前沿播报 | 超过50比特的量子模拟器、高性能石墨烯电池、皮皮虾助力开发航天材料、新一代“陆基宙斯盾”系统…

整编 | 谌为   主播 | Helen

美国研发出超过50比特的量子模拟器

美国国家标准与技术研究院（NIST）近日发布消息称，该研究院与马里兰大学联合成立的联合量子研究所（JQI）科研人员利用离子阱制成53个量子比特的模拟器，可用来研究量子磁体的相变。这一成果刊登在最新一期的《自然》杂志上。

韩国成功研发出高性能石墨烯电池

韩国《朝鲜日报》近日发布消息称，三星电子综合技术院利用石墨烯成功开发出充电速度为现有锂电池5倍的石墨烯电池。该研究成果刊登在《自然·通讯》网络版上。三星电子综合技术院将石墨烯球作为锂电池正极保护膜和负极材料，使锂电池容量增加45%，充电速度增加5倍。目前智能手机电池即使采用高速充电技术仍需1小时才能充满，但石墨烯电池只需12分钟即可。另外，该电池升温至60℃依然能够维持稳定性，因此还可适用于电动汽车。三星电子已在美国和韩国申请了专利。业界预测该技术有望在5年内实现产品商用化。

加拿大发现给电子设备充电的新方法

加拿大阿尔伯塔大学近日发布消息称，该校研究人员开发出一种新的方法来产生电力，可以对手持设备或传感器进行充电。相关研究成果近日发表在《自然·纳米技术》杂志上。这个发现给摩擦纳米发电机制定了一个新的世界标准。这种摩擦纳米发电机可以产生一个高强度的直流电，与其他研究团队生产的低质量交流电相比，是一个显著的进步。

溶液中单分子有效电荷首次测出，相关成果有望用于医学诊断

据物理学家组织网报道，瑞士国家科学基金会近期宣布，瑞士研究人员首次精确测量出了单个分子在溶液中的有效电荷，相关成果有望用于未来的医学诊断。许多生命现象与蛋白质等分子之间的相互作用有关，而电荷在其中起着至关重要的作用。然而在生物体内，蛋白质通常存在于含水环境，用传统方法很难准确测量蛋白质在溶液环境中的电荷。这一新发现有助于诊断出许多由畸形蛋白质引起的疾病，比如阿尔茨海默症和癌症等。

皮皮虾不仅能吃“能骑”，现在还有助于开发航天材料

美国研究人员日前发现，中国人的盘中珍馐螳螂虾的独特螯棒结构，可以保护它们在碾碎甲壳类猎物时自身不致受伤，或可为研发航天器所需超硬材料提供新思路。螳螂虾在中国俗称“皮皮虾”，正式名称为“虾蛄”。美国加利福尼亚大学里弗赛德分校一个团队专门对粉碎型虾蛄的螯棒结构进行了研究。螯棒又被称为“趾棒”，此前已知它是无机甲壳质构成的多层结构，外部是可以防冲击的坚硬外衣。趾棒内部又分成两个区域，第一个区域分布着螺旋状纤维物质，可以吸收冲击能量；第二个区域被称为“条纹区”。最新研究显示，趾棒的条纹区高度整齐地排列着纤维物质，它们紧紧包裹着趾棒，保护趾棒遭受冲击时不会扩张开裂。美国空军科研办公室投资750万美元资助了这项研究。相关论文发表在新一期美国《先进材料》杂志上。研究团队希望据此开发下一代复合材料，包括航天器及运动头盔等领域所需的超硬材料。

美国特种作战司令部授予一项价值3.5亿美元的通讯设备合同

维赛特公司近日宣布获得一项上限3.5亿美元的不定期不定量交货合同，将为美国特种作战部队提供先进设备、系统、服务和保障，以显著提高地面/空中态势感知、战术数据链、地面网络、情报监视侦察（ISR）、战术卫星通信、信息保障、网络管理和网络安全的现代化水平。该合同包括最近维赛特公司进行的多样化能力评估、测试和验证，以实行新的作战概念，提高态势感知，避免自相残杀，提高特种作战部队的作战能力。未来，该合同的内容也将扩大，以适应移动网络、赛博安全和宽带卫星通信领域的技术进步。

洛马公司演示验证新一代“陆基宙斯盾”系统

洛马公司近日表示，公司已将“陆基宙斯盾”与“远程识别雷达”（LRDR）相连，正在演示验证系统性能、效率和可靠性等。研究人员表示，将最先进的固态雷达系统（即“远程识别雷达”）引入“宙斯盾”系统，可获得多项技术优势，扩大态势感知范围，缩短预警时间。

IARPA启动新项目，使用视频探测复杂活动

美国情报先期研究计划局近日宣布，将开展深度多模式视频活动（DIVA）的研究工作。 DIVA项目旨在推动最先进人工视觉感知和自动视频监控。这项技术可用于诸如检测政府设施安全或高流量公共交通领域的潜在威胁等领域。

日法将首次开展装备技术联合研发，推进水雷探测技术研究

据读卖新闻近日报道，日法两国将于2018年度正式开展新型声呐技术的联合研发，来提升探测布设在海底水雷的能力。使用低频率的日本声呐水雷探测能力优秀，但在显示器图像清晰度方面技术缺陷明显。使用高频率的法国声呐图像显示技术突出。通过本项目可集成双方优势技术，开发高性能声呐。

智利将建成大型巡天望远镜，配备32亿像素数码相机

据英国《每日邮报》近日报道，智利将建成大型巡天望远镜，将配备3.2亿像素世界最大数码相机。其大小和汽车一般大，重量超过3吨，可于每个夜晚捕捉800幅图片，每一幅图片都需要1500个高分辨率显示屏来显示。该相机组装于美国能源部SLAC国家加速器实验室，将揭示宇宙前所未有的细节，并挖掘宇宙最深的秘密。

来源：《自然》、《自然·通讯》、《自然·纳米技术》等