“2021年物理学十大进展”权威发布,中国团队入选( 二 )


与这些算法相辅相成的是自主实验室 , 机器人可以在其中快速合成和测试候选化学物质 。 该领域的研究人员预计 , 人工智能方法可以将材料开发时间缩短10倍 。
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谷歌的量子计算机“触碰”时间晶体
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今天的量子计算机大多仅限于简单的计算 , 但研究人员表明 , 谷歌的Sycamore量子计算机可以执行另一种技巧:模拟时间晶体——一个以周期性循环不断进化的量子系统 。 但奇怪的是:在量子计算机上 , 时间晶体的模拟和演示之间的区别是模糊的 。 经典计算机只能模拟时间晶体的行为 。
但是 , 研究人员使用的量子系统设备则创建了实际的时间晶体 。 所以 , 量子计算机可以做的不仅仅是计算!
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气候变化指纹
今年 , 热浪、洪水和飓风对地球造成了发人深省的影响 。
气候模型表示 , 随着地球整体温度的升高 , 这些事件将更频繁地发生 , 并且会越来越严重 。 但是将特定的极端天气事件归因于气候变化是很棘手的 。 研究人员开发了一种新的统计方法 , 将极端事件的模型模式与观测模式进行比较 , 为建立极端天气事件与气候变化之间的相关性提供了一种工具 。
使用过去的数据测试模型 , 该团队得出结论 , 2010年发生在亚洲的两次热浪很可能是气候自然变化的表现 。 但他们认为 , 2021年影响加拿大的不成比例的巨大热浪可能与气候变化有关 。
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替代暗物质解释得分
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虽然对暗物质的搜索继续空缺 , 但一些研究人员正在寻求另一种方法 , 假设暗物质不存在 , 相反 , 引力比目前认为的更复杂 。 这种所谓的MOND(修正牛顿动力学)理论的预测与许多天文观测一致 , 但与宇宙微波背景(CMB)的一些观测结果不一致 。 现在 , 理论家通过提出适合CMB数据的理论版本在解决这个问题方面取得了进展 。
更新后的模型增加了MOND的可信度 , 但与之前的版本一样 , 该理论假设了缺乏理论动机的新领域 , 因此大多数宇宙学家仍然不相信 。
作为宇宙实验室的中子星
除了黑洞之外 , 没有比中子星密度更大的天体 。
因此 , 中子星的极端引力使它们成为广义相对论“强场”测试的理想环境 。 然而 , 这样的测试需要更好地了解超致密物质的“状态方程” 。 今年 , 研究人员通过描述具有独立于此类方程的普遍关系的恒星属性来规避这个问题 。 然后 , 他们将中子星的X射线观测与合并中子星对的引力波探测相结合 , 从而限制了这些特性 。 这种“多信使”方法使他们能够对重力如何违反某些类型的对称性设置新的限制 。
有趣的物理学旋转
在有关于旋转体新闻中 , 今年市场上出现了一款受明星启发的新型陀螺 。
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它由现已退休的天体物理学家肯尼思·布雷彻(KennethBrecher)设计 , 将数学常数融入几何形状的设计中 , 其顶部具有有趣的行为 , 这个作品被称为DeltaCELT , 其顶部的长轴和短轴之比等于费根鲍姆常数(FeigenbaumConstant) , 该常数决定了某些系统何时变得混乱 。