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河南科技Henan Science and Technology科技资讯总第806期第12期2023年6月科技资讯罕见希格斯玻色子衰变证据初现据欧洲核子研究中心（CERN）官网2023年5月27日报道，在近日举行的大型强子对撞机物理学会议上，该机构的超环面仪器实验（ATLAS）和紧凑缪子线圈实验（CMS）实验团队携手发布报告称，他们找到了希格斯玻色子衰变为Z玻色子和光子的首个证据，这种衰变有望提供间接证据，证明存在超出粒子物理学标准模型预测的新粒子。2012 年，CERN 的大型强子对撞机（LHC）发现了希格斯玻色子，自此ATLAS和CMS团队一直在努力研究这种独特粒子的性质，并试图确定它产生和衰变为其他粒子的不同方式。粒子物理学标准模型预测，如果希格斯玻色子的质量约为1 250亿电子伏特，其衰变为Z玻色子和光子的概率约为 0.15%，但一些扩展理论则预测了不同的衰变率。因此，测量衰变率有望为超出标准模型之外的物理学和希格斯玻色子的性质提供有价值的见解。在一项最新研究中，ATLAS 和 CMS 携手，结合2015年至2018年LHC第二轮运行期间两个团队分别收集的数据集，并借助先进的机器学习技术区分信号和背景事件，首次证明了希格斯玻色子可以衰变为Z玻色子和光子。该结果的统计显著性为3.4个标准差，低于粒子物理学宣布某一研究为“发现”所需要的5个标准差。研究人员解释称，希格斯玻色子衰变为Z玻色子和光子的过程类似于衰变为两个光子的过程。在这个过程中，希格斯玻色子不会直接衰变为这些粒子对，会存在一个衰变为“虚拟”粒子的中间环节，这些“虚拟粒子”无法直接检测到，可能包括尚未发现的与希格斯玻色子相互作用的新粒子。CMS团队表示，新粒子的存在可能会对罕见的希格斯衰变模式产生显著影响，最新研究是对标准模型的有力测试。（来源：科技日报）科学家首次验证“量子最小作用量原理”华南师范大学物理与电信工程学院教授颜辉/朱诗亮团队在量子物理领域取得重要研究进展：首次实现了“量子最小作用量原理”的实验验证。相关研究 2023 年 5 月 22 日在线发表于 自然光子学。温永立、王云飞和田礼漫为论文共同第一作者，颜辉和朱诗亮为共同通讯作者，华南师范大学为论文第一单位。“物理学家的终极梦想是在一张小纸条中写出整个宇宙的秘密，而最小作用量原理可能就是必写的原理之一。”颜辉表示，最小作用量原理被科学家看作是物理学，甚至是自然界中最具普适性的基本原理，它具备简洁和统一的科学美学特河南科技科技资讯2第12期征，在物理学乃至科学发展史中有着极其重要的地位。自然界总是以最节省的方式达到它的目的，这就是最小作用量原理的核心思想。然而，物理学界一直未有实验测量出路径积分中的关键物理量传播子，这使得路径积分的基本概念研究一直停留在理论阶段。此外，因为传播子测量技术的缺失，量子力学中的最小作用量原理一直也未能被实验直接演示或验证。测量传播子的主要困难在于，传播子是复数，传统的量子测量技术无法直接对其进行测量。颜辉/朱诗亮团队通过借鉴近年来国际上直接测量波函数的方法，设计和构建了传播子的理论测量方案，该方案将传播子的实部和虚部分别对应到实验可观测量，然后重构出传播子。其后，研究团队根据此方案设计并搭建了量子光学实验系统。实验中，研究团队先通过将单光子的空间模式和偏振模式进行耦合，然后将其输送至渐变折射率光学材料中进行演化，最后用可探测单光子的相机对光子的空间分布进行探测，传播子的实部和虚部最终便可以在不同偏振态光子空间分布图中被分析并重构出来。这个实验中传播子的测量结果与费曼计算的理论结果高度吻合，从而首次在实验中测出了传播子。在成功测量出传播子之后，研究团队进一步开展通过传播子验证量子力学中的最小作用量原理的研究。由于作用量正比于传播子的相位因子，因此，对测量所得传播子的相位进行分析，通过最小作用量原理，找到传播子相位的极值所在位置，便能得到单光子的经典路径。经过对海量的传播子实验数据进行计算和分析，研究团队成功得到了单光子在自由空间和谐振势场中的经典路径，这些路径与经典力学理论所预测的路径吻合，从而首次在实验中演示和验证了量子力学中的最小作用量原理，揭示了最小作用量原理在量子力学和经典力学中的统一性。朱诗亮表示，传播子是费曼路径积分的关键物理量，首次实现传播子的实验测量有重要的科学意义，打开了实验研究与路径积分相关的量子现象的大门。此外，最小作用量原理是物理学中的普适性原理，在量子系统中实现对其实验的演示可为量子-经典界限、量子力学-广义相对论的交叉等领域的研究提供新的视角。（来源：中国科学报）首个电信网络远程量子中继器节点构建科技日报2023年5月24日报道，奥地利因斯布鲁克大学量子物理学研究团队已成功构建了一个用于电信网络标准波长的量子中继器节点，并将量子信息传输数十公里。这个功能齐全的网络节点是量子中继器的核心部分，由两个单一物质系统组成，能够以标准的光子产生纠缠电信网络的频率和纠缠交换操作。研究结果于2023年5月22日发表在 物理评论快报 上。量子网络将量子处理器或量子传感器相互连接起来。在网络节点之间，量子信息由穿过光波导的光子交换。然而，在长距离上，光子丢失的可能性急剧增加。量子信息不能简单地被复制和放大，25年前，因斯布鲁克大学研究团队提供了量子中继器的蓝图。其拥有光物质纠缠源和存储器，以在独立的网络链路中产生纠缠，这些链路通过纠缠交换在它们之间连接，最终将纠缠分布在长距离上。新构建的中继器节点由光学谐振器内的离子阱中捕获的两个钙离子及到电信波长的单光子转换组成。科学家们还展示了通过50公里长的光纤传输量子信息，而量子中继器恰好位于起点和终点之间的中间位置。研究人员还计算出这种设计的哪些改进是必要的，以使传输超过800公里成为可能，从而将因斯布鲁克和维也纳连接起来。（来源：科技日报）全球超高海拔单机容量最大风电机组成功吊装记者2023年5月25日从三峡集团获悉，一台单机容量为3.6兆瓦的风机在西藏自治区山南市措美县哲古镇成功吊装。这是目前在全球超高海拔地区成功吊装的最大单机容量风电机组，对我国在高海拔环境下开展大规模高参数风电资源开发具有重要意义。据了解，此次吊装的风电机组属于三峡集团西藏措美哲古风电二期项目，该项目总装机容量50.6兆瓦，设计布置15台风机，其中单机容量3.6兆瓦第12期3的机型有7台，风机所在位置海拔均超过5 000米。三峡集团西藏措美哲古风电场位于喜马拉雅山北麓，是目前世界上海拔最高的风电项目。据三峡集团西藏能投山南分公司负责人王亮介绍，措美哲古风电一期项目顺利投产后，三峡集团加大科研力度，在二期项目中全部采用单机容量 3兆瓦以上的机型，最大的单机容量达到3.6兆瓦，可有效提高当地风资源的利用效率。本次吊装的这款单机容量3.6兆瓦风机叶轮直径160米，风机轮毂中心距地面90米，具有高海拔适应性、防紫外线、防雷击、耐低温、抗覆冰等技术特点，能够在严苛的自然环境下长期稳定运行。据悉，二期项目投产后，预计年上网电量将超过1.5亿千瓦时，能在更大程度上缓解西藏山南地区冬季用电高峰紧张的问题。按 中国电力行业年度发展报告2022 中电厂供电标准煤耗301.5克每千瓦时测算，该项目年发电量相当于每年可节约标准煤超4.5万吨，减排二氧化碳近13万吨，减排二氧化硫超15吨，绿色效益显著。（来源：科技日报）基于芯片的量子密钥分发系统制成科技日报2023年5月29日报道，瑞士与意大利科学家开发了一种基于集成光子学的量子密钥分发（QKD）系统，能以前所未有的速度传输安全密钥。在新QKD系统中，除激光器和探测器外，所有组件都集成到芯片上，这具有紧凑、低成本和易于大规模生产等诸多优点。该原理验证实验代表向实际应用这种高度安全的通信方法迈出了重要一步。该成果发表在2023年第6期 光学研究期刊上。QKD技术的一个关键目标是能将其简单地集成到现实世界的通信网络中。实现这一目标的一个重要且必要的步骤是使用集成光子学，它允许使用与制造硅计算机芯片相同的半导体技术来制造光学系统。新研发的 QKD 系统使用发射器发送编码光子，并使用接收器检测它们。瑞士日内瓦大学团队开发了一种将光子集成电路与外部二极管激光器结合在一起的硅光子发射器。QKD接收器由二氧化硅制成，由光子集成电路和两个外部单光子探测器组成。意大利米兰的 CNR光子学和纳米技术研究所团队则使用飞秒激光微机械加工来制造接收器。对于发射器，使用带有光子和电子集成电路的外部激光器可以高达2.5吉赫兹的创纪录速度准确地产生和编码光子；对于接收器，低损耗和偏振无关的光子集成电路和一组外部检测器允许对传输的光子进行被动和简单的检测。用标准单模光纤连接这两个组件可高速生成密钥。研究人员使用150公里长的单模光纤和单光子雪崩光电二极管在不同的模拟光纤距离上进行了密钥交换。他们还使用单光子超导纳米线探测器进行了实验，使量子误码率低至0.8%。（来源：科技日报）聚集自主可控，首个安全领域的CDSL开源人民网 2023年 5月 31日报道，数字时代，网络安全的重要性正日益凸显。如何打造开放共享、自主可控的安全工具，把网络安全关键技术和解决方案牢牢掌握在自己的手中？2023年5月30日，电子科技大学网络空间安全学院与 YakLang团队宣布开源首个安全领域的CDSL（垂直领域语言）YakLang。据介绍，YakLang 语言是国产化“图灵完备”的研发语言，针对当前不同研发语言重复编写、难以兼容、能力割裂等困境，能够从底层实现能力融合，可以通过语言本身的语法和接口互相调用。“开放、共享、共创对网络安全行业具有重要的意义。”电子科技大学网络空间安全学院院长张小松表示，通过技术共享，不同组织，安全团队就可以开展更加紧密的合作，一起来应对威胁。同时，开源社区也促进了安全专家和开发者之间的合作交流，共同解决安全问题，并推动创新和最佳实践的落地。会上还发布了网络安全领域大模型ChatCS。该模型能为用户提供安全知识问答、漏洞情报检索、扫描数据分析等功能。张小松表示，人工智能在网络安全领域的应用无疑可以提供更强大、智能和自适应的安全防护能力。大语言模型不仅可以解决领域知识问题，同时基于YAK基础设施的构件和插件，将大幅扩展 ChatCS能力和边界，改变传统交互模式。（来源：人民网）河南科技科技资讯