资讯汇总39期：【科技周报】我国研究团队开发出太阳能提锂新技术

资讯汇总 2024.10.1739期 【科技周报】我国研究团队开发出太阳能提锂新技术 摘要: 研究实现电流驱动共线反铁磁中垂直奈尔矢量翻转。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学实验室M02课题组在Cr2O3/Pt异质结器件中实现超短电流脉冲下的奈尔矢量180°超快翻转，在Y3Fe5O12/Cr2O3/Pt异质结器件中实现Cr2O3的Néel矢量和YIG垂直磁矩的180°一致翻转，为新一代磁子信息科学技术奠定了物理基础。相关研究成果发表于《NatureElectronics》期刊。 【ESG周报】绿色金融体系持续完善，首个区级能耗管理办法出台 2024.10.15 【科技周报】氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示 2024.10.11 【上海产经观察】上海发布首批“市区协同”千亿级产业集群 2024.10.06 【双碳周报】国内碳市场周交易总量大幅上涨 2024.10.05 【科技周报】科学家揭示“脑肠轴”调控体重的秘密 2024.09.24 往期回顾 科学家创新谱系示踪技术揭示细胞衰老的命运轨迹和特定功能。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌团队通过开发体内细胞衰老的谱系示踪及功能研究技术，发现肝损伤后巨噬细胞通过分泌炎症因子促进肝纤维化，而内皮细胞可以限制损伤和纤维化。为细胞衰老领域和再生医学研究提供了技术路径，并为肝脏相关疾病临床治疗提供了新的研究方向和理论依据。相关研究成果发表于《Cell》期刊。 新研究发现灵长类特有细胞亚型。华大生命科学研究院与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心等单位通过时空组学和单细胞组学技术，构建出猕猴、狨猴和小鼠的小脑空间转录组图谱，发现在狨猴和猕猴小脑中存在或与学习等高级认知功能密切相关的特殊浦肯野细胞亚型。为未来进一步研究小脑的功能和相关疾病机制提供了线索和方向。相关研究成果发表于《Science》期刊。 过程工程所开发出前驱体水解法实现批量化制备二氧化硅多壳层空心微球粉体。中国科学院过程工程研究所朱庆山团队基于流态化技术通过四氯化硅氨解法制备出含二亚氨基硅前驱体，并可通过改变水解介质组成调控空腔尺寸，还可合成氧化锡和二氧化钛空心微球粉体。此外，研究提出氯化铵沉积—热分解策略，使二氧化硅多壳层空心微球粉体的孔径可从7nm调节至2nm-50nm区间。相关研究成果发表于 《AdvancedMaterials》期刊。 我国研究团队开发出太阳能提锂新技术。南京大学朱嘉、陈骏院士团队受自然界盐生植物“选择性吸收 —储存—释放”机制启发，开发了界面光热盐湖提锂装置，该装置通过吸收太阳光产生热能，再利用热能驱动蒸腾作用，在装置内产生压强，促使水分子和锂离子穿透膜层，而将其他物质有效分离，从而能以高选择性、低能耗、低碳排放的方式从盐湖水中提取锂。这项技术有望推动我国高原盐湖锂产业绿色高质量发展，保障战略性关键金属锂的安全供给。相关研究成果发表于《Science》期刊。 风险提示：前沿科技发展进程在规制边界、演进路径、商业落地、外部环境等方面不及预期。 产业研究中心 赵子健(分析师) 021-38032292 zhaozijian@gtjas.com 登记编号S0880520060003 徐淋(分析师) 021-38677826 xulin028941@gtjas.com 登记编号S0880523090005 目录 1.未来信息领域3 2.未来生物领域4 3.新一代制造领域6 4.新能源与环保领域8 导读： 本报告汇编了2024年09月29日到2024年10月12日期间前瞻产业的重要动态，主要涉及未来信息、未来生物、新一代制造、新能源与环保领域中的前沿赛道。 技术资讯 1.未来信息领域 中国科大基于固态量子存储实现跨越7公里的分布式光量子计算 近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权、柳必恒等在量子网络领域取得重要进展。团队基于多模式固态量子存储和量子门隐形传送协议在合肥市区实现了跨越7公里的非局域量子门，并演示了分布式的Deutsch-Jozsa算法及量子相位估计算法。该工作基于量子门隐形传送协议来建立两个量子节点之间的非局域量子门。两个量子节点之间的直线距离为7公里，分别位于中国科大东校区和合肥市大蜀山东侧。该研究在两节点间使用通信波段光子和专线光缆进行量子纠缠态的远程分发。进而，中国科大节点和大蜀山节点分别执行本地的两比特量子门操作。中国科大节点采用掺铕硅酸钇晶体实现纠缠光子的存储，直到接收到大蜀山节点的测量结果，并根据这一结果执行相应的单比特门操作。实验结果表明，中国科大节点的光子与大蜀山节点的光子之间完成了两比特非局域量子门操作，其中受控非门的保真度达88.7%。固态量子存储器的纠缠存储时间达到80.3μs，比前人工作提升近2倍，且纠缠存储的时间模式数达1097个，使得非局域量子门的生成速率获得了线性提升。基于非局域量子门，科研人员进而在这两个远程节点间演示了两比特的Deutsch-Jozsa算法以及量子相位估计算法，实现了量子算法的远程分布式执行。该工作首次在城市距离上实现分布式光量子计算的演示，展示了基于量子存储和通信光缆构建分布式量子计算网络的可行性，为规模化量子计算的实现提供了新思路。相关研究成果发表于《NatureCommunications》期刊。 （中国科学技术大学，10/08） 研究实现电流驱动共线反铁磁中垂直奈尔矢量翻转 近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学实验室M02课题组实现了SOT驱动共线反铁磁绝缘体Cr2O3垂直Néel矢量的180°翻转。研究发现，通过测量界面未补偿磁矩产生的反常霍尔电阻，可以读取Cr2O3的奈尔矢量方向。该研究表明，利用电流产生的SOT可以驱动奈尔矢量180°翻转。在270K时，临界翻转电流密度5.8×106A/cm2，且临界翻转电流比其他反铁磁绝缘体小一个数量级。同时，由于Cr2O3的本征频率在太赫兹频段，研究在Cr2O3/Pt异质结器件中实现了超短电流脉冲下的奈尔矢量180°超快翻转。进一步，该研究在Y3Fe5O12/Cr2O3/Pt异质结器件中实现了Cr2O3的Néel矢量和YIG垂直磁矩的180°一致翻转。研究通过测量该体系的交换偏置效应发现，Y3Fe5O12和Cr2O3界面具有较强的交换耦合作用。当在Pt层施加电流时，电流翻转Cr2O3垂直奈尔矢量的同时会带动YIG磁化翻转。实验显示自旋轨道力矩作用发生在Cr2O3层，证实了整个Cr2O3的Néel矢量的180°翻转而非仅仅是未补偿的界面自旋。该成果为新一代磁子信息科学技术的开发和实际应用奠定了核心元件及其磁子器件的物理基础。相关研究成果发表于《NatureElectronics》期刊。（中国科学院物理研究所，10/10） 量子纠缠可提升光学原子钟精度 近日，美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们，利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。研究团队通过推动锶原子，使其电子进入远离原子核的高能级轨道，从而实现了量子纠缠。在这种状态下，电子云变得非常扩散，就像蓬松的棉花糖。如果让几个这样的原子足够接近，它们之间的电子就会产生强烈的相互作用，形成纠缠态。研究人员尝试构建了包含单个原子以及由两个、四个和八个原子组成的纠缠群体的时钟模型。实验结果显示，在特定条件下，基于纠缠原子的时钟表现出的不确定性，显著低于传统光学原子钟，这意味着可以在更短的时间内达到相同的精度水平。更重要的是，这些新型时钟甚至有望超越所谓的“标准量子极限”，而这是非纠缠系统理论上能达到的最佳精度极限。这项研究不仅展示了量子技术如何提高计时精度，还为未来探索宇宙基本性质提供了新工具。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（科技日报，10/10） 量子处理器计算能力强于经典超算 近日，美国谷歌研究院科学家团队探索了量子回路的复杂性，其新展示的一个量子处理器已经能够执行现有超级计算机无法完成的计算任务。科学家研究了量子处理器进入复杂计算输出领域的路径，通过使用一种被称为随机线路取样的方法，来测试超导量子比特（量子计算机的基础单元）2D网格的保真度。实验展示了两个阶段之间的转变，其中，在第二个阶段即所谓“低噪声阶段”中，研究团队证实了量子计算机的计算复杂性，足以超越经典超级计算机。此外，他们还用67量子比特的“悬铃木”（Sycamore）芯片展示了超越经典的性能。这一实验和理论工作证实了存在一种稳定的、计算上复杂的相态，这种相态可以利用当前的量子处理器达到。研究团队表示，这一发现增进了人们对量子计算能力的理解。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（科技日报，10/10） 科学家提出协同量子精密测量新技术 近日，中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华、江敏团队成功制备出具有协同效应的原子核自旋，使核自旋相干时间延长至9分钟，并观测到协同自旋对极弱磁场的量子放大现象。他们进一步提出了协同量子精密测量新技术，使磁场测量的灵敏度突破了碱金属原子的标准量子极限。针对局部噪声和磁场不均匀性等不利因素会破坏量子系统的相干性进 而限制其相干时间的问题，研究团队创新性地提出了基于协同自旋的量子相干增强技术。利用相干时间延长的协同核自旋，团队构建了一种新型的磁场量子放大器，成功实现3个数量级的磁场放大。研究人员进一步将协同量子放大技术应用于极弱磁场 测量，磁场灵敏度达到4飞特斯拉每根号赫兹，超越了所使用碱金属磁力计本身的自旋投影噪声极限。该工作在量子精密测量和基础物理领域具有潜在的应用价值。一方面，该方案适用于更广泛的实验体系，也可以推广到其他量子传感技术，有望大幅提升相应的传感性能指标，形成一类全新的“协同量子传感器”；另一方面，更高的探测灵敏度将有助于超越标准模型的基础物理研究，为暗物质、第�力等奇异物理搜寻提供全新手段。未来，选择自旋破坏截面更小的惰性气体—碱金属混合原子体系，有望进一步提高磁场测量灵敏度，突破0.1飞特斯拉每根号赫兹的测量精度，创造磁场测量新纪录。这将为极弱磁场科学研究提供前所未有的测量精度，孕育重大科学新发现。相关研究成果发表于《PhysicalReviewLetters》期刊。（中国科学报，10/10） 政策资讯 六部门发布《国家数据标准体系建设指南》 近日，由国家发展改革委、国家数据局、中央网信办、工业和信息化部等六部门联合印发的《国家数据标准体系建设指南》正式发布。《指南》明确，到2026年底，基本建成国家数据标准体系，围绕数据流通利用基础设施、数据管理、数据服务、训 练数据集、公共数据授权运营、数据确权、数据资源定价、企业数据范式交易等方面制修订30项以上数据领域基础通用国家标准。根据《指南》提出的建设思路，数据标准体系结构包括基础通用、数据基础设施、数据资源、数据技术、数据流通、融合应用、安全保障等7个部分。《指南》还详细列出了国家数据标准体系的建设内容。具体而言，数据基础设施标准主要涵盖存算设施、网络设施、流通利用设施等；数据资源标准主要涵盖基础资源、开发利用、数据主体、数据治理、训练数据集等；数据技术标准主要涵盖数据汇聚技术、数据处理技术、数据流通技术、数据应用技术、数据运营技术、数据销毁技术等；数据流通标准主要涵盖数据产品、数据确权、数据资源定价、数据流通交易等。下一步，国家发展改革委、国家数据局和有关部门将强化组织保障、增强协同合力，确保数据标准化工作落到实处，推动构建以数据为关键要素的数字经济，有效发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用。（科技日报，10/10） 2.未来生物领域 技术资讯 中国科大揭示细胞更新转录调控新机制 近日，中国科学技术大学刘行、姚雪彪和�志凯研究发现了书签标识因子FOXA1在细胞有丝分裂期过程中DNA结合模式转变的磷酸化调控机制，以及FOXA1转录凝聚体的形成与功能发挥的分子基础。该研究通过时间分辨邻近交联质谱发现，FOXA1的第221位丝氨酸（S221）在细