前沿播报 | 普林斯顿大学研究人员开发通往量子计算机的新型硅结构；DARPA拟开发智能浮标网络，提升海上态势感知能力…

整编 | 谌为   主播 | Helen

普林斯顿大学研究人员开发通往量子计算机的新型硅结构

由普林斯顿大学研究人员领导的研究小组近日开发出了具有以极高精度控制两个电子之间量子行为能力的硅硬件，这是朝着用日常材料打造量子计算机迈出的重要一步。建造量子计算机需要研究人员创建量子位并以高保真度将它们彼此耦合。硅基量子器件使用电子“自旋”的量子特性来编码信息。实现基于自旋的高性能量子器件受到“自旋”脆弱性的阻碍。而普林斯顿大学研究人员能使这种“自旋”状态在相对较长的时间内保持一致。利用实验，研究人员首次展示了硅物质中两个电子自旋的纠缠量度，保持电子以超过99 %的保真度在量子状态下自旋，CNOT门可靠地在大约75%的时间内将第二量子位的自旋状态翻转。

巴西研究团队生成了能供晶体管使用的单电子电流

近日，来自巴西的一组研究团队成功让单电子电流在晶体管中流过并使其正常工作。利用该研究理论制成的设备能为将来的计算机提升空间利用率，降低能源消耗，目前该设备需要在低温的条件下进行工作，难以投入商用。该研究论文已于近日发布在《物理评论快报》上。

加利福尼亚大学研究人员探索采用纳米碳材料替代互连芯片铜材料

近日，由加利福尼亚大学圣巴巴拉分校教授Kaustav Banerjee领导的研究小组正在探索使用纳米碳材料替代电子芯片互连中的铜。研究人员表示，他们已经开发出“合适的碳基通孔”，它能连接相邻互连层，是整个互连技术发展重要部分的代表。继续研究石墨烯基互连的重点是以解决其与CMOS和后道工序加工工程的兼容性问题。

DARPA拟开发智能浮标网络，提升海上态势感知能力

美国国防部高级研究计划局（DARPA）近日透露了一项名为“海洋万物”（Ocean of Things）的新项目，为扩大海上态势感知能力寻求智能浮标网络。该项目将通过部署若干小型、低成本智能浮标来开发分布式传感器网络，从而在大范围海域实现连续的态势感知。每个智能浮标将装配一系列商用传感器，用来收集海水温度、海况和位置等环境数据，以及相关区域船只、飞机和海洋哺乳动物的活动数据。这些浮标将周期性地通过卫星把数据传输到云端进行存储和实时分析。

DARPA成功开发出94吉赫兹全硅片上系统发射机

DARPA高效线性化全硅发射机集成电路（ELASTx）项目的研究人员近期宣布开发出一款全硅片上系统（SoC）发射机，工作频率达94吉赫兹，包含积分功率放大器（PA）和数字补偿电路。据介绍，该项目已经可以将原来需要多个电路板、分立金属屏蔽组件和大量输入/输出电缆才能实现的系统集成压缩成仅有成年人指甲盖一半大小的硅芯片。这一成就为在全硅芯片上实现数字CMOS（互补金属氧化物半导体）和毫米波能力集成系统的协同设计开辟了新的路径，有望在未来催生出具有全新设计架构的军用射频系统。

《自然·材料》：海绵状晶体使天然气汽车更易储存燃料

英国剑桥大学近日开发出一种能在低压下储存大量甲烷的新材料。如果他们能阐明如何大量生产这种材料，此项研究或许能加速大容量燃料箱的发展并且推动天然气驱动汽车被更加广泛地采用。他们提出了一种使HKUST-1金属有机骨架（MOF）更加致密且将体积比增加至259的简单方法，从而第一次基本上接近美国能源部（DOC）设定的目标体积比——263。

美国海军成功试验先进飞机公司混合动力无人机

先进飞机公司近日联合美国海军在M80试验艇上进行了混合动力六旋翼无人机（HAMR）海上发射和回收试验。HAMR由先进飞机公司研发，是一款针对商业用户和军方的垂直起降混合动力六旋翼无人机，尺寸和重量介于Group 1和Group 2类无人机之间，采用二冲程汽油机—电混合动力推进，续航时间3.5小时，最大有效载荷3.2千克，最大起飞重量16.3千克。

美国导弹防御局开展无人机载千瓦级激光器概念设计

美国导弹防御局（MDA）近日已签订三份合同，以开发基于无人机的数千瓦级激光器的初步设计，用以演示激光束的稳定性。美国导弹防御局于2015年正式启动了低功率激光演示计划，并向5家主要集成商公司（波音公司、通用原子公司、洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和雷声公司）授予概念设计合同。概念设计是为了满足导弹防御局要求，评估制造和测试激光演示样机的可行性、时间表和成本。导弹防御局将参考这些设计来确定飞行测试计划的需求。

欧洲伽利略导航系统4颗新卫星升空

格林尼治时间12日18时36分（北京时间13日2时36分），欧洲伽利略卫星导航系统第19、20、21和22颗卫星由一枚阿丽亚娜5型火箭从法属圭亚那库鲁航天中心发射成功。欧洲航天局表示，此次成功发射意味着距该系统全部卫星组网并实现覆盖全球的导航服务只差明年的最后一次发射。

诺格公司拟竞标低频段和高频段下一代干扰机

在雷神公司赢得美国海军中频段“下一代干扰机”（NGJ）项目后，诺格公司目前积极开发低频段和高频段干扰机。2017年6月，美国海军航空司令部要求新型低频段干扰机应具有干扰预警雷达和语音通信频率的能力。此外，计划在增量3增加高频干扰能力，并部分取代美国海军和澳大利亚皇家空军E/A-18G电子战飞机ALQ-99吊舱，为战机提供全面的频谱干扰能力。

来源：普林斯顿大学网站、新华网、国防科技信息网等

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