空气燃料实验系统“梦想成真”

英国《自然》杂志发表一项工程学研究，瑞士科学家团队报告了一种用阳光和空气生产燃料的实验系统，且该系统能在日常条件下运转。团队评估了他们的系统所需的升级方案，从而有望满足全球范围内的航空煤油消耗量（2019年为4140亿升）。这项研究或为生产碳中和的碳氢燃料铺平道路，但在现阶段，生产流程仍需进行大量优化和改进。

挪威科技大学（NTNU）研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池，这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。这一新方法以非常有效的方式，利用砷化镓材料以及纳米结构完成，因此可以仅使用常用材料的很小一部分，就提高太阳能电池的效率。

美国普林斯顿大学研究人员研制出了世界上迄今最纯净的砷化镓。该砷化镓样品的纯度达到每100亿个原子仅含有1个杂质，纯度甚至超过了用于验证1千克标准的世界上最纯净的硅样品。利用其展开的实验结果表明，许多推动当今最先进物理学的现象都可在比以前认为的弱得多的磁场下观察到。较弱的磁场可使更多实验室研究隐藏在这种二维系统内的神秘物理问题，为进一步探索量子现象铺平了道路。

IBM公司宣称，其已经研制出了一台能运行127个量子比特的量子计算机“鹰”，这是迄今全球最大的超导量子计算机。据悉，该公司计划2年后推出超过1000个量子比特的计算机。2019年谷歌“悬铃木”处理器实现了量子霸权，该处理器包含54个量子比特；此后，中国科技大学推出了62个量子比特可编程超导量子计算原型机。研制出超过100个量子比特的计算机，表明这项技术具有可拓展性。

科学家之前认为，观察亚原子结构超出了目前直接成像方法的分辨率能力，几乎不太可能实现。而捷克科学家提出了一种新方法，首次观察到卤素原子周围不均匀电子电荷分布，从而证实了一种理论上已预测但从未直接观察到的现象。与对黑洞的首次观测相比，这一突破有助于理解单个原子或分子之间的相互作用以及化学反应，开辟了一条改进各种材料及其结构特性的新途径。

根据位于智利沙漠的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）最新观测结果，美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校天文学家在距离地球近128.8亿光年、早期宇宙中质量最大的星系SPT0311-58中发现了水和一氧化碳。大量检测到这两种分子表明，在早期形成元素后不久，分子宇宙就变得强大了。这是迄今为止对早期宇宙中一个星系的分子气体含量的最详细研究，也是在常规恒星形成星系中对水分子的最远探测。

一颗小行星向地球袭来，可能在几天之内甚至几个小时之内到达，人类可以做些什么来阻止它呢？美国加州大学圣巴巴拉分校天体物理学教授菲利普·鲁宾阐述了人类在没有太多准备工作的情况下，要如何去保护地球以免受小行星襲击。鲁宾提出用一个拦截小行星的装置，其主体思想是用一个阵列的穿透棒打入小行星内部，棒中装满炸药，从而把小行星炸成直径不超过15米的小碎片。

（编辑/潘国虎）