科大资讯 | 近期科研成果速览（八月下）

本期目录

1.中国科大高能核物理团队在奇异粲介子研究中取得重要进展

2.中国科大在质子交换膜燃料电池电催化剂方面取得进展

3.中国科大成功研发新型量子机器学习技术实现数据特征提取

4.中国科大团队揭示平台捆绑销售策略的次优性条件

5.中国科大研制仿生超弹性碳材料取得新进展

6.中国科大在非线性偏微分方程领域取得重要进展

7.火星表面岩石用处多：既可遮风尘、也可挡辐射

8.中国科大首次在固态体系实现突破标准量子极限的磁测量

9.中国科大成功量化抑制催化剂烧结的临界颗粒距离

10.中国科大在任意子光量子模拟中取得重要进展

01

NEWS

中国科大高能核物理团队

在奇异粲介子研究中取得

重要进展

中国科学技术大学高能核物理课题组与美国劳伦斯伯克利国家实验室、华中师范大学、加州大学洛杉矶分校等单位合作，在RHIC-STAR质心能量为200 GeV的重离子碰撞实验中观察到，奇异粲介子Ds与中性粲介子D0的产额比值相对于质子质子碰撞有显著的增强。研究结果表明：宇宙大爆炸早期形成的极端高温高密的热核物质——夸克胶子等离子体中，的确存在夸克与胶子的自由度，粲夸克与奇异夸克级联是奇异粲介子Ds强子化的重要方式。结合之前发表的D介子集体流结果，为我们理解粲夸克的集体运动性质和强子化过程提供了重要的实验依据。研究成果于8月26日发表在《物理评论快报》上。

RHIC-STAR是基于美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机（RHIC）上STAR实验的大型国际合作组，由来自14个国家70个单位的753位科研人员组成。该项研究受到了国家自然科学基金委、科技部等单位的经费资助。

详细阅读：

http://news.ustc.edu.cn/info/1048/76525.htm

相关链接：

https://网址未加载/10.1103/PhysRevLett.127.092301

02

NEWS

中国科大在质子交换膜燃料

电池电催化剂方面取得进展

中国科学技术大学化学与材料科学学院吴长征教授实验课题组和工程科学学院近代力学系吴恒安教授理论计算课题组合作，合成了超小尺寸的铂基金属间化合物电催化剂，基于该催化剂组装的质子交换膜燃料电池在30000次循环耐久性测试后仍然能维持81.5%的放电功率，实现燃料电池的高功率放电和长久循环稳定性，并揭示了电池内三相界面的传质机理。相关成果于8月发表在《美国科学院院报》(PNAS)杂志上。

该项研究基于超小尺寸铂基金属间化合物从纳米到介观尺度系统优化了催化剂在燃料电池膜电极中的结构设计并实现高性能表达，为燃料电池阴极催化材料提供了新思路。

中国科学技术大学吴长征教授课题组博士后程晗、博士生桂仁杰和吴恒安教授课题组博士后余昊为本论文的共同第一作者，吴长征教授为通讯作者。此项研究工作得到了国家重点基础研究发展计划项目、国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目、安徽省自然科学基金等专项经费的资助。

详细阅读：

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76472.htm

论文链接：

https://www.网址未加载/content/118/35/e2104026118

03

NEWS

中国科大成功研发新型

量子机器学习技术实现

数据特征提取

中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚、李兆凯等人在量子机器学习研究中取得重要进展，研发出新型量子特征提取算法，实验实现了对未知量子系统矩阵的分析与信息提取。该成果以”Resonant Quantum Principal Component Analysis”为题发表在近期的Science Advances上。

研究结果显示此次研发的新技术可以实现对数据预处理过程的量子加速，高效率提取出量子数据矩阵中的关键特征，用于后续进一步分类与识别。该技术能够提升机器学习的效率和效果，未来有望在较大规模量子处理器上得到应用。

中国科学院微观磁共振重点实验室副研究员李兆凯、博士生柴梓华为该文共同第一作者，杜江峰院士和王亚教授为该文共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省等资助。

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http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76466.htm

论文链接：

https://advances.网址未加载/content/7/34/eabg2589

04

NEWS

中国科大团队揭示平台捆绑

销售策略的次优性条件

中国科大管理学院余玉刚教授及其课题组与美国圣路易斯华盛顿大学Fuqiang Zhang教授合作在运营管理领域国际知名学术期刊Production and Operations Management（UT-Dallas 24期刊之一）上发表了题为“Optimal Bundling Strategy for a Retail Platform Under Agency Selling”的学术论文。

本研究是余玉刚教授团队在平台供应链运营管理研究方面取得的一系列研究成果之一，得到了国家自然科学基金重大项目、创新研究群体项目等的资助。管理学院郭晓龙副教授是本文的第一作者，管理学院博士生郑圣明是本文的通讯作者。

详细阅读：

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76462.htm

论文链接：

https://网址未加载/10.1111/poms.13366

05

NEWS

中国科大研制仿生超弹性

碳材料取得新进展

中国科大俞书宏院士团队成功研制出一种兼具高度可压缩性和可拉伸性的超弹性全碳多孔材料，研究人员称其为“碳弹簧”。其独特的微观结构和性能使其成为制造智能振动和磁性传感器件的理想材料，所获得的传感器件甚至能够在极端温度环境下（-100到350 °C）有效地发挥作用。该研究成果发表在Advanced Materials上。

我校副研究员高怀岭和博士生王泽宇、崔晨为论文的共同第一作者。

该工作提供了一种用于构筑新型智能振动和磁性传感器的有效途径，并为利用其他无机组分创制能用于极端场合的高度可伸缩型多孔材料提供了新的策略。

这项研究得到了国家自然科学基金创新研究群体资助项目、国家自然科学基金、中科院前沿重点项目、中央高校基本科研业务费专项基金、安徽省高校协同创新项目以及中科大同步辐射联合基金的资助。

详细阅读：

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76453.htm

论文链接：

https://onlinelibrary.网址未加载/doi/10.1002/adma.202102724

06

NEWS

中国科大在非线性偏微分

方程领域取得重要进展

中国科学技术大学数学科学学院特任教授陈世炳与合作者完成的论文《蒙日安培方程自然边值问题的整体正则性》，被国际著名数学期刊《数学年刊》接受发表。

陈世炳特任教授本科硕士毕业于北京大学，于加拿大多伦多大学获得博士学位。先后在美国MSRI和澳洲国立大学数学系从事博士后研究，2018年加入中国科学技术大学数学科学学院。

《数学年刊》是国际数学界最权威的期刊之一，与《美国数学会杂志》《数学学报》《数学新进展》一起并列为世界四大顶尖数学期刊。

详细阅读：

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76447.htm

论文链接：

https://annals.math.princeton.edu/articles/18135

07

NEWS

火星表面岩石用处多：

既可遮风尘、也可挡辐射

2016年9月，好奇号路过了一个多岩石区域，并且在非常靠近一个岩石的位置停留了13天左右进行采样和作业，如图所示。在逼近岩壁的当天，RAD观测到了辐射剂量的突然下降；在重新离开岩石的过程中，RAD探测到了辐射剂量的逐渐回升。同时，研究人员绘制了火星车360度全景能见度图，发现在停车的位置，大约有近20%的天空视野被岩石完全遮挡。而停车之前，RAD的天空能见度约为90%以上。也就是说，临近的岩石屏蔽了一部分来自高空的粒子，导致了辐射的减少。这一减少的幅度虽小，但是首次直接证实了火星的表面结构（土壤、岩石、岩洞、火山熔岩管道等）可能作为未来载人登火任务的“辐射避难所”。

结合利用RAD的实地观测、火星车全景能见度图、以及辐射传输模型，科研团队首次推导出了平坦的火星表面产生的次级“向上反射”的辐射剂量约为表面总辐射的19%左右。这一评估对于未来火星表面探索和制定合理的辐射屏蔽方案有重要的启示作用。

论文第一/通讯作者是中国科学技术大学的郭静楠研究员，合作者的单位包括德国基尔大学、美国西南研究所、德国宇航局和美国宇航局。该成果获得了中科院行星科学先导B项目，国家自然科学基金面上项目，德国宇航局和JPL的经费支持。原文发表在国际知名学术期刊Geophysical Research Letters

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http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76432.htm

论文链接：

https://网址未加载/10.1029/2021GL093912

08

NEWS

中国科大首次在固态体系实现

突破标准量子极限的磁测量

中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人基于金刚石固态单自旋体系在室温大气环境下实现了突破标准量子极限的磁测量，该成果以“Beating the Standard Quantum Limit under Ambient Conditions with Solid-State Spins”为题发表在近期Science Advances上。

这一工作所采用的技术有很多实际的应用，例如可以进一步提高单个NV色心的测磁灵敏度，基于单自旋初始化、操控、检测等各项技术的提升可使单个NV色心自旋的测磁灵敏度优于1nT/Sqrt(Hz)。更高的灵敏度可以让我们更快速、更精细地对目标进行精密检测，这对NV色心在生命科学、凝聚态物理等领域的应用有重要推动作用，有助于新现象新规律的发现。该工作发展的技术可以很自然地推广到其它固态自旋体系，对于固态体系量子精密测量和量子计算的发展都具有基础性的推动作用。

中国科学院微观磁共振重点实验室博士后谢天宇和博士生赵致远为该文并列第一作者，杜江峰院士和石发展教授为论文的共同通讯作者。此项研究得到了国家自然科学基金委、科技部、中国科学院和安徽省的资助。

详细阅读：

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76421.htm

论文链接：

https://advances.网址未加载/content/7/32/eabg9204

09

NEWS

中国科大成功量化抑制

催化剂烧结的临界颗粒距离

中国科大梁海伟教授课题组与李微雪教授课题组等开展实验和理论合作研究，成功量化抑制催化剂烧结的临界颗粒距离，在此基础上提出了制备高担载量纳米催化剂的有效策略。该研究成果发表在国际期刊Nature Communications上。

该项工作提供了一种对于给定催化剂载体预测最高担载量的方法，并提供了一种通过调节金属和载体相互作用以及载体比表面积来系统地提高抗烧结催化剂最大担载量的有效策略。

中国科大博士研究生尹鹏和特任副研究员胡素磊为论文共同第一作者。梁海伟教授和李微雪教授为论文共同通讯作者。本项工作的合作者还包括中国科大黄伟新教授、千坤副教授，以及厦门大学熊海峰教授。该项研究得到了国家重点研发计划基金、中科院前沿重点项目、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项基金、中科院青促会、以及中科大同步辐射联合基金的资助。

详细阅读：

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76414.htm

论文链接：

https://www.网址未加载/articles/s41467-021-25116-2

10

NEWS

中国科大在任意子光量子

模拟中取得重要进展

中国科大郭光灿院士团队在光量子模拟和拓扑量子计算研究中取得重要进展。该团队李传锋、韩永建、许金时等人与英国利兹大学教授Jiannis Pachos合作，模拟展示了一种基于仲费米子零模编织操作和魔术态萃取实现拓扑量子计算的方法。研究团队使用自主设计搭建的多模式光量子模拟器，研究了仲费米子零模的量子统计和量子互文性质。

实验结果显示仲费米子零模编织过程对局域噪声免疫，并且保持量子互文资源守恒，因此有望通过编织操作和魔术态萃取等手段进行普适、容错的量子计算。该成果8月9日以研究长文的形式在线发表在美国物理学会期刊《PRX Quantum》上，并被选为编辑推荐文章。

本工作刻画了仲费米子零模的编织特性和量子互文性质，为拓扑量子计算的实现提供一种可行的物理途径。

审稿人高度评价该工作：该工作利用光子模拟器可靠地展示了仲费米子编织现象。研究组已在该领域发表了多篇论文，并正在引领一个新的研究方向：利用光量子模拟来展示迄今为止在凝聚态系统中无法观测到的一系列凝聚态现象。该工作不仅展示了全新的物理机制，而且扩展了他们先前对马约拉纳费米子体系的研究。

详细阅读：

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/76409.htm

论文链接：

https://journals.网址未加载/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.2.030323

信息来源：中国科大新闻网

本期编辑：刘展铭