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本研究来自国防科技大学刘博和虞万荣课题组。该研究提出了一种面向量子网络的区分服务纠缠路由方案，构建功能可定义量子纠缠分发网络架构，通过基于张量的最低损耗路径搜索算法与动态服务质量区分策略相结合，可以实现最大网络连接数，同时确保网络整体效率的最优。 文章介绍 Differentiated service entanglement routing for quantum networks Hui Han（韩惠）, Bo Liu（刘博）, Bang-Ying Tang（唐帮盈）, Si-Yu Xiong（熊思宇）, Jin-Quan Huang（黄锦铨）, Wan-Rong Yu（虞万荣）and Shu-Hui Chen（陈曙晖） 通讯作者： 刘博，国防科技大学 虞万荣，国防科技大学   研究背景： 量子网络的研究已经从可信的中继网络阶段发展到了量子纠缠分发网络阶段。这一阶段主要致力于开发能够传输高精度时间信息和高效安全密钥率的全光子量子网络。现有结合时分/波分复用的方案虽然降低了波长需求，但难以兼顾多用户服务质量。特别是在动态网络环境下，现有路由策略往往无法平衡网络连接规模和用户服务效率，导致纠缠资源的闲置或用户接入的受限。针对这些挑战，本研究提出的区分服务纠缠路由方案，采用创新的张量路径搜索算法和动态资源区分分配策略，在确保最大连接数的同时显著提升了网络效率，为构建实用化的大规模量子网络提供了关键技术支撑。   研究内容： 由于纠缠资源有限，静态网络难以支持大规模纠缠分发网络的构建。同时，当前的纠缠网络无法自动处理、存储或转发量子信号。因此，本研究设计了功能可定义量子纠缠分发网络架构，如图 1 所示。该架构可划分为物理层、控制层和应用层。用户关于建立或删除纠缠连接的请求将被传送至控制层。控制器根据不同的用户需求执行区分服务纠缠路由策略，并生成纠缠流表传递给物理层。随后，物理层根据纠缠流表配置转发设备。   图1：功能可定义量子纠缠分发网络架构。   本研究提出了一种区分服务纠缠路由方案，流程原理如图 2 所示。首先，利用基于张量的最低损耗路径搜索算法，找出服务器与请求用户之间的最低损耗路径和支持的波长通道；接着，采用动态服务质量区分策略，计算每个用户对所需的最优纠缠资源数量，并结合当前网络资源的实际状况，为用户分配最优的波长通道。网络图G、最低损耗路径集合SP、信道分配集合SC和服务质量优先级队列Q均存储在网络状态数据库中，这些结构内的参数在每个模块被调用后进行更新。随后，服务器可以计算出纠缠流表，并将其分发给网络转发设备。评估结果表明，所提出的区分服务纠缠路由方案在不同的网络配置和用户动态请求序列下，能够最大化纠缠连接数量并同时优化整体网络效率。该研究可应用于大规模、高拓扑复杂性的量子纠缠分发网络，为用户提供更多样化的服务质量保障。   图2：区分服务纠缠路由方案流程图。Req=[Vi,Vj,opt]表示用户Vi和Vj之间的路由请求，其中opt包含建立或删除请求。 作者介绍 刘博  副研究员 国防科技大学 刘博，国防科技大学副研究员，主要从事量子网络和量子时间同步方向研究，湖南省湖湘青年英才，湖南省光学学会理事，在Nature、npj Quantum Information等期刊发表SCI论文40余篇，主持各类科研项目10余项，授权国家发明专利10余项，1篇论文入选ESI前1‰索引，3篇论文入选编辑推荐论文。 虞万荣  副研究员 国防科技大学 虞万荣，国防科技大学副研究员，主要从事网络安全、量子网络和空间网络方面的研究，主持国家级科研项目8项，参与国家级科研项目10余项，获省部级科技进步奖3项，发表SCI/EI检索论文60余篇，授权专利20余项。 期刊介绍 Quantum...

In many places around the world, flood defenses—structures such as dams, levees, and dikes—have allowed societies to grow and thrive near bodies of water. However, adapting to intensifying climate change may require an alternative or additional flood management strategy for living with water, motivated by both long-term flood risk reduction and other societal goals. Based...

This Roadmap surveys the diversity of different approaches for characterising, modelling and designing metamaterials. It contains articles covering the wide range of physical settings in which metamaterials have been realised, from acoustics and electromagnetics to water waves and mechanical systems. In doing so, we highlight synergies between the many different physical domains and identify commonality...

本篇研究来自浙江工业大学机械工程学院许雪峰、胡晓冬课题组和中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室丁奇课题组。本文系统总结了适用油基、水基及极端工况基础油的凝胶因子分子结构，分析了其自组装结构与凝胶润滑剂的成胶特性、流变性能及摩擦学行为的构性关系。通过探究凝胶润滑剂与纳米材料、涂层、织构表面固体润滑材料的协同润滑效应，揭示了超分子凝胶复合润滑材料的润滑机理和设计思路。为超分子凝胶材料在润滑领域的发展与应用提供了理论参考。 文章介绍 Recent development in friction of supramoleculargel lubricant: from mechanisms to applications Zhang Ruochong（张若冲），Wang Dongmei（王冬梅）, Cheng Xinshao（程新邵）, Wang Minghuan（王明环）, Hu Xiaodong（胡晓冬）, Ding Qi（丁奇）, Xu Xuefeng（许雪峰）, Cai Meirong（蔡美荣）, Hu Litian（胡丽天） 通讯作者： 胡晓冬，浙江工业大学机械工程学院，中国杭州 310023 丁奇，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室，中国兰州 730000 许雪峰，浙江工业大学机械工程学院，中国杭州 310023   研究背景： 近年来，自动化与信息技术的快速发展推动摩擦润滑研究进入新阶段，在满足高性能润滑需求的同时，还需兼顾清洁性与可持续性。凝胶润滑剂作为新型润滑材料应运而生。关于超分子凝胶润滑剂研究目前主要聚焦于两个方向：一是功能化凝胶因子的分子结构设计，如高相变温度、低临界凝胶浓度、高效成膜特性等；二是凝胶润滑剂与纳米材料、薄膜、织构表面等固体润滑材料的协同润滑机制。凭借优异的流变性能和可设计性，凝胶润滑剂显著提升了液态润滑介质的工况适应性。凝胶因子分子结构设计是超分子凝胶润滑剂设计和应用的基础，系统探讨凝胶因子分子结构对超分子凝胶润滑剂及其复合材料润滑性能的影响机制对液态润滑介质的进一步发展具有巨大的促进作用。   研究内容： 本综述对超分子凝胶润滑剂的应用背景进行简要介绍后，聚焦凝胶因子与基础油固液界面相容性，系统总结了适用于油基、水基、极端工况等基础油的凝胶因子分子结构特征，分析其与凝胶型润滑剂成胶性能、流变学性能和摩擦性能的构性关系。进一步，总结凝胶型润滑剂与纳米材料、薄膜、织构表面等固体润滑材料复合时的摩擦学性能，重点探讨了凝胶润滑剂和固体润滑剂之间的协同润滑作用，初步提出超分子凝胶型固液复合润滑材料设计思路。最后，汇总超分子凝胶润滑剂发展的关键节点，对凝胶润滑剂及其相应复合材料的未来前景进行展望。 在对超分子凝胶润滑剂总结和分析基础上，本论文提出了凝胶润滑剂的研究仍存在以下不足：1）缺乏针对摩擦机理和应用工况的分子设计，且集中于温敏型凝胶，缺乏光、电、声等环境响应的智能润滑材料。2）超分子凝胶润滑材料与纳米材料、涂层、表面织构等复合时的摩擦学性能及润滑机理研究较薄弱，其协同或对抗作用尚缺乏系统探究。3）缺乏面向具体应用需求的凝胶型固液复合润滑体系材料体系设计。最后，本综述认为面向润滑材料领域超分子凝胶及其固液复合体系，特别是结合功能性凝胶以及环境响应性“智能”凝胶的复合材料体系，将具有重要的研究价值和广阔的应用前景。 作者介绍 胡晓冬  副教授 浙江工业大学 胡晓冬，浙江工业大学副教授 ，主要从事特种加工技术与装备，嵌入式控制系统研究，在Materials Research Express、Lasers in Eng.、Academic Journal...

特刊详情 主题范围 JPCM is proud to represent the condensed matter physics community, and as such, we are publishing a special issue bringing together the best early-career researchers from all areas of condensed matter physics. An emerging leader is defined as a top researcher who completed their PhD in the last 10 years excluding career breaks. A...

IOP出版社每月从年度重点期刊中精选两个主题的研究文章供大家阅读，本月的主题为Machine Learning/AI、Biodiversity和Neuromorphic/Brain-inspired computing。这些文章体现了IOP期刊的高质量和创新性，并呈现了一些受关注的研究工作。欢迎大家阅读下载！您可以扫描下方二维码，查看IOP出版社数学与计算、环境与能源和工程领域的最新资讯；还可以点击此处链接，订阅该领域的最新研究进展以及相关期刊的最新信息。 数学与计算： 环境与能源： 工程： 精选文章 Machine Learning/AI Machine Learning: Science and Technology The OpenLAM Challenges: LAM Crystal Philately competition Anyang Peng, Xinzijian Liu, Ming-Yu Guo, Linfeng Zhang and Han Wang   ChemLit-QA: a human evaluated dataset for chemistry RAG tasks Geemi P Wellawatte, Huixuan Guo, Magdalena Lederbauer, Anna Borisova, Matthew Hart, Marta Brucka...

JPhys Complexity是一本开放获取期刊，致力于发表复杂系统研究的重大进展。我们汇总了一些亮点文章，旨在让您了解复杂系统和网络的最新发展。祝您阅读愉快！ 我们还出版了一系列特刊，涵盖了读者特别感兴趣的主题。以下是一些您可以探索的特刊： https://iopscience.iop.org/collections/jpcomplex-230502-214 https://iopscience.iop.org/collections/multi-240123-01 https://iopscience.iop.org/journal/2632-072X/page/focus-on-monitoring-and-control-of-complex-supply-systems 我们欢迎您向JPhys Complexity期刊提交最新的研究成果，展示复杂系统和网络中令人兴奋和重要的发展。您可以点击文章下方的“阅读原文”，查看期刊主页并进行投稿。 精选文章 Early detection of risky spatio-temporal congestion in urban trafficShaobo Sui, Dan Xu, Mingyang Bai, Xiaoke Zhang, Zhaojun Mao and Daqing Li In this article, we develop a detection method for risky congestion based on its spatio-temporal evolution feature, which can detect risky spatio-temporal congestion clusters (SCCs)...

Climate change poses a significant threat to agriculture, primarily through yield losses due to droughts and heatwaves. The flowering phase is a particularly critical period during which many crops are highly susceptible to heat, resulting in long-term damage and substantial yield reduction. By imposing the large-scale atmospheric circulation of the 2018 to 2022 heatwaves in...

Biomedical Materials期刊发表原创研究成果与重要综述，致力于提升我们对生物医学材料在组成、性能和应用等方面的理解，服务于各类与人类健康相关的应用领域。 欢迎阅读我们精选的高水平研究文章！ 精选文章 PAPER  Stimuli-triggered multilayer films in response to temperature and ionic strength changes for controlled favipiravir drug release Li Xu et al 2024 Biomed. Mater. 19 035004 In this article you can read about how the block copolymer micelles and natural biopolymers were utilized to form layer-by-layer films via electrostatic interaction, which were able to effectively load...

特刊详情 客座编辑 Rabindranath Bag 美国杜克大学 I am currently a Research Scientist at Duke University, where I specialize in experimental condensed matter physics. My research focuses on the design, synthesis, single crystal growth, and comprehensive characterization of novel quantum materials, including quantum spin liquids, altermagnets, low-dimensional quantum magnets, and topological materials. I grow high-quality single crystals...

特刊详情 主题范围 Sustainability Science and Technology is delighted to launch a new collection, Rising Stars in Sustainability, dedicated to spotlighting the innovative work of emerging researchers in all areas of sustainability science and technology. This collection is designed to celebrate and promote early career researchers who have completed their PhD within the last ten years...

本研究来自中国科学院半导体研究所郑婉华院士团队刘安金课题组。本研究证实了室温连续电注入有源光栅-DBR超结构中存在布洛赫表面波对称模和反对称模，并提出引入异质结构减小模式损耗。 文章介绍 Active resonant modes in the metastructure composed of a surface subwavelength grating and a vertically layered structure Chenxi Hao（郝晨曦）, Jing Zhang（张靖）, Bo Yang（杨波）, Minglu Wang（王鸣禄）, Wanhua Zheng（郑婉华） and Anjin Liu（刘安金） 通讯作者： 刘安金，中国科学院半导体研究所   研究背景： 由亚波长光栅和有限对数分布式布拉格反射镜（DBR）构成的超结构（简称光栅-DBR超结构）具有独特的光学性能。由于平移对称性被打破，有限对数DBR中存在布洛赫表面波（Bloch surface wave，简称BSW）。在有限对数DBR上表面引入一维亚波长光栅，光栅-DBR超结构在Г点形成两个带边模式：对称模式具有高损耗；反对称模式是连续域中的束缚态，具有高品质因子，同时具有表面发射的分量。这种光栅-DBR超结构有望实现基于BSW的单模、高效、大功率、低发散角面发射激光器，且制作简单。本文设计、制作并优化了有源光栅-DBR超结构，测试结果表明，室温连续电注入条件下有源光栅-DBR超结构中存在BSW对称模和反对称模，为实现基于BSW的面发射激光器奠定了基础。   研究内容： 本文研究的有源光栅-DBR超结构由一维亚波长光栅、低折射率层、垂直多层结构、p电极和n电极构成。有限对数DBR的平移对称性被含有量子阱的顶层打破，使垂直多层结构中存在BSW。   图1 有源光栅-DBR超结构、色散、BSW场分布   在图1所示的低折射率层上方引入140 nm厚的表面亚波长光栅。在x方向引入横向周期，BSW色散曲线以kx=K/2为对称轴折叠。光栅-DBR超结构在kx=0处有2个带边模式，如图2所示，其中对称模式频率为320.2 THz (936.9 nm)，反对称模式频率为317.7 THz (944.3 nm)。反对称模式具有高品质因子，在x方向分布反馈形成驻波，且具有垂直衍射分量实现面发射。  ...