自然状态材料中存在量子临界点

     据美国物理学家组织网1月20日报道，近日，一个美日国际研究小组以镱为基础材料研制出一种奇特的新型超导体。该超导体不需要改变压力、磁场强度或经化学掺杂，在自然状态就能达到物理学家所说的“量子临界点”。这一发现突破了理论物理的限制，为人们理解量子临界状态打开了新视野。这种异常性质，也将改变人们对超导体制造、电子数据存储的理解方式。研究论文发表在1月21日的《科学》杂志上。

科学实验发现：量子点不是点

      据美国物理学家组织网12月21日报道，丹麦科技大学光电工程系（DTU）量子光学研究小组和哥本哈根大学尼尔斯·波尔研究所的科学家共同发现，固体光子发射器发出的光，也就是所谓的量子点并不是点，这与科学家以前一直认识的不同，这让科学界非常吃惊。新发现可能有助于改进量子信息设备的效率，该研究发表在19日出版的《自然·物理学》杂志上。
　　
　　这项工作可能为利用量子点的立体维度的新的纳米光子器件铺平道路。新的效应在光子晶体、腔量子电动力学，以及光捕捉等其他研究领域也具有非常重要的作用。

罕见磁波让氧化铜具高温超导性

      据美国物理学家组织网近日报道，一个国际研究团队使用能量巨大的中子束轰击一种复杂的氧化铜晶体后，发现了一种异常的包含有氧原子的新磁波。研究人员表示，正是这种磁波让复杂的氧化铜具有高温超导性。《自然》杂志“新闻和评论”栏目对这项研究成果进行了引荐，《科学》杂志也对其进行了重点报道。

　　来自美国、中国、德国、法国的研究人员在美国明尼苏达大学物理和天文学系助理教授马汀·格雷芬的领导下进行了该研究，研究人员表示，新发现对于改进国家电网中使用的超导电线具有重要意义。

新技术首次将光场转化为机械振动

      德国和瑞士科学家组成的研究团队在11月11日出版的《科学》杂志上报告称，他们发明了一种可以将光子和机械振动耦合在一起的新方法，有望在通信和量子信息技术领域“大展拳脚”，用于研发新颖的全光缓存器、控制量子层级的光学机械系统等。

　　负责此项研究的德国马克斯普朗克量子光学研究所物理学家托拜厄斯·基彭贝格与洛桑联邦理工大学光子和量子测试实验室的研究团队合作，组建了一套设备。在这套设备中，穿过一个光学微共振腔的一束光线能够被第二束更加强烈的光线控制，因此，该设备就如同光敏晶体管。光敏晶体管是指在有光照射时能输出放大的电信号，而无光照射时便处于截止状态的三极管，其不仅有光电转换作用，而且还能放大光信号。

　　该研究团队的光学微共振腔具有两个特点：其一，它将光线收集在一个细小的玻璃结构中，引导这束光线进入一种循环模式。其二，这种结构就像玻璃酒杯一样，会以非常精确的频率震动。但这种结构非常纤细（只有人头发丝直径的几分之一），其振动频率是玻璃酒杯振动频率的10000多倍。

　　当光束射入该设备时，光子会产生辐射压力，这种压力会被共振腔放大。其结果是，压力不断增强，导致共振腔变形，将光线和机械震动耦合在一起。如果使用两束光线，具有机械振动的两束激光之间的交互作用会制造出一种光学“开光”：较强的“控制”激光能够打开或者关闭较弱的“探测”激光，正如电子晶体管中出现的情况一样。

　　将辐射转化为震动被广泛应用于移动手机中，比如，手机接收器可以将电磁辐射转化为机械振动，有效地过滤信号。但是，科学家一直不能使用光来进行这样的转化。现在，这套设备首次将光子光场转化为机械振动，这将在通信领域大有用武之地。例如，研究人员可以设计出新奇的全光缓存器，在几秒钟之内存储大量光学信息。

　　马克斯普朗克研究所的科学家阿尔伯特·希瑟说，两年多以前科学家就知道这种效应在理论上是可行的，但将其变为现实比较难。洛桑联邦理工大学资深科学家萨缪尔·德利格利斯表示，理论和实践完美地结合在一起令人兴奋。

　　目前，全球各地的研究人员正想方设法控制量子层级的光学机械系统，这种新颖的可开关耦合系统可以被作为混合量子系统的一个重要的接口，帮助研究人员扫清上述障碍。