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03-16 00:00
ATLAS实验利用先进的人工智能算法对强子喷注进行分类，区分夸克与胶子起源的喷注，并识别W玻色子、顶夸克等重粒子的强子衰变。研究总结了基于喷注成分的标记架构最新进展，包括图神经网络（GNNs）和Transformer方法，评估了它们在模拟数据与真实数据中的性能，并展望了数据驱动优化与模型无关标记策略的未来方向。
粒子物理机器学习强子喷注图神经网络atlas实验transformer
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03-16 00:00
位于阿贡国家实验室ATLAS设施的N=126工厂，正利用多核子转移反应这一创新方法，高效产生传统技术难以获取的重、中子富核。这些原子核对于理解天体物理现象（如r-过程中$A\sim 195$丰度峰的形成）至关重要。该设施通过大型气体捕集器、射频四极杆离子导引、冷却聚束器及多反射飞行时间质量分离器等系列装置，将反应产物转化为准直、聚束的束流，为后续精密实验研究铺平道路。
核物理多核子转移反应中子富核天体核合成实验装置束流技术
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03-16 00:00
本研究提出了FloeNet，一个基于地球物理流体动力学实验室（GFDL）SIS2模型训练的机器学习海冰模拟器。该模型通过模拟6小时尺度的海冰与积雪质量、面积收支变化，实现了质量守恒。在再分析数据训练后，FloeNet在模拟前工业化和1% CO₂浓度增加的气候情景中表现出色，其海冰体积异常相关性在南极达0.96以上，在北极达0.76以上，优于非守恒模型。FloeNet能正确区分热力学与动力学响应，输出高保真的耦合变量（如冰面温度、盐通量），有望提升现有气候模拟器中极地过程的准确性。
海冰模拟机器学习气候模型质量守恒极地气候地球系统模拟
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03-16 00:00
本研究提出CLARE模型，用于预测地球等离子体层中的电子温度。该模型创新性地采用基于分类的回归架构，将连续的电子温度输出空间离散化为150个分类区间。相比传统回归模型，此方法将预测准确率提升了6.46%，并能同时提供预测的不确定性估计。模型基于AKEBONO卫星数据及太阳与地磁指数训练，在独立测试集上，预测值在真实值10%误差范围内的准确率达到69.67%。研究表明，机器学习可利用公开数据构建高精度电子温度模型。
空间天气机器学习电子温度预测分类回归等离子体层卫星数据
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03-16 00:00
本研究提出了一种物理引导的深度学习框架，用于逆向设计光学时域波形，以补偿强非线性场中的畸变。该方法通过训练轻量级代理模型，实现了基于梯度的光学轮廓合成。在先进光子与粒子源电子束生成的应用中，所设计的光学波形在模拟中将外在发射度增长抑制了52%（相比传统高斯操作），并接近理论平顶极限。实验验证表明，通过可编程脉冲整形平台合成的波形，可使束流模拟中的外在发射度贡献降低31%。该工作为非线性光子学与高频电磁系统中光学控制场的逆向设计提供了通用方法。
逆向设计光学波形深度学习非线性电磁粒子加速器物理引导
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03-16 00:00
本文提出了一种利用有限能量的啁啾解析脉冲来直接探测谐振散射体复频率响应轨迹的新方法。该方法通过合成特定的同相/正交（I/Q）波形，使信号沿复频率平面上的预定路径连续激发器件，并提取时域局部最小二乘输入输出比来逼近其连续复频率响应。数值模拟验证了该方法在耦合模式谐振器上的有效性，闭合探测路径还可用于相位缠绕一致性检验。该方法为标准任意波形生成、I/Q调制、相干接收和数字信号处理提供了实现路径。
复频率散射啁啾脉冲轨迹探测谐振散射信号处理光学物理
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03-16 00:00
本研究通过瞬态二维电子光谱实验，首次观测到液态水中水合电子的非均匀性。实验发现，这些电子被限制在液体局部空腔形成的“盒子”内，其形状和尺寸在30飞秒内存在显著波动，揭示了液体中电子约束与固态系统的根本差异。
水合电子电子约束液态水瞬态光谱量子波动
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03-16 00:00
本研究针对微观聚合物动力学中的Fokker-Planck方程，提出了一种结合本征正交分解(POD)的降阶模型，以加速变分确定性粒子法(VDS)的计算。该方法有效解决了原方法在扩展到三维复杂流体多珠聚合物模拟时，因构型空间维度增加导致的计算成本二次增长问题。数值实验表明，对于4珠链聚合物，降阶模型在引入约6%相对误差的同时，仅需原计算时间的约6%，并将自由度显著降至原模型的约0.1%，为多尺度复杂流体模拟提供了实用途径。
fokker-planck方程聚合物动力学模型降阶变分粒子法计算流体力学本征正交分解
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03-16 00:00
本研究通过结合均裂反应方案与对称性引导的活性空间选择协议，利用变分量子本征求解器（VQE）计算了从环丙烷到金刚烷等一系列饱和及不饱和环烃的环张力能。该协议通过为所有反应物和产物选择能产生相同对称性匹配分数（SMF）值的活性空间，确保了反应层面电子关联处理的一致性。计算结果显示，该方法获得的能量在化学精度上与密度泛函理论（DFT）结果一致，并与耦合簇单双激发（CCSD）基准值高度吻合。该研究证明了将均裂反应设计与对称性一致的VQE计算相结合的有效性，为将基于反应的量子模拟扩展到更大分子体系和更广泛的化学反应类别展示了潜力。
量子计算化学变分量子算法反应能量计算电子关联环张力对称性匹配
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03-16 00:00
本研究通过冷流体模型系统分析了韦伯（电流丝化）不稳定性在四种物理条件下的行为：非相对论单/多组分、相对论单/多组分（电子-正电子与电子-质子）。研究推导了各体系的色散关系，给出了最大增长率 $\gamma_{\rm max}$ 和不稳定特征波数 $k_{\rm max} = \omega_{pi}/c$ 的标度律。相对论效应在 $v_0 \gtrsim 0.2c$ 时可使 $\gamma_{\rm max}$ 抑制达 40%，峰值出现在 $v_0 \approx 0.9c$ 附近。多组分效应仅在 $m_e/m_i \gtrsim 1/500$ 时显著。研究将理论预测与激光实验及MMS卫星观测数据对比，验证了 $k_{\rm max} d_i = 1$ 的标度关系，并展示了跨越21个数量级密度范围的普适性。
韦伯不稳定性无碰撞等离子体相对论效应激波物理实验室天体物理色散关系
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03-16 00:00
本文为有序多尺度耗散系统引入了一套简化的热力学-拓扑观测量。通过界面局域二次约简，构建了有界完整性通道、残余通道、通量-力稳定性通道、加权路径图瓶颈通道和粗粒度漂移指示器。目标在于提供一套紧凑、可解释且可跨状态重复计算与比较的实用工具。主要案例研究基于聚变相关的MHD Sabra壳模型。在400个合成异常耗散探测中，局域普里戈金式通道成功检测到全部事件，而复合警报以更低延迟检测到399个。当OPCR触发与能量崩溃代理在同一事件中被观测到时，前者平均领先后者11.29±13.49个模型时间单位。对5000种耦合几何的扫描将最佳对数Cheeger电导从基线均值0.07475±0.00171提升至0.09465（+26.6%）。在运行方面，完整性感知驱动及其保守变体的单位功率恢复效率是均匀基线的3.01倍和3.02倍。数值结果支持对该框架的拓扑优先解读：hlog可作为第一阶段设计筛选的可信观测量，而Phi目前最适合作为运行或认证评分。对于聚变，其自然应用目标是磁拓扑占主导的仿星器位形筛选。
热力学拓扑多尺度系统耗散系统聚变等离子体壳模型可观测量
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03-16 00:00
本研究采用实时核-电子轨道含时密度泛函理论（RT-NEO-TDDFT），结合多模经典腔场与腔损耗，模拟了等离子体纳米腔中的化学系统动力学。研究发现，多模腔可通过时域与能量分辨的腔发射探测超快激发态质子转移反应；在强耦合条件下，腔场可抑制质子转移，并因极化激元形成而产生类拉比振荡的腔发射。该框架为在真实电磁环境中高效模拟化学反应提供了新工具。
等离子体纳米腔核-电子量子动力学实时neo-tddft质子转移反应强光-物质耦合极化激元
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03-16 00:00
本研究提出了一种新型的“准等动力-分段全向”磁场构型，旨在解决传统准等动力磁场为实现优异新经典输运性能而导致的磁面形状复杂、线圈设计困难等问题。该构型在磁面的低场区保持准等动力特性，而在高场区则允许显著偏离，从而在不牺牲新经典输运性能的前提下，为优化仿星器反应堆的其他物理与技术特性（如磁面形状、线圈工程）提供了更大的设计灵活性。
仿星器磁场优化新经典输运聚变反应堆等离子体物理
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03-16 00:00
本研究在DIII-D和TCV托卡马克上开展了相似性实验，以探索负三角位形等离子体能量约束的无量纲标度律。实验在两种装置上创建了具有相近分离面形状、上下平均负三角位形较大的近上下对称等离子体。研究发现，归一化能量约束随碰撞频率增加而略有改善，并且在两台装置之间显示出介于Bohm标度与回旋Bohm标度之间的装置尺寸标度行为。基于DIII-D大型数据集的工程标度律与无量纲实验结果一致。
托卡马克负三角位形能量约束无量纲标度相似性实验等离子体物理
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03-16 00:00
本研究利用在气候模型上训练的卷积神经网络，结合观测数据重建了截至2025年的全球辐射反馈参数（λ）变化。研究发现，地球气候稳定性（由λ表征）在20世纪90年代中期达到峰值（λ ≈ -3 W m⁻² K⁻¹），但此后显著减弱（λ ≈ -2 W m⁻² K⁻¹）。这种近期减弱主要归因于副热带东北太平洋的变暖，且不受厄尔尼诺-南方涛动或太平洋年代际振荡的显著影响。该方法实现了对地球气候稳定性的近实时监测。
气候稳定性辐射反馈神经网络全球变暖气候模型
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03-16 00:00
本研究构建了一个包含智能体迁移和资源空间异质性分布的演化博弈模型，以模拟内卷（过度竞争但收益递减）现象。模型考虑了基于努力程度的资源分配、网格上的局部互动以及由收益比较驱动的迁移行为。模拟发现：在总资源恒定时，区域间资源水平趋同会抑制内卷，而总资源增加则会加剧内卷；迁移概率对最终演化结果影响不显著。研究还通过平均场理论进行了理论分析，其平衡点与稳定性条件的解析表达式与模拟结果在定性上高度一致。
演化博弈内卷空间异质性社会物理学资源分配平均场理论
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03-16 00:00
本研究提出LLM-DR框架，首次利用大语言模型（LLM）模拟动态交互系统中骑手群体的异质性路线决策。框架基于两大原则：1）基于真实轨迹数据聚类，定义了四种典型的骑手工作策略作为智能体“人设”；2）采用结构化思维链（CoT）推理过程，使LLM智能体做出类人的路线选择。该框架能构建高保真模拟，研究骑手策略构成如何影响系统层面的移动模式与结果，为LLM赋能的移动性系统提供了开创性探索。
大语言模型智能体模拟路线决策移动模式外卖配送人机交互
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03-16 00:00
本研究提出了一种在多模光纤中实现超连续谱调谐的新机制：通过编程控制的宏观弯曲，局部改变高阶模（LP0,7）的色散特性，而非传统的模式混合。该方法使用1030 nm Yb泵浦源，在保持输出光束为类贝塞尔空间模式且质量稳定的前提下，实现了700-1350 nm范围内的连续光谱调谐。微扰模型表明，适度弯曲主要引起高阶模的群时延和群速度色散的一阶和二阶偏移，从而控制孤子裂变、色散波发射和孤子自频移过程。研究进一步验证了该全光纤光源在扩展景深多色多光子显微镜中的应用潜力。
光纤光学超连续谱色散调控多模光纤非线性光学显微成像
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03-16 00:00
本研究提出了一种基于光学气体成像的非侵入式气体温度测量方法。通过使用调谐至4.3微米CO₂吸收波长的窄带中红外相机，当背景温度连续变化时，含有CO₂的气流图像会短暂消失并发生对比度反转。气体图像消失时的特定背景温度即为气体温度。该技术是经典谱线反转法的现代演进，得益于先进红外设备得以实现，并已成功应用于发动机尾气和人体呼吸动态排放的二维温度场测绘。
气体测温光学成像中红外非侵入测量二氧化碳温度场
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03-16 00:00
本研究通过微转移印刷技术，将砷化镓量子点单光子源与低损耗、可重构的绝缘体上钽酸锂薄膜波导进行异质集成。该混合芯片在低温下工作，实现了对量子点连续发射的单光子进行确定性高速路由，其半波电压-长度积证实了钽酸锂电光系数在低温下的稳定性。这项工作为构建可扩展的集成量子光子处理器提供了一条可行的技术路径。
量子光学集成光子学单光子源量子点钽酸锂片上路由
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03-16 00:00
本文回顾了将描述磁约束等离子体平衡的Grad-Shafranov方程推广到各向异性等离子体情况的历史发展。各向异性等离子体（如平行和垂直压力不同）在聚变装置和空间等离子体中普遍存在，其平衡方程的建立对理解磁约束和稳定性至关重要。文章梳理了相关理论工作的脉络，为现代磁约束聚变和空间物理研究提供了理论基础。
等离子体物理磁约束平衡grad-shafranov方程各向异性理论回顾
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03-16 00:00
本研究提出了一种通用的神经网络框架，用于求解量子少体系统。该方法将自适应步长与Metropolis-Adjusted Langevin算法相结合进行蒙特卡洛采样，能够精确近似包含谐振子约束、高斯两体相互作用乃至三体力系统的基态波函数。在十粒子系统中，其相对能量误差低于以往的机器学习方法。该框架利用GPU加速计算，具有良好的系统规模扩展性，同时保持了稳健的收敛性、较低的超参数敏感性和稳定的训练过程。
量子少体系统神经网络蒙特卡洛采样基态波函数gpu加速计算
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03-16 00:00
本研究利用β-BBO非线性晶体，通过单束800 nm钛宝石振荡器泵浦，实现了高达六次谐波的级联产生，波长延伸至133 nm的真空紫外波段。研究发现，谐波主要通过χ(2):χ(2)和χ(2):χ(3)级联过程产生。尽管五次和六次谐波所在的波段晶体吸收严重，且高阶谐波无法同时相位匹配，限制了其振幅，但所有谐波信号强度均超过测量噪声三个数量级以上，足以满足多种光谱学应用需求。
非线性光学谐波产生真空紫外β-bbo晶体级联过程相位匹配
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03-16 00:00
本研究提出了一种新型激光雷达成像技术，利用双光子双梳测距原理，通过测量亚皮秒激光脉冲的飞行时间，实现了厘米级点云数据集的微米级精度成像。该技术仅需自由运行的飞秒激光器，结合了绝对精度与接近干涉测量的精度，适用于光学质量较差的非连续表面，且作用距离超过其他光学计量方法。实验在40厘米距离上实现了9-38微米的测距精度，500毫秒平均后精度达1.0微米。
激光雷达双光子成像光学计量飞秒激光三维成像微米精度