1 全球首例量子芯片突破“概率”难题
　　据新华社电 《自然》杂志2月20日发布一项重要研究成果，我国科研团队成功实现全球首例基于集成光量子芯片的“连续变量”量子纠缠簇态。相关专家表示，这一成果填补了采用连续变量编码方式的光量子芯片关键技术空白，也为光量子芯片的大规模扩展及其在量子计算、量子网络等领域的应用奠定重要基础。集成光量子芯片是一种能在微纳尺度上编码、处理、传输和存储光量子信息的先进平台。如何在光量子芯片上实现大规模量子纠缠是国际量子研究难题。量子纠缠簇态作为一种典型的多比特量子纠缠态，是量子信息科学的核心资源，然而其确定性、大规模制备面临巨大实验困难，尤其连续变量簇态的光量子芯片的制备和验证技术在国际上仍属空白。
　　经多年攻关，北京大学教授王剑威、龚旗煌和山西大学教授苏晓龙等带领的研究团队，成功攻克关键技术瓶颈，创新性发展了连续变量光量子芯片调控、多色相干泵浦与探测技术，实现了确定性、可重构的纠缠簇态制备，并对簇态纠缠结构进行实验验证。团队采用基于光场的连续变量编码方式，破解了制备量子比特和量子纠缠的“概率”难题，首次实现了量子纠缠簇态在芯片上的“确定性”产生。
　　“这是我国科学家在集成光量子芯片技术领域取得的新突破。”龚旗煌表示，这一原创成果为大规模量子纠缠态的制备与操控提供了全新技术路径，对推动量子计算、量子网络和量子模拟等领域的实用化发展具有重要意义。
　　2 纯正“中国红”LED显示屏将更高清多彩
　　据新华社电 近日，我国科学家攻克了纯红光钙钛矿LED技术难题，为LED超高清显示屏带来了一抹纯正“中国红”。基于这抹“纯正的红色”，未来人们有机会看到更高清、色彩更丰富的LED显示屏。
　　钙钛矿材料被认为是下一代超高清显示技术的理想材料，然而，纯红光钙钛矿LED却长期受困于材料稳定性差的难题。
　　南开大学化学学院教授袁明鉴、中国科学院院士陈军、南开大学化学学院研究员章炜带领科研团队成功解决了这一难题，研发出高效率与高稳定性兼备的纯红光钙钛矿电致发光器件（LED），研究团队取得的这项成果于2月20日在线发表于国际学术期刊《自然》上。
　　袁明鉴介绍，研究团队报道了一种全溶液法原位制备钙钛矿范德华外延异质结以提升钙钛矿量子点相稳定性的全新策略，在此基础上，成功研发出兼具世界一流性能及稳定性的纯红光钙钛矿LED，为这抹“纯正的红色”应用于超高清显示屏奠定了技术基础。
　　3 营养加强版大米有望了 辅酶Q10水稻要来了
　　据新华社电 辅酶Q10，被誉为“人体的发电机”，能驱动人体细胞产生能量，是一种应用广泛的膳食补充剂。日前，我国科学家通过基因编辑技术，成功创制全球首个合成辅酶Q10的水稻新种质。
　　2月14日，国际权威期刊《细胞》发表了相关科研论文。这项研究由中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心陈晓亚院士团队与中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队等合作完成。
　　据陈晓亚介绍，不同生物中的辅酶Q类型不同。人体自身可以合成辅酶Q10，但20岁以后合成数量大幅下降。而水稻等谷物以及一些蔬菜、水果，则主要合成辅酶Q9。
　　利用上海辰山植物园丰富的植物资源，研究团队采集了包括苔藓、石松、蕨类、裸子植物和被子植物在内的共67个科134种植物样品，系统分析了辅酶Q在陆生植物中的演化轨迹、以及关键酶自然变异，成功解析了植物辅酶Q侧链长度控制的分子机制。结合对1000多种陆生植物辅酶Q侧链合成酶Coq1氨基酸序列的进化分析和机器学习，科研团队最终确定了决定链长的5个氨基酸位点。再通过精准的基因编辑，创制了主要合成辅酶Q10的水稻。实际种植表明，水稻的生长和产量均未受影响。
　　业内专家认为，辅酶Q10水稻的研制成功，将大大丰富辅酶Q10的食物来源，对今后将水稻培育成高营养作物意义重大。
　　4 废旧锂电池“打一针”可“起死回生”
　　据新华社电 当内部活性锂离子消耗殆尽，锂电池是否只有报废这一条路？复旦大学高分子科学系彭慧胜/高悦团队提供了全新路径，他们创新设计出锂载体分子，这种分子可像药物一样，以“打一针”的方式注入废旧或衰减的锂电池中，精准补充损失的锂离子，实现容量恢复，从而大幅延长电池的寿命。2月13日，相关成果发表在国际学术期刊《自然》上。
　　电池衰减和人类生病一样，是某个“核心组件”发生了异常，其他部分仍然完好，“那为什么不选择‘治病’，开发变革性功能材料，对电池进行精准、原位无损的锂离子补充，从而延长其寿命？”基于此，团队利用人工智能，结合化学信息学，将分子结构和性质数字化，引入有机化学、电化学、材料工程技术方面大量关联性质，构建数据库，并通过机器学习进行分子推荐和预测，最终成功获得了锂载体分子——三氟甲基亚磺酸锂。
　　合成这种分子后，团队验证了其符合各种严苛的性能要求，且成本低、易合成，和各类电池活性材料、电解液等有良好的兼容性。通过在真实锂电池器件上的实验证明，新技术可使电池在充放电上万次后仍展现出接近出厂时的健康状态，循环寿命从目前普遍的500至2000圈提升到12000至60000圈。
　　5 纳米尺上“搭积木”高温超导领域有新突破
　　据新华社电 由国家最高科学技术奖获得者薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研究团队于2月18日在国际学术期刊《自然》线上发表研究成果，发现常压下镍氧化物的高温超导电性，为解决高温超导机理的科学难题提供了新突破口。
　　超导好比电力高速公路上的“零能耗跑车”，电流通过时完全没有损耗，被广泛认为具有颠覆性的技术前景。超导现象自1911年被发现以来，寻找在常压下突破40K“麦克米兰极限”的更高温度的超导材料成为国际科学界的一个重要研究方向。
　　针对这一挑战，3年来，由薛其坤院士与陈卓昱副教授率领的研究团队持续攻关，自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。这项技术可以在氧化能力比传统方法强上万倍的条件下，依然实现原子层的逐层生长，并精确控制化学配比，如同在纳米尺度上“搭原子积木”，构建出结构复杂、热力学亚稳、但晶体质量趋于完美的氧化物薄膜，这是氧化物薄膜外延生长技术的一次重大跨越，不仅为包括宽禁带半导体等各类氧化物的缺氧难题提供了解决方案，还极大地拓展了高温超导等强关联电子系统的人工设计与制备。
　　该研究成果在常压环境下实现了镍氧化物材料的高温超导电性，这一发现使镍基材料成为继铜基、铁基之后，第三类在常压下突破40K“麦克米兰极限”的高温超导材料体系。