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北京大學物理學院顏學慶教授和盧海洋研究員領導的課題組提出了激光驅動光子對撞機的新方案，該方案每脈沖可以產生3億個Breit-Wheeler事件，并且所產生的正負電子對發散角只有7度，具有非常好的準直性。同時，背景噪聲可以得到有效抑制，信噪比高達1000:1。研究成果以 “Creation of electron-positron pairs in photon-photon collisions driven by 10-PW laser pulses”為題在線發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。 根據愛因斯坦質能方程和量子電動力學理論，在一定條件下光子（能量）可以轉化成物質，這對研究物質的起因有重要的作用。相關的理論研究始于上世紀30年代，直到1997年美國SLAC實驗室才首次在實驗中觀測到多光子碰撞產生正負電子對的過程。然而，對于兩個高能光子的互作用過程，也就是常說的光子對撞機，到目前為止還未能在實驗中觀測到。在光子對撞機中，光子的互作用的次數與光子數目和光子互作用截面成正比，與光子束的脈沖寬度、兩束光子束的交疊面積成反比。在過去實驗中不能觀測到光子的互作用過程是因為已有伽馬射線源的流強和亮度還達不到要求。 近年來，隨著激光技術的發展，特別是10拍瓦(1拍瓦=1e15瓦)激光器的建成，激光光強將可以達到1e23W/cm3以上。當如此高強度的激光與物質相互作用時，大部分激光能量被吸收并轉化成伽馬射線輻射源，如果可以有效控制伽馬射線的發散角，輻射的伽馬射線將會達到前所未有的流強和亮度。 團隊研究人員在前期的工作中對產生超高亮度伽馬光源進行了深入的研究，首次從理論上系統闡明了微通道結構靶中，縱向電場主導了電子的加速過程，同時電子的橫向加速可以得到有效的抑制，因此可以獲得高準直性的電子束，當這些電子束在橫向場中的相位發生反轉時，電子就會在管道邊界處產生強伽馬輻射。由于電子的發散角決定了伽馬輻射的發散角，因此可以獲得準直性非常好的γ-ray輻射源。數值模擬中10PW激光所能獲得的發散角小于3度，亮度比之前研究報道結果高出兩個數量級的伽馬輻射源。圖1. 激光驅動光子對撞機產生正負電子對的方案設計圖2. 本方案可以獲得高出之前2-3量級的伽馬光源亮度 本工作即基于以上研究成果，將該超高亮度的伽馬射線應用于光子對撞機。理論計算結果表明，該方案可以獲得超高信噪比（>1000:1）,且每一發正負電子對信號（>1e8）遠高于現有測量技術的探測極限。因此，通過該方案可以在實驗室中驗證光子互作用過程中由能量到物質的轉換過程，將提供激光驅動光子對撞機研究的新途徑，也將極大的促進雙光子BW物理的發展。未來有望依據本方案建設基于重頻拍瓦飛秒激光的高亮度伽馬源及其應用裝置。 北京大學物理學院博士后余金清為論文第一作者。顏學慶教授和盧海洋研究員為通訊作者。論文合作者還包括北京大學的陳佳洱院士、馬文君研究員，広島大學的T. Takahashi教授，高能物理所的黃永盛研究員。該研究工作得到國家自然科學基金、科技部重點研發專項、挑戰計劃和中國博士后科學基金的聯合資助。相關模擬工作得到北京大學高性能計算平臺的支持。相關文章鏈接：Phys. Rev. Lett. 122, 014802 (2019) https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014802Appl. Phys. Lett. 112, 204103 (2018) https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5030942

"該成果創造性地利用高階非線性光學材料獲取醫學臨床診斷的關鍵信息。利用自主發明的雙光子熒光探針與雙光子光學CT成像的特性，首次獲取了可用于癌癥病理組織快速臨床診斷的熒光圖像。該技術是山東大學晶體材料國家重點實驗室于曉強教授團隊的原創，國際、國內均沒有同類工作。該成果將直接帶動三個高附加值的高技術產業： 1. 新材料產業：雙光子熒光探針 2. 新設備產業：臨床專用雙光子熒光顯微鏡產業 3. 新技術產業：技術人員培訓、臨床服務產業 "

光子首先從納米波導直接折射進入微腔混沌模式，其角動量較小，對應于光子在微腔界面的反射角較小。與旋轉對稱微腔不同，混沌運動使得光子角動量不斷發生變化。尤其引人注目的是，微腔內的混沌光子運動并非毫無規律，而是遵循特定的短時動力學規律，從而實現入射光子的角動量在皮秒時間尺度內（一皮秒相當于一萬億分之一秒）隨混沌運動從小到大的快速轉換。當混沌光子的角動量接近回音壁模式角動量時，二者之間可以發生共振隧穿過程。得益于光子角動量在混沌運動中的快速轉換，此創新方法可以實現納米尺度波導與回音壁光學模式的超寬帶耦合。

本成果來自國家科技計劃項目，現已結題，并獲得國家發明專利授權（ZL201310022501.5），知識產權屬于西南交通大學。該成果公開了一種開關變換器雙緣脈沖頻率調制C型控制方法及其裝置，根據基準電壓Vref和輸出電壓Vos經過誤差補償器后生成的控制電壓Vc與電感電流Is的關系，結合預設的恒定導通時間或恒定關斷時間，產生三段時間t1、t2和t3，每個周期依次采用t1、t2、t3組成的控制時序，控制開關變換器開關管的導通與關斷。本成果的優點是：瞬態響應速度快，穩壓精度高，穩定性能好，電磁噪聲小，抗干擾能力強，應用范圍廣，且具有限流功能。

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H3C Learningspace是新華三自主研發的基于VDI及VOI混合架構，針對教育等場景提供的云教室融合桌面解決方案，兼顧VDI云上的靈活性，集中資源（包括系統、應用、數據等），按需向學員分配虛擬桌面，以及胖終端形式的性價比，低投入情況下滿足新課改、3D建模、視頻處理等高負載要求。 H3CLearningspace通過統一的Web管理控制臺，實現遠程運維，對數據中心資源集中管理、統一監控，概覽界面直觀展示系統健康度、課程/教室/用戶總數量、桌面運行情況、資源使用率、異常報警信息等，可點擊各模塊進一步查看詳細信息。 自動安裝：除一體機出廠已預裝所有必要程序外，還提供裸機安裝，底層虛擬化、分布式存儲、管理平臺程序等集成打包，一個鏡像導入，即可自動執行下一步直到安裝完畢。 一鍵巡檢：部署完畢、后期維護、故障定位等等，平臺一鍵健康檢查，即可自動發現系統隱患，并給出優化建議。 模板優化：課程鏡像通過自動優化工具，對操作系統進行上百條性能優化動作，較大化提高桌面使用體驗。 自動升級：管理平臺上傳升級包，所有終端自動檢測與下載，服務器后臺、教師端、學生端自動執行升級操作，無需手動干預。 Learningspace將最復雜的代碼邏輯留給研發層，最通俗易懂的操作呈現給前端，較大程度節省人工參與的工作量，提高效率。 活力課堂，教學手段多樣 Learningspace內置新華三自研配套教學管理軟件，專為教育場景定制。 基礎功能：模板切換（一鍵上下課、不同課程對應不同模板）、屏幕廣播、簽到、學生演示、收發文件、屏幕監看、一鍵禁網、離線逃生、一鍵重啟、座位調整、U盤禁用、全屏肅靜、自習模式、賬號模式、虛擬教室、遠程協助、電子教鞭…… 語音相關：語音廣播、分組討論、學生發言、語音會議、個別通話…… 特色功能：直播課程、大班基礎課等需求，教師端可隨時勾選多個班級合并為一個邏輯大班，進行統一授課與控制。 常用功能應有盡有，無論在體驗，還是成本上，Learningspace均實現了突破。除內置外，還支持第三方多媒體教學軟件的無縫集成，以保障任課老師多年的教學習慣得以延續，減少學習成本。 測試考試，省掉九十九步 無紙化考試以其保密、環保、效率等眾多優勢，正逐步替代紙質模式，Learningspace內置測試平臺與考試環境自動部署模式。 隨堂測試：老師可以發起單搶答、全班答、隨機答等形式的評估測驗，測驗結束后系統自動閱卷打分，測試結果計入學生積分系統，在校園空間的積分墻進行排名展示，老師可以此為參考，對學生上課質量進行評估。 考場定制：支持多種考試場景，如國家計算機一、二級等級考試，社會職稱考試等，支持ATA、NCRE等考試部署要求。同時提供考試專屬鏡像，自定義保留考試桌面（桌面完整環境與文件數據）周期時間，以便考試結果有異議可后期溯源備查。 無論是紙質的考卷閱卷，還是PC的手動環境部署，其工作量均為通宵級，而Learningspace開發大量自動化流程，遵循能不動手即不動手，能省時間則省時間的原則，為廣大教師提高百倍效率，少走不必要的路。 網盤分享，再無硬件拷貝 Learningspace內置網盤功能，由分布式存儲提供服務，為數據安全加持多重保障，每位師生均可分配一個私人校園網盤，在校期間永久保留個人數據，訪問不局限在云環境，校園網范圍接入均可登陸獲取自己的專屬數據，省去忘帶U盤的尷尬，也阻斷病毒的傳播途徑。提供分類查詢，分享文件，配合作業空間功能，讓數據分享無邊界，學習趣味再提升。 較佳性能，盡情三維渲染 H3C作為國內少有的NVIDIA授權VDI廠商，具備vGPU技術，可將企業級顯卡進行虛擬化切割，把性能強勁的GPU算力分配給云桌面，極大增強VDI架構的圖形處理能力。靈活的顯存分配，根據使用需求任意切分，實現OpenGL和DirectX的3D類應用流暢運行。顯卡資源云端集中管理，可視化的GPU資源監控管理功能，有效降低運維成本。 與此同時，Learningspace也提供更省成本的解決方案，VOI組件支持充分發揮胖終端硬件性能，將CPU與集成顯卡無損耗提供給圖形設計或視頻處理等高負載應用場景，而后端無需大量服務器資源，節省數據中心建設投入，與此同同時，內置的網盤功能可漫游終端生產的文件數據，除了保障安全，更能提供便捷。 作業空間，趣味云上答題 任課老師可創建自己的課程組，組內包含上此課的學生賬戶，學生擁有對應的登錄使用權限，所有操作均為瀏覽器訪問，不局限特定環境，教室、寢室、圖書館，隨時隨地，寫作業。 云上作業：教師可在此課程組里編輯和發布作業，設置提交截止日期，所有課程內的學生均可見，過期答題，提交拒收。 評論互動：教師在平臺批改打分，會自動呈現數據統計報表，如提交人數、平均分等，同時教師可選定優秀答案公開展示，全體學生可對其評論、留言。 微課空間：教師端可上課期間進行錄屏，將上課內容完整上傳至微課空間，以作為公開課或復習視頻共享，學生可以點播微課視頻進行學習、點贊、評論和回復。 安全策略，確保萬無一失 在安全保障上，Learningspace做了大量安全機制，多重保障，以消除隱患顧慮。 集群技術：將每教室的學生桌面平均分散到所有云主機，避免單臺主機壓力過載，確保不會出現某些主機閑置，而某些利用率極高的情況，所有集群資源可在其他教室未上課時，全部集中提供給某個教室使用，性能10倍提升。 雙機熱備：支持集群拆分，每個集群可以獨立承擔業務功能。拆分后的集群在恢復網絡后，可以再次合并，恢復原有業務。滿足學校在考試、閱卷期間使用的計算、存儲、網絡等資源與正常業務實現完全物理隔離，各項業務照常開展。 權限回收：為防止學生誤操作，以及考試場景的安全性，學生終端斷電、桌面關機、重啟、甚至硬件損壞，數據均不會被清除，只有教師端點擊下課，學生桌面才會還原。故障終端現場換新，虛擬機仍會保持之前的狀態，重新自動連接。 教師端離線：教師端實時檢測與云桌面平臺交互是否異常，從而自行切換離線和在線狀態。離線模式下教師可不依賴云桌面數據中心進行屏幕廣播、屏幕監控、語音廣播、學生發言、語音討論、遠程協助、學生轉播等等。 終端多樣，品牌保障品質 不同的終端體系，對應不同場景需求，大幅度提高適用范圍：VDI靈活多變，可塑性強，承載普通業務場景，橫向擴容，搭配vGPU技術滿足高性能3D渲染需求；VOI本地計算，發揮終端全部性能，數據云端存放，節省服務器資源，降低投入成本。 ARM架構、X86架構、分體機、一體機、老款性價比、新款高性能……各類形態可供選擇，體積小巧，機身一體化設計，噪音直線下降。瘦終端嵌入式芯片，最低達1/30的PC功耗；胖終端桌面級CPU，超強性能。無風扇、機械硬盤等易損元件，基本可做到硬件零維護，相對PC，使用周期更長，節省開支、減少電子垃圾。內置自研SpaceOS系統，開箱通網即可受遠程管控。

本成果來自國家科技計劃項目，現已結題，并獲得國家發明專利授權（ZL201310022460.X），知識產權屬于西南交通大學。該成果公開了一種開關變換器雙緣脈沖頻率調制V2C型控制方法，根據基準電壓與輸出電壓經過誤差補償器后生成的控制電壓Vc和電感電流與輸出電壓加權得到的信號的關系，結合預設的恒定導通時間或恒定關斷時間，產生三段時間t1、t2和t3，每個周期依次采用t1、t2、t3組成的控制時序，控制開關變換器開關管的導通與關斷。本成果具有負載、輸入瞬態響應速度快，穩壓精度高，穩定性能好，電磁噪聲小，抗干擾能力強，且具有限流功能的優點。

本發明公開了一種混合光子晶體及其制備方法與應用，該混合光子晶體包括聚乙二醇雙丙烯酸酯反蛋白石骨架及填充于該骨架孔隙中的甲基丙烯酸酯明膠和磁性納米粒子；制法為采用二氧化硅膠體微球作為模板，加入預凝膠A反應、聚合后，去除二氧化硅膠體微球，制得聚乙二醇雙丙烯酸酯反蛋白石骨架，隨后將預凝膠B加入骨架中反應、聚合后，即可。該混合光子晶體作為載體應用于耐藥細胞的檢測。本發明的顯著優點為該混合光子晶體穩定性強，具有優越的生物兼容性和磁性響應性；制法簡單，可操作性強，成本低，環境友好；應用于耐藥細胞的檢測，其表面負載葉酸，能夠特異、靈敏、簡單、有效地抓捕到髓性白血病耐藥細胞。

首次從理論上系統闡明了微通道結構靶中，縱向電場主導了電子的加速過程，同時電子的橫向加速可以得到有效的抑制，因此可以獲得高準直性的電子束，當這些電子束在橫向場中的相位發生反轉時，電子就會在管道邊界處產生強伽馬輻射。由于電子的發散角決定了伽馬輻射的發散角，因此可以獲得準直性非常好的γ-ray輻射源。數值模擬中10PW激光所能獲得的發散角小于3度，亮度比之前研究報道結果高出兩個數量級的伽馬輻射源。圖1. 激光驅動光子對撞機產生正負電子對的方案設計圖2. 本方案可以獲得高出之前2-3量級的伽馬光源亮度 本工作即基于以上研究成果，將該超高亮度的伽馬射線應用于光子對撞機。理論計算結果表明，該方案可以獲得超高信噪比（>1000:1）,且每一發正負電子對信號（>1e8）遠高于現有測量技術的探測極限。因此，通過該方案可以在實驗室中驗證光子互作用過程中由能量到物質的轉換過程，將提供激光驅動光子對撞機研究的新途徑，也將極大的促進雙光子BW物理的發展。未來有望依據本方案建設基于重頻拍瓦飛秒激光的高亮度伽馬源及其應用裝置。