前沿播报 | 超材料透镜将多种颜色的光聚焦到一点、多种用途的纳米天线新技术、能高效发电的双层太阳能窗户、量子无线电通信和测绘…

整编 | 谌为   主播 | Helen

哈佛大学工程与应用科学学院研究人员利用超材料透镜将多种颜色的光聚焦到一点

哈佛大学工程与应用科学学院（SEAS）的一个研究小组近日开发出了第一个单焦点镜头，它可以将同一光点和高分辨率的整个可见光谱（包括白光）聚焦。他们团队开发的超透镜使用二氧化钛阵列聚焦光的波长和消除色差。在这个最新的设计中，研究人员创造了成对的纳米鳍，同时控制不同波长的光的速度，成对的纳米扼制器控制着变换面上的折射率，并调整为穿过不同翅片的光的不同时间延迟，从而确保所有不同波长的光同时到达焦点。

韩国光州科学技术院与美国伯克利大学开发出多种用途的纳米天线新技术

近日，韩国光州科学技术院与美国伯克利大学共同开发出提高上转换纳米粒子发光效率的月牙儿状纳米天线结构体。该技术可以有效凝聚光线，以特定方向抑制发光效率。研究组表示，上转换纳米粒子的发光效率提高了16倍。今后，该技术可以应用于生物成像、生物传感、太阳能电池以及癌症治疗等多种领域。

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室发明出能高效发电的双层太阳能窗户

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员近日发明出一种双层的太阳能窗户，能够以更高的效率发电并创造阴影和绝缘层以满足测量的需要。研究人员通过一个新的窗口结构实现太阳光谱分裂，即利用两个不同层次的低成本量子吸收不同部分的太阳光谱，分别处理高能量和低能量的太阳光子，用高能量光子来提高整体功率的输出。新方法几乎可以完全消除量子点自身吸收造成的损耗，提高发电效率，并且运用的材料成本低廉，有助于降低太阳能发电的成本。该方法有助于为现有的太阳能电池板增加高效的太阳能收集器，或者将这种双层窗户整合到新型建筑物当中，补充现有的光伏技术。

美国国家标准与技术研究所研究发现量子无线电可以帮助人们进行通信和测绘

美国国家标准与技术研究所（NIST）的研究人员近日已经证明，量子物理学可以在GPS、普通手机和收音机无法可靠工作甚至根本不工作的地方，比如室内、城市峡谷、水下和地下进行通信和测绘。NIST的团队正在试验低频磁无线电，它是一种极低频（VLF）数字调制的磁信号。与传统的高频率电磁通信信号相比，它能在建筑材料、水和土壤中传播更远。

美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发出立体3D打印技术，可在几秒内制造部件

美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）与加州大学伯克利分校、罗切斯特大学和麻省理工学院的研究人员合作开发了一种立体3D打印技术，采用激光束照射将部件的全息3D图像投影到光敏树脂中，在数秒内即可实现部件一次整体成型，这相比于传统的分层打印可以大大缩短复杂部件的制造时间。

美国研制出可在室温下工作的量子芯片材料

硅基计算机技术在尺寸和运算速度上已经接近极限，而量子计算技术被视为有望突破该极限的替代技术之一。然而，现有量子计算技术中，一些前沿性研究需要将材料冷却到绝对零度（-273.15℃）左右，这阻碍了量子计算机从理论到实用的进程。美国斯坦福大学电子工程系研究团队近日分别在杂志上发表了3篇论文，宣称他们已经研制出三种量子芯片材料，包括一种量子点、两种“色心”，其中一种完全能在室温下运行，使量子计算机向实际应用跨出一大步。

欧盟启动“勃朗峰2020”项目，研发可实现百亿亿次级计算的系统级芯片

近日，欧盟启动“勃朗峰2020”（Mont-Blanc 2020）项目，作为一系列聚焦高能效基于ARM计算研究项目的接续，“勃朗峰2020”将开启目标是百亿亿次的宏伟研究。目前开展的“勃朗峰2020”是“勃朗峰”项目的第四阶段，由欧盟通过“地平线2020”计划提供总额1010万欧元的预算支持。目标是为未来低功耗欧洲百亿亿次处理器铺平带路。为了改进“勃朗峰2020”项目所研发的处理器代与代之间的经济可持续性，该项目还包括对其他市场需求的分析。该项目的策略基于模块化封装，将研发一组面向不同市场的系统级芯片（SoC），如用于自动驾驶的“嵌入式高性能计算”。

美国科学家发现多能干细胞“开关”

美国国家眼科研究所一项新研究近日表明，可以更好地用诱导多能干细胞培育视网膜色素上皮细胞，从而改进对老年黄斑变性的干细胞疗法，未来有望给一些失明者带来光明。老年黄斑变性是一种常见的与年龄有关的眼部疾病，早期症状为视力下降，晚期则表现为视野中心出现暗点、视物模糊，严重者会失明，是造成老年人群不可逆视力损伤的主要原因之一。

DARPA资助开发抗菌治疗方法，应对未来疫情威胁

DARPA近期资助亚利桑那州立大学开展新型抗菌剂研究，以应对下一次疫情暴发。通常，感染病原体后，机体仅需几天时间便可产生相应抗体，但实验室抗体研究却需耗费数月。该团队试图通过研究，缩短发现和生产抗菌剂的时间。

Intel处理器爆出重大安全漏洞，修复后或致性能下降30%

《Register》近日报导，几乎所有过去10年中生产的英特尔处理器被发现有个重要的安全漏洞，可以允许“普通用户只需启动某些程序，或透过Web浏览器中的JavaScript，就能在某种程度上辨识原应受保护的内核记忆体内的内容”。由于修复需要将内核记忆体完全从用户操作流程中分离出来，修补后的操作系统可能会出现“5%到30%的运作迟缓，程度取决于工作和处理器型号”。

来源：哈佛大学工程与应用科学学院网站、《Nano Letters》、《Register》等

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