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北京大學物理學院肖云峰教授與龔旗煌院士領導的研究團隊在微腔非線性光學研究取得重要進展：首次實現有機分子修飾的二氧化硅光學微腔的高效三次諧波產生，比此前報道的二氧化硅微腔轉換效率提高了四個量級，接近晶體微環腔三次諧波的最高轉換效率。成果被《物理評論快報》以封面及編輯推薦形式亮點報道：Phys. Rev. Lett. 123, 173902 (2019)。論文題為“Microcavity Nonlinear Optics with an Organically Functionalized Surface” (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.173902)。左圖：二氧化硅微腔表面修飾有機共軛分子；右圖：實驗測得的激發光和三次諧波光譜圖 三階非線性光學效應是現代光學研究和應用中最重要的非線性光學過程之一，被廣泛應用于實現光頻梳、全光開關和量子光源等。二氧化硅回音壁微腔由于具有超高的品質因子和成熟的制備工藝，已經成為是現代光子學研究的重要器件。然而，由于材料的限制，二氧化硅三階光學非線性響應較弱于多數晶體材料，這嚴重地制約了二氧化硅微腔器件的性能。另一方面，有機共軛小分子具有離域的?電子系統，在光場激發下，離域電子表現出很強的非諧振動，從而具有很高的非線性響應系數。同時，回音壁微腔的表面倏逝場為微腔與外界物質相互作用提供天然的通道。因此，采用表面修飾技術，光學微腔和高非線性響應的有機分子形成連結；有機分子通過表面倏逝場作用，有效地調控微腔系統的非線性效應，從而提高微腔器件的性能甚至可能突破微腔材料的限制。 在該項工作中，研究團隊通過采用兩步反應法，實現了二氧化硅微腔表面均勻地修飾有機分子層，既有效增強了微腔表面三階非線性系數，同時保持了腔的高品質因子特性。實驗中，研究者采用最近發展的動態相位匹配技術，即基于腔克爾效應和熱效應補償非線性頻率轉換過程中本征的相位失配，實現泵浦光和諧波頻率與熱腔模頻率的共振匹配，最終實驗上觀測到三次諧波轉換效率達到1680%/W2，比之前報道的二氧化硅微腔的最高轉換效率提高了四個量級，接近目前晶體微環腔轉換效率的最高值。研究者進一步地在實驗上揭示了三次諧波的增強來自表面修飾的有機分子：微腔三次諧波/合頻轉換效率顯著依賴于泵浦光偏振，平均輸出功率對比度達到50倍，這是由于有機分子偶極取向導致的偏振依賴響應。該工作采用的表面修飾技術和動態相位匹配方法可以普適地推廣到其它微腔和光波導等體系中，在寬帶可調諧非線頻率轉換和表面科學研究中發揮重要作用。

生成模型的研究重點是如何從給定的數據集合中學習到數據的聯合概率分布，以及從學習到的概率分布中高效地生成新的樣本。研究團隊提出將數據的聯合分布概率編碼成量子多體態的概率幅的模平方。進一步地，他們提出在經典計算機上使用矩陣乘積態(Matrix Product States)來模擬學習的過程。矩陣乘積態的參數，即張量網絡的張量元，可以通過類似密度矩陣重整化群(Density Matrix Renormalization Group)的算法進行學習，最終形成一個具有泛化能力的生成模型。這個學習算法結合了量子物理與機器學習各自的優點：它不僅可以利用GPU高效地學習到模型參數，還可以利用張量網絡的靈活性動態地調節模型表達能力。此外，與傳統的基于統計物理的生成模型（例如玻爾茲曼機）相比，玻恩學習機還具備直接生成無關聯樣本的強大能力，從而可以高效地生成新的數據。 基于量子態的概率生成模型融合了量子物理與機器學習的思想，是一個嶄新的研究領域。玻恩學習機借助量子態內稟的概率解釋及其強大的表達能力，意在為機器學習和人工智能提供更為先進的生成模型和學習算法。此外，這類模型在量子信息處理，量子計算以及多體物理中具有應用潛力。展望將來，最令人興奮的前景應該會是在一臺量子計算機上實現玻恩學習機，從而以全新的方法進行概率型的學習和建模。這項工作用使用張量網絡模擬量子計算機的運行，向無監督量子機器學習邁近了一步。作用在一幅MNIST圖片上的矩陣乘積態以及它的糾纏譜

隨著恒星輻射增強，這類冰行星或衛星將直接進入極 端炎熱的溫室逃逸狀態，也就是說，它們的表面溫度將升高到 100 °C 以上，液態 水因而無法存在，生命也將無法存在。 隨著恒星輻射增強，冰行星或衛星的氣候狀態之所以發生突變，而不是平緩過 渡到溫和的宜居狀態，是因為其表面反射恒星輻射能力的急劇降低和大氣溫室效應 的急劇增強造成的。冰雪能夠把 60%以上的恒星輻射反射回太空，而液態水僅反 射不足 10%的恒星輻射。一旦冰雪融化，行星地表反射能力的突然降低使得其吸 收恒星輻射的能力大大增強，從而導致地表溫度急劇升高。除此之外，冰雪融化 后，大量的水汽進入大氣，水汽的強溫室效應也將使地表溫度進一步升高。在水汽 正反饋效應的作用下，液態水將完全蒸發進入大氣并被光解、最終逃逸到太空。

本研究利用氧氣對非骨架摻雜選擇性刻蝕的效應，首次在Cu襯底上實現了石墨烯的完美骨架摻雜生長，氮摻雜后的石墨烯遷移率高達13000 cm2/Vs，比其他工藝制備的摻雜石墨烯要高出數個量級。同時，石墨烯的面電阻也降低到130 oh/sq，摻雜的穩定性顯著提高。

化學交聯結合質譜技術 (chemical cross-linking coupled with mass spectrometry, CXMS) 是近年來迅猛發展的一種檢測蛋白質結構和蛋白質相互作用的方法。隨著質譜儀器以及交聯數據搜索軟件的發展，CXMS技術已經獲得了長足的進步，但在該技術中能夠應用的交聯劑類型卻并不豐富。目前商業可購買的交聯劑主要是針對蛋白質N端和賴氨酸殘基，還有少量針對半胱氨酸殘基。精氨酸在蛋白質中含量豐富 (>5%)，而且經常出現在蛋白質相互作用界面中。但目前還沒有成熟的針對精氨酸殘基選擇性的交聯劑被開發出來。 為了進一步豐富交聯劑的種類，該研究開發了靶向精氨酸的交聯劑。該系列交聯劑在不同長度的聚乙二醇單元兩端連接芳基取代甲酰甲醛結構(aromatic glyoxal)，分別命名為ArGO1-3交聯劑。此外根據甲酰甲醛結構的相對位置、苯基取代情況、交聯劑臂長情況以及化學連接方式的情況，還開發出meta-ArGO1-2、ortho-ArGO1、MeO-ArGO1-2、HP-ARGO1以及amide-ArGO1-2等一系列ArGO交聯劑。

研究成功地利用結晶水帶來的別構效應，精確控制了AIE分子的熒光發射。研究將配位基團通過柔性碳氫鏈連接到具有聚集誘導熒光效應的基團二苯基二苯并富烯上，制備出具有配位功能的發光兩親分子PBFL。當用水化能力依次減弱的Mg2+,Ca 2+,Sr2+,Ba 2+等不同 金屬離子與PBFL 配位時，得到的沉淀熒光顏色由藍逐漸 變到黃。而通過加熱除掉結晶水時，所有配位體系均呈現黃色熒光。當把這些無水體系用水 -乙醇混合溶劑 熏蒸或直接水化時，不同金屬 離子的 配位體系都恢復成原來的熒光顏色。種通過結晶水實現的發光顏色精細調控，避免了傳統熒光顏色調控中采用的一個顏色一種合成的大量有機合成工作。 課題組 發現，只要利用不同的堿土金屬離子在溶液中對發光分子進行配位，就可以實現 PBFL的熒光顏色從藍到黃的精確調控。而通過選擇合適的金屬離子，就可以獲得最大的發光顏色變化。

研發階段/n該成果根據轉統皮蛋加工中鉛的作用機理，首次在國內外研究出了銅鹽、鋅鹽合加代鉛及其合適的比例。開展皮蛋保質涂膜劑的研究，先后研制出"四合一"涂膜劑、AC復合涂膜劑（固膜型）、KJ-003復合涂膜劑（半固膜型）及KJ-004涂膜劑（固膜型）4種。KJ-004皮蛋涂膜劑成膜時間快，成本低，操作簡單，保質時間達8個月時。研究建立了清料法加工鵪鶉皮蛋的配方、合適濃度與配套加工技術。創立了利用雞蛋加工皮蛋的技術與配方。首次研究創建了皮蛋清料生產法，探明了堿度變化規律和最佳濃度，并提出"清料法生產"新

研發階段/n潔蛋是指禽蛋產出后，經過清潔、消毒、烘水、檢驗、分級、涂膜及包裝等系列處理后的鮮蛋產品，品質安全可靠，保質期長，可直接上市銷售。目前，許多發達國家規定禽蛋產出后必須經過清潔處理才能上市銷售。北美、歐洲和日本禽蛋的清洗消毒率已經達到了100%。所有雞蛋必須經過清潔處理才能上市。該成果采用安全的清潔消毒劑進行快速脫臟（禽糞、血污、雜草等）與清潔消毒，不僅快速、效果好，而且不影響蛋的品質；采用純天然的涂膜保鮮劑，不僅安全、成本低，而且保鮮效果好，鮮蛋保鮮時間達到6個月以上；形成的工藝流程簡潔實

已有樣品/nWMO-II器官保存液以WMO-I器官保存液（同濟醫院制劑）為基礎，汲取國外器官保存液的優點，并以器官保存理論為指導：1, 減少由于低溫保存導致的細胞水腫；2, 防止細胞的酸化作用；3, 防止灌洗保存過程中細胞間隙的膨脹；4, 防止氧自由基的損傷，尤其是在再灌注過程中；5, 提供再生高能磷酸化合物的底物。吸收了UW液、HTK液等保存液的優點，同時具備了自己明顯的特點：常溫運輸和儲存，擺脫冷鏈；低粘滯度，灌注效果好的特點。目前已通過大、小動物實驗分別證實：WMO-Ⅱ器官保存液對腎臟具有優良

利用一氧化碳分子對針尖進行化學修飾，調控針尖的電荷分布，通過探測電四極矩針尖與強極性水分子之間的微弱高階靜電力，獲得了弱鍵合的水分子團簇甚至亞穩結構的亞分子級分辨成像，并在原子尺度上確定了其氫鍵構型和氫原子的位置。