
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12-19 00:00
传统3D NAND闪存面临可靠性下降、功耗高及垂直堆叠饱和等物理极限。本文提出一种铁电极化与电荷俘获协同的混合架构，利用极化增强Fowler-Nordheim隧穿效应实现低电压操作，同时电荷俘获稳定极化状态。该技术可在保持工艺兼容性的前提下，将堆叠层数推至千层以上，为下一代高能效非易失性存储器开辟新路径。
铁电存储器3d nand能效优化闪存技术非易失性存储
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12-19 00:00
本研究基于Alexeev提出的广义玻尔兹曼方程（GBE），推导出Alexeev流体动力学方程（AHE），并与Navier-Stokes（NS）方程一同求解湍流通道流动的解析解。通过对比雷诺数范围3,000至35,000,000内的多源实验数据，AHE的解与实验数据的吻合度显著优于NS方程。解析解揭示了一个新的相似参数——边界层厚度尺度，该尺度与实验中观测到的Kolmogorov微观尺度一致，为理解湍流生成与控制机制提供了新视角。
湍流理论解析解流体动力学边界层广义玻尔兹曼方程实验验证
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12-19 00:00
本研究通过大规模调查，评估了物理实验课中三种小组角色分配模式（共享、轮换、分工）对学生多项学习成果的影响。研究发现，角色分配方式对学生的批判性思维无显著差异影响。但在态度层面，共享角色倾向于产生积极影响，固定分工则有负面影响，轮换模式介于两者之间。研究采用分层线性模型分析了学生对批判性思维、自我效能感、能动性、归属感和认可感等维度的反馈，为优化实验教学结构提供了实证依据。
物理教育小组合作角色分配学习成果实验教学自我效能感
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12-19 00:00
本研究提出了一种名为ClusTEK的新型网格聚类框架，旨在解决传统网格聚类算法在参数敏感性、结构细节丢失及边缘单元误分类方面的局限。该框架在均匀网格上集成了拉普拉斯核扩散插补与原点约束连通分量分析（OC-CCA）。扩散步骤有效缓解了数据稀疏性并重建了缺失的边缘单元，同时避免了过度平滑物理梯度；OC-CCA则通过约束分量增长于物理上一致的起源，减少了跨越狭窄间隙的虚假合并。算法在固定分辨率网格上运行，通过空间索引确保了O(n log n)的计算复杂度。在合成基准测试和聚合物模拟数据集（规模从9k到989k个原子）上的实验表明，该方法能准确处理边缘、保持簇拓扑结构、避免虚假连接，并以加速计算的方式复现原子级精度并捕获具有物理意义的形态。
网格聚类扩散插补连通分量分析聚合物结晶计算物理拓扑重构
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12-19 00:00
本研究通过锐界面模拟，系统研究了初始球形颗粒在较热液体中平移时的三维融化动力学。在无浮力条件下，根据初始雷诺数（$Re_0$）识别出四种尾流状态：轴对称（$Re_0<212$）、稳态平面对称（$212<Re_0<273$）、周期平面对称（$273<Re_0<355$）和混沌状态（$Re_0>355$）。尽管尾流结构不同，所有状态均表现出熔融速率随时间均匀化的趋势。研究还提出了基于长宽比的表面积公式，构建了能准确预测各状态下体积演化的模型。浮力效应分析表明，辅助浮力（$Ri>0$）抑制回流并维持准球形，而反向或横向浮力（$Ri<0$）则使尾流失稳并促进倾斜平面后部形成。该研究为跨越层流、周期流和混沌尾流的对流驱动融化过程提供了统一框架。
融化动力学尾流分岔流体-固体耦合对流融化数值模拟多相流
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12-19 00:00
本研究颠覆了传统光学设计理念，将通常被视为有害的色散效应转化为功能机制，用于实现三维近眼显示。通过精确设计超透镜的横向色散特性，将红绿物体的横向偏移转换为图像空间的角向分离，使它们的图像在视觉上相交融合，从而产生彩色合并的三维虚拟图像感知。该超表面显示架构保持了传统平面显示的紧凑性，同时相比其他近眼三维显示技术，数据需求更低、硬件复杂度更小。实验演示的系统实现了11°视场角、22像素/度的角分辨率、0.9米景深和19个独立图像平面。
超表面显示三维成像近眼显示色散工程虚拟现实光学设计
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12-19 00:00
本研究提出了一种新型混合光子平台，将单层WS₂与高折射率Bi₂Te₃基底中图案化的Mie空洞谐振器集成。通过将空洞的偶极谐振模式与WS₂的激子跃迁精确对准，实现了光致发光和二次谐波产生的显著增强。远场谐波成像揭示了空间分辨的热点，直接映射出局域谐振模式，其位置可通过空腔几何结构和泵浦波长进行调控。该方法为下一代非线性光子学和表面增强光学传感提供了可重构的稳健平台。
mie空洞范德华异质结非线性光学二次谐波光与物质相互作用表面增强
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12-19 00:00
本研究提出了一种名为PASPT2的新型多参考二阶微扰理论，用于处理强关联电子体系。该方法通过线性化基于中间归一化的通用模型空间态普适耦合簇理论（IN-GMS-SU-CCSD）构建，并通过选择特定的参考态相关零级哈密顿量，完全避免了振幅方程中的非连接项。这使得PASPT2具有严格的尺寸扩展性，并在适当选择部分活性空间时满足尺寸一致性，解决了其母理论IN-GMS-SU-CCSD的关键缺陷。原型体系的计算结果验证了该方法的有效性。
多参考微扰理论强关联电子尺寸一致性耦合簇理论电子结构计算