前沿科技动态

美国研究人员证明室温下量子计算的可能性

(图片来源：Phys.org)

据PHYS网2020年5月1日消息，美国陆军研究实验室与麻省理工学院研究人员合作证明了室温下量子计算的可能性。研究人员通过计算机模拟证明，可在非线性光学晶体中制造出空腔并将光子暂时捕获在其内部，以此建立量子位，并用晶体腔是否带有光子表示不同的量子态，进而创建量子逻辑门。这一研究成果表明，结合非线性光学晶体的光子电路目前已成为在室温下使用固态系统进行量子计算的最具可能性的方法。研究人员预计，该技术的成功演示还需要约10年的持续研究。（唐乾琛）

(图片来源：TechXplore）

美国内华达大学受昆虫启发开发出用图像估算飞行器速度的新算法

据TechXplore网2020年5月5日消息，美国内华达大学研究人员开发出一种名为“FLIVVER”的新算法，可根据图像估算飞行器速度。该算法是受昆虫使用视觉信息估算飞行速度的方法启发而来，可对图像中物体的相对距离变化产生评估，以此精确推算出飞行器速度。相比于此前利用视觉信息估算物体移动速度的非线性优化算法，FLIVVER算法可降低对计算资源的需求量，通过滤波器直接计算出速度相关量的二阶倒数，对速度进行估算。该算法可单独使用也可以和其他算法结合以进一步提高效率，但目前仅能估算飞行器直线运动的速度。研究人员希望FLIVVER算法可为小型无人机的速度估计提供一种有效的通用方法。（唐乾琛）

(图片来源：TechXplore）

美国南方卫理公会大学开发出可检测勒索软件攻击的新型软件

据TechXplore网2020年5月13日消息，美国南方卫理公会大学研究人员开发出一款新型软件，可检测勒索软件的攻击。因勒索软件在进行加密工作时会占用计算机资源，产生特定类型的电涌，引起温度、功耗和电压水平变化，新型软件可通过检测计算机内部传感器的异常变化，发现勒索软件入侵。当检测到异常时，该软件会发出警告，使得受害者可及时进行响应。研究人员表示，该检测软件的工作原理与传统的基于特定行为检测的软件不同，就算是从未出现的新型勒索软件也可被检出。（李鹏飞）

德国科学家研发出能高度模仿复杂光合作用过程的“人造叶绿体”

(图片来源：Discover Magazine）

据Science 2020年5月8日消息，德国马克斯·普朗克陆地微生物研究所科学家研发出“人造叶绿体”，其能高度模仿复杂的光合作用过程。研究人员利用微流控技术，将菠菜的类囊体膜植入大小类似细胞的液滴中，并控制其与合成酶共同完成一系列类似光合作用的反应。研究人员可调整和优化这种“人造叶绿体”中液滴的成分，并且利用荧光法实时监测代谢活性。研究人员希望未来对液滴进行进一步改造，以实现复杂的生物合成任务。相关研究成果发表于《科学》期刊。（高越）

中国科学家研发出人造眼，有望实现比人眼更高的分辨率

（图片来源：Newscientist）

据Newscientist2020年5月19日消息，香港科技大学科学家研发出模仿人眼结构的人造眼。在仿生眼的设计中，模拟半球形视网膜与大量视细胞的结构与功能是一大难点。该人造眼通过包含了紧密排布的钙钛矿光敏纳米线的人工视网膜，模仿人眼的光感受器，使得仿生眼能“看见”字母。作为概念验证装置，目前该人造眼的分辨率不高。但通过该设计方法，有望大幅提高纳米线密度，从而实现比人眼更高的分辨率。相关研究成果发表于《自然》期刊。（高越）

美研究人员通过创建含碲人造层大幅提高锂硫电池的整体性能

(图片来源：techxplore)

据techxplore网站2020年4月28日消息，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员通过原位工艺在电池内部创建含碲人造层，大幅提高锂硫电池的整体性能，使其在商业上更具可行性。锂硫电池在充放电过程中会在锂电极上形成针状沉积物，该沉积物会分解电池电解质并捕获锂离子，从而使电极无法提供超长时间使用所需的全部功率，该沉积物还可能导致电池短路而着火。研究人员通过简单的原位工艺在锂金属电极上创建一个包含碲的人造层，该人造层可防止电解质降解，减少沉积物形成，从而使电池的使用寿命延长4倍。（张欢欢）

美橡树岭国家实验室开发出3D 打印的核反应堆堆芯原型

(图片来源：newatlas）

据newatlas网站2020年5月11日消息，美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）成功开发出3D打印的核反应堆堆芯原型。ORNL表示，该3D打印的堆芯原型是在“转型挑战反应堆（TCR）示范计划”的推动下实现的。该示范计划的最终目标是在2023年之前，用更少的部件制造出一个先进的、全尺寸的3D打印反应堆，并集成传感器和控制装置。目前，该计划正在利用制造过程中的持续监测和人工智能来完善原型机的设计，以评估材料和性能。（张欢欢）

俄罗斯潜航器首次潜入马里亚纳海沟10028 米

（图片来源：俄新社）

据俄新社2020年5月9日消息，俄罗斯先期研究基金会对外证实，俄罗斯深水潜航器于8日首次潜入马里亚纳海沟，深度10028米。潜航器对海床进行了绘图、拍照、录像，以为科学家收集海底环境技术参数。该潜航器为俄先期研究基金会开发的“骑士”系统组成部分，该系统还包括深水站、控制仪器。先期研究基金会表示，“骑士”系统与日本Kaiko系统和美国Nereus系统存在区别，其操控系统配装了大量的人工智能化元器件，可完全自主运行，规避障碍物，在狭窄空间寻找航行通道等。（武志星）

美海军正在建造能在海洋环境中测试激光武器的“定向能系统集成实验室”

(图片来源：DefenseNew）

据DefenseNew 2020 年5 月11 日消息，美海军近日开始建造一个面积约1718 平方米、能在海洋环境中测试激光武器的“定向能系统集成实验室”（DESIL），预计一年后投入使用。该实验室相关设施将模拟海军舰载平台可能出现的各种情形，为用户测试诸如湿度、盐、雾、空气密度和温度变化等海洋环境对高能激光束传输性能的影响；验证舰船系统为高能激光武器提供电力和制冷的途径；对激光武器射击海上靶场及其上空的目标进行试验。同时，新实验室还将集成、测试和评估新研发的定向能与高能激光武器原型。（武志星）

美国科学家研制出具有气体渗透性的超薄可拉伸的电子材料

(图片来源：CnBeta）

据cnBeta网2020年5月2日消息，美国北卡罗来纳州立大学的研究人员研制出一种超薄、可拉伸、可透气的电子材料。研究人员通过将薄膜浸入含有银纳米线的溶液中进行涂层，然后对材料进行热压，将纳米线封住。研究人员表示，这种薄膜在导电性、光学透光性和水蒸气渗透性方面表现出了良好的组合。由于银纳米线正好嵌入到聚合物表面以下，该材料在汗水的存在下也具有稳定性。研究团队创建的第一个原型是可安装在皮肤上的干电极，用作电生理传感器。（武志星）

英国萨里大学研发出基于复合材料技术的超级电容器

(图片来源：TechXplore）

据TechXplore网2020年5月19日消息，英国萨里大学高级技术学院（ATI）的研究人员推出了突破性的超级电容器技术，该技术能够以高功率存储和输送电力。ATI的超级电容器技术基于碳纳米管、聚苯胺（PANI）和水热碳三层复合材料。其中，PANI材料通过一种称为“伪电容”的机制来存储能量。这种廉价的聚合物材料具有导电性，可以用作超级电容器设备中的电极。电极通过将离子捕获在电极内来存储电荷。研究人员表示，该技术有可能彻底改变电动汽车的能源使用并减少国家电网中基于可再生能源的损失。（武志星）

波音公司推出首架“忠诚僚机”无人机

(图片来源：Military）

据Military.com网站2020年5月7日消息，由波音公司领导的澳大利亚工业团队向澳大利亚皇家空军展示了首架“忠诚僚机”无人机。“忠诚僚机”机身长38英尺（约11.7米），能够伴飞执行超过2000 海里（约2704千米）的长途任务，适用于海洋探险、太空旅行、空中巡逻等不同任务。该无人机单价预估为200万美元，具有较强的经济可承受性和作战灵活性，可实现较大规模的采购。预计，该无人机将于2020年完成首飞，开展作战能力演示验证，初期将专注于情报、监视与侦察。未来，该无人机一旦实现量产，并加持5G和人工智能技术，或将进一步提升美军的空中实力。（张嘉毅）

美国ManTech 公司推出“太空靶场”服务

(图片来源：spacenews）

据INTELLIGENCE COMMUNITY NWES网站2020年5月4日消息，美国ManTech公司推出“太空靶场”（Space Range）服务，可帮助政府和运营商寻找太空系统漏洞，避免关键设施遭受网络攻击。“太空靶场”可在虚拟空间中对太空系统实施网络攻击，以找出太空系统的薄弱环节和软件漏洞，并可使客户掌握预防和解决现实世界网络攻击能力。作为一套针对卫星互联网的解决方案，“太空靶场”所瞄准的是一个新兴领域的网络安全市场。在全球加紧备战太空的背景下，太空网络安全将成为各国关注的新焦点。（张嘉毅）

美国X-37B 无人航天飞机第六次升空开展在轨实验工作

(图片来源：DefenseNews）

据DefenseNews 网站2020年5月17日消息，美空军一架X-37B无人航天飞机于美国东部时间5月17日9时14分由联合发射联盟公司的“宇宙神5”运载火箭从卡纳维拉尔角空军站发射升空。这是X-37B第6次升空开展在轨实验工作，任务代号为“轨道试验飞行器-6”（OTV-6）。据美空军部长巴雷特透露，OTV-6任务期间所进行的实验，将比以往X-37B任何一次飞行期间所进行的实验都要多，其中包括NASA的两项实验：一是通过一个样板来评估所选定重要材料在太空条件下的反应；二是研究太空环境辐射对种子的影响。（张嘉毅）

德国开姆尼茨工业大学研发出由喷气驱动的全球最小微型机器人

(图片来源：cnBeta）

据cnBeta 2020年5月5日消息，德国开姆尼茨工业大学研究人员研发出一种号称世界上最小的微型电子机器人，其通过射出双喷射气泡来实现移动。该扁平型微型机器人长0.8毫米、宽0.8毫米、高0.14毫米，由外部发射器无线操控。浸入水溶液的机器人接收到发射器信号后，其内部的感应线圈会对其两侧卷状聚合物管子进行加热，管子内部的铂金引起催化反应，产生氧气气泡并从管子后端排出，从而形成推力推动机器人运动。该微型机器人或可应用于人体内靶向药物投递等应用。相关研究成果已发表于《自然·电子学》杂志。（张宇）

德国研究人员开发出可在血液中逆流而上输送药物的微型机器人

(图片来源：New Altas）

据New Atlas 2020年5月24日消息，德国马克斯·普朗克研究所研究人员从白细胞获得灵感，设计出一种微型机器人，能够在血液中逆流移动。该机器人本质上是玻璃微粒，宽度不到8微米，一半是涂有一层镍和金的薄膜，另一半是携带药物的有效载荷。该器人不像其他微型机器人那样在血液中游动，而是像白细胞沿着血管壁以滚动的方式移动，其方向可以通过体外磁场来控制。该机器人能够识别诸如癌细胞之类的目标细胞，并在移动中释放药物分子。该项研究或将为微型机器人针对性和局部性治疗铺平道路。（张宇）