原標(biāo)題：《物理世界》揭曉2023年度十大突破
英國《物理世界》雜志12月7日公布2023年度十大突破，范圍從天文學(xué)、醫(yī)學(xué)物理學(xué)研究到量子科學(xué)、原子物理學(xué)等。
在活體組織內(nèi)生長(zhǎng)電極、“數(shù)字橋”恢復(fù)脊髓損傷患者行走兩項(xiàng)醫(yī)療相關(guān)成果入選此次榜單。瑞典科學(xué)家開發(fā)了一種直接在活體組織內(nèi)創(chuàng)建電子電路的方法，將神經(jīng)組織與電子設(shè)備連接，提供了一種研究神經(jīng)系統(tǒng)復(fù)雜電信號(hào)或調(diào)節(jié)神經(jīng)回路以治療疾病的方法。另一組瑞士研究團(tuán)隊(duì)在患者大腦和脊髓之間開發(fā)了一座“數(shù)字橋梁”，脊髓損傷的患者在植入手術(shù)后，重新獲得對(duì)腿部運(yùn)動(dòng)的直接控制。
基礎(chǔ)物理方面，中微子探測(cè)質(zhì)子結(jié)構(gòu)、反物質(zhì)的重力探索、時(shí)間的雙縫演示成果入選。美國和加拿大團(tuán)隊(duì)展示了如何從塑料靶散射的中微子中，收集有關(guān)質(zhì)子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息，進(jìn)一步闡明中微子如何與物質(zhì)相互作用。歐核中心的ALPHA-g實(shí)驗(yàn)則首次直接觀察到反氫原子對(duì)重力的反應(yīng)與物質(zhì)大致相同，為標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新物理學(xué)打開了大門。英國團(tuán)隊(duì)演示了楊氏雙縫時(shí)間干涉，可應(yīng)用于信號(hào)處理和通信或光計(jì)算的光開關(guān)。
天文學(xué)研究中，在玻色—愛因斯坦凝聚體（BEC）中模擬膨脹宇宙、早期星系改變宇宙“鐵證”入選。德國、西班牙和比利時(shí)團(tuán)隊(duì)使用BEC模擬了膨脹的宇宙及其內(nèi)部的量子場(chǎng)，讓人們了解真實(shí)的宇宙是如何變成今天的樣子的。另一組科學(xué)家利用詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡找到了令人信服的證據(jù)，證明早期星系導(dǎo)致了早期宇宙的再電離。
材料學(xué)領(lǐng)域，首個(gè)原子X射線圖像、材料中的超音速裂紋入選。美國團(tuán)隊(duì)利用同步加速器X射線對(duì)單個(gè)原子進(jìn)行成像，能探測(cè)到極低水平的有毒物質(zhì)。以色列團(tuán)隊(duì)則發(fā)現(xiàn)某些材料中的裂紋傳播速度可超過聲速，這一結(jié)果與之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和基于經(jīng)典理論的預(yù)測(cè)相矛盾。
此外，大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建模塊亦入選。奧地利和法國團(tuán)隊(duì)建造了一個(gè)量子中繼器，并使用它通過標(biāo)準(zhǔn)電信光纖在50公里的距離上傳輸量子信息，從而展示了所有單個(gè)系統(tǒng)中長(zhǎng)距離量子網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵功能。