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03-20 00:00
本文提出了一种基于复杂网络的新框架，用于分析不规则时间序列中的事件聚类现象。该方法通过事件到达时间建立连接，将时间序列转化为网络，并利用网络属性和社区检测算法来量化整体聚类趋势并识别单个事件簇。这弥补了传统全局统计方法无法揭示局部动态和时间尺度的不足。研究将该方法应用于泊松过程、马尔可夫调制泊松过程等标准到达过程，并进一步展示了其在湍流液滴到达时间序列和心电图R-R间期分析中的潜力。
复杂网络时间序列分析事件聚类社区检测不规则间隔系统动力学
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03-20 00:00
本研究提出了一种利用正弦表示网络（SIREN）的逼近误差来检测三维纳维-斯托克斯方程解的正则性损失的方法。SIREN使用正弦激活函数，其输出为C^∞光滑函数，无法表示非光滑特征。根据经典谱逼近理论，SIREN误差由O(N^{-s})界定，其中s为局部Sobolev正则性指数。在奇点处（s→0），误差为O(1)并通过吉布斯现象局部化。该方法将速度场分解为廉价解析基线（平流-扩散）和学习的残差（压力修正），并训练一个紧凑的SIREN网络（4,867个参数）。在三维泰勒-格林涡流上的验证表明，当粘度从0.01降至0.0001时，误差集中度从4.9倍增至13.6倍，并定位于停滞点——该几何结构与Chen和Hou（2025）证明的三维欧拉方程奇点相匹配。在轴对称方程中，该方法再现了爆破解的迹象（跨分辨率T*收敛），并识别出正则化转变的临界粘度ν_c = 0.00582。
计算流体力学神经网络纳维-斯托克斯方程奇异性诊断谱方法siren
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03-20 00:00
本研究利用共光路谱域相位敏感光学相干层析成像技术，实现了对浸入恒温浴中1毫米厚钠钙玻璃片光学程差的非接触式精确测量。实验发现，在20-52°C范围内，光学程差变化与温度呈强线性相关，灵敏度为12.4 ± 1.9 nm/°C。研究提出了结合玻璃热光系数与热膨胀系数的理论模型，并采用有限体积法进行数值模拟，以解释系统中的空间温度梯度。模拟结果与实验数据误差在5%以内，验证了该方法的有效性。恒温下的横向扫描重复性测试显示出亚10纳米的稳定性，为未来实现空间分辨热成像奠定了基础。该技术为透明固体材料的局部温度传感提供了一个低成本平台。
光学相干层析温度测量玻璃材料非接触传感数值模拟热光效应
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03-20 00:00
本研究首次直接观测了具有高密度单硫空位（V$_S$）和钨位点缺陷复合体（S$_W$V$_S$）的单层WS$_2$晶体中缺陷束缚激子的超快动力学。利用超快光谱技术，揭示了缺陷束缚激子与自由激子在飞秒尺度内的形成、相互作用与转换过程。研究发现，在高于带边的光激发下，自由激子与缺陷束缚激子可在300飞秒内同时形成，且后者寿命更短，导致在1-100皮秒窗口内出现自由激子被缺陷捕获的现象。此外，研究还观测到缺陷束缚激子可高效上转换为能量低于自由激子共振约300 meV的自由激子。这些发现为理解缺陷工程在光电子、量子光子及谷电子学应用中的作用提供了关键见解。
二维材料激子动力学缺陷工程超快光谱过渡金属硫化物量子技术
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03-20 00:00
本文提出物理学在细胞分化与形态发生中扮演核心角色，揭示了受精卵的全能性本质。作者认为全能性是一种持久的力学记忆，保存了动物形态发生的生物力学记录。研究探讨了胚胎发育与癌症中细胞分化的力学与生物物理通路，将其视为密切相关的生物力学过程。受进化史启发，作者还提出了动物神经系统出现的生物物理机制。通过将物理原理与细胞分化相联系，该综述将力学生物学定位为具有高影响力临床意义（如癌症）的创新支柱。
力学生物学细胞分化形态发生全能性癌症物理发育物理
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03-20 00:00
本研究提出EquiEwald，一种将Ewald倒空间方法嵌入SO(3)等变神经网络框架的新型原子间势能模型。通过等变倒空间信息传递与可学习的k空间滤波器，该模型首次在保持能量-力一致性的同时，准确捕捉了各向异性、缓慢衰减的长程静电与极化相互作用。在周期与非周期体系测试中，EquiEwald显著提升了能量/力预测精度、数据效率及长程外推能力。
机器学习势能长程相互作用so(3)等变性倒空间方法分子模拟物理一致性
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03-20 00:00
本研究在铷原子双光子系统中，利用斐索干涉仪波米计提供误差信号，通过数字反馈环路同时稳定耦合光频率并指令离散的里德伯态跃迁（如65S1/2 ↔ 63D5/2），实现了亚MHz频率稳定性和高达6.5 GHz/s的捕获速率。该方法无需光学腔或频率梳稳定，每次态跃迁后均观测到再生的耗散时间晶体振荡，其基频和谐波具有明显的态依赖性。该技术为紧凑、无腔架构下的动态可重构里德伯态控制及自适应低频电场传感提供了新途径。
里德伯原子耗散时间晶体频率稳定量子传感原子物理
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03-20 00:00
本研究提出了一个几何框架，将系统组件间的相互作用定义为具有度量结构的粗粒度相互作用空间。研究发现，当该空间具有有限的内在维度时，几何堆积约束会对相互可区分的集体组织数量施加限制。作者推导出一个维度相关的标度律，表明稳定宏观状态的数量随相互作用空间内在维度的指数呈多项式增长。这意味着，仅增加微观复杂性并不必然扩展宏观组织的范围，多样化需要有效相互作用维度的增加。该框架为理解物理和生物系统中集体组织的多样性提供了新的理论视角。
复杂系统集体组织几何框架相互作用维度标度律宏观状态
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03-20 00:00
本研究将近视最优响应动态应用于三策略雪堆博弈，其中个体解决方案（保证稳定收益）与背叛行为共同抑制合作。在方格网络上，演化可导致个体方案主导、合作者与背叛者共存或全策略共存等不同均衡。分析发现，较小的邻居规模在个体方案成本较低时反而能促进合作，但需要更高的合作收益作为前提。这一结果与模仿动态下的演化模式形成鲜明对比，表明个体方案的持续存在构成了有限理性群体中合作的额外抑制因素。
演化博弈论社交困境有限理性网络动力学雪堆博弈多策略演化
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03-20 00:00
本研究在薄膜铌酸锂平台上集成了声光光束转向与光学环形谐振器，将光束转向效率提升至20%（18度视场）。通过集成电光控制，实现了动态谐振锁定与调频连续波激光雷达功能。该技术结合了铌酸锂的压电与电光特性，为多功能应用提供了紧凑、高效且可扩展的光束转向平台。
集成光子学声光调制光束转向薄膜铌酸锂激光雷达
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03-20 00:00
本研究将经典的Spin-Flip组态相互作用单激发（SF-CIS）方法扩展至量子电动力学（QED）框架，提出了QED-SF-CIS方法，以处理分子材料中电子态与量子化光场强耦合时的强静态关联问题。该方法通过推导自旋翻转哈密顿量，并纳入系统的双激发子空间，能够准确描述与腔光子相互作用的单重态电子态。研究通过代表性分子示例表明，腔耦合可为键断裂过程提供额外的可调性，并进一步将方法推广至强耦合区域所需的高光子激发数。
量子电动力学强关联系统组态相互作用自旋翻转腔量子化学键断裂
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03-20 00:00
本文介绍了STAR_Lite，这是汉普顿大学设计的一个新型仿星器实验装置，旨在首次在准轴对称（QA）位形下实验验证非共振偏滤器（NRD）的鲁棒性。NRD结合了拓扑结构简单性和对磁场扰动的强适应性，是仿星器有前景的排热解决方案。STAR_Lite-A线圈配置通过仅改变模块化线圈电流，即可产生多种不同的QA位形，且NRD结构在其中均能保持。数值模拟表明，热排放在线圈电流变化下保持稳定，等离子体沿偏滤器腿运动，形成环形、不连续的打击点模式。分析还显示，NRD对线圈制造误差引起的磁场扰动具有良好适应性，准对称性和X点存在性得以保持。
仿星器非共振偏滤器等离子体排热准轴对称磁约束聚变实验验证
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03-20 00:00
本研究量化分析了托卡马克中用于评估外部扰动共振响应的两个关键指标 Δₘₙ 和 bₚₑₙ。通过 GPEC 中的电阻 MHD 内层模型进行渐近匹配求解，发现 bₚₑₙ 随伦德奎斯特数 S 按 S⁻²ᐟ³ 标度变化，直至低 S 时饱和；Δₘₙ 则保持其理想定义但受全局扭曲结构影响。在相同电阻模型下，两者给出的主导耦合模式高度一致，但电阻物理效应会将低旋转 ITER 平衡中的主导模式谱移至更低极向模数 m。这一改变预计可通过共振磁扰动线圈的最佳相对相位在实验中观测到。
托卡马克共振驱动电阻mhd磁扰动iter等离子体平衡
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03-20 00:00
研究团队开发了sbml4md算法软件包，用于从分子动力学轨迹中提取多模非谐振布朗模型参数，以模拟分子液体分子内模式的非线性振动光谱。该平台利用机器学习技术捕获振动非谐性、分子间耦合和每个模式的浴关联函数，避免了经验拟合，并能模拟具有时空异质性的环境。研究为层次运动方程框架提供了一套量身定制的参数，实现了非线性振动光谱的数值“精确”模拟。该代码通过明确考虑分子间振动贡献，提高了优化效率，扩展了基于HEOM的动力学建模的适用性。
系统浴模型分子动力学机器学习非线性光谱层次运动方程计算化学
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03-20 00:00
本研究通过结合分子动力学与机器学习模型，采用非马尔可夫、非微扰的层次运动方程（HEOM）框架，精确模拟了液态H₂O和D₂O的分子内振动模式。研究重点分析了由非谐模式耦合导致的能量激发、弛豫及振动退相干过程，并通过二维（2D）相关光谱揭示了同位素替代对复杂能量与相位弛豫动力学的调控机制。该方法为理解强相互作用溶剂环境中的振动光谱提供了高精度理论工具。
二维红外光谱同位素效应层次运动方程分子动力学振动弛豫非谐耦合
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03-20 00:00
本研究提出一种面向本科生的可视化教学方案，用于解释凝聚相光谱线展宽现象。该方法结合解析推导与数值模拟，使用时变Hückel哈密顿量推导有限聚烯链中相干电子运动的闭式解，揭示分子轨道结构对光吸收的作用。通过引入哈密顿量矩阵元的随机涨落来模拟环境效应，学生可直观观察系统-环境相互作用如何破坏相干运动，并在电子轨迹中产生类散射特征。实空间动画与模拟吸收光谱建立了微观动力学与实测线型之间的直观联系，配套的MATLAB代码为本科教学提供了融合计算与可视化的易用平台。
光谱线展宽可视化教学凝聚相光谱hückel模型聚烯链数值模拟
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03-20 00:00
本研究采用单中心基生成法，在半经典碰撞参数框架下，研究了中等能量反质子与氢原子碰撞诱导的电子发射过程。该方法通过汤川正则化势作用下的氢原子轨道构建赝态基，对含时薛定谔方程进行单中心展开，为电子连续谱提供了紧凑有效的表示。通过将时间演化波函数投影到库仑连续态上获得电离概率，并提取能量微分截面。通过构建指数分段函数在赝态本征能之间插值，得到了平滑的分波能量微分截面。对所有分波贡献求和重建的总截面与其他赝态方法结果吻合良好。
原子物理反质子碰撞电子发射基生成法能量微分截面含时薛定谔方程
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03-20 00:00
本研究通过平行叠加流变测量，澄清了屈服应力材料在屈服点以下力学响应的长期争议。实验对微凝胶和乳液进行测试，在精确排除残余滑移效应后，发现两者均表现出有界的周期性应变响应，而非持续的塑性流动。结果表明，亚屈服区由非线性粘弹性主导，而非传统模型所假设的普遍塑性流动或完全可恢复的线性粘弹性。这强调了需要建立新的本构关系，以准确描述屈服前的非线性行为，而非将非线性仅视为屈服的前兆。
屈服应力材料亚屈服行为非线性粘弹性流变测量本构模型微凝胶
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03-20 00:00
本研究利用卫星观测、再分析数据和数值模型，揭示了阿拉伯海夏季海洋热浪（MHWs）的驱动机制及其对大气和季风降水的反馈作用。研究发现，长期增暖趋势使阿拉伯海东部和北部成为MHW热点区域。在剔除人为变暖趋势后，多数MHW事件由北半球夏季季节内振荡（BSISO）的抑制对流阶段所引发，表现为增强的太阳短波辐射和减少的潜热损失。ENSO和印度洋偶极子（IOD）等年际海温异常进一步调制了MHW的年际变化。反过来，MHW期间的暖海温会驱动气旋性环流，增强水汽辐合，从而增加印度西南海岸和巴基斯坦等地的极端降水风险，例如2022年巴基斯坦洪灾。
海洋热浪阿拉伯海印度夏季风极端降水气候反馈海气相互作用
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03-20 00:00
本研究利用JWST/NIRCam的日冕观测数据，测量了围绕年轻恒星HD~163296的多个背景源的光度对比度和天体测量学位置。这些背景星作为穿过其原行星盘的“探针”，为未来精确研究该盘（尤其是其消光特性）提供了关键的基准数据。HD~163296系统因其大尺寸的盘、JWST数据中清晰的消光效应以及盘内/周围存在大量背景源而成为理想的研究案例。
jwst原行星盘消光测量天体测量学背景星nircam
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03-20 00:00
本研究基于Polar卫星CEPPAD质子测量数据（1996-2007年），开发了一种新的经验质子辐射带模型，用于推导2000-2010年（覆盖近一个太阳周期）GPS中地球轨道的捕获质子通量。与广泛使用的AP8模型相比，新模型不仅基于与GPS同期更具代表性的数据集，还能提供通量值的统计信息（如最坏情况和出现百分位数），而非单一平均值。对比显示两模型结果差异显著，表明AP8通量输出普遍接受的误差因子2过于简化，低估了质子带的变化。新模型输出通量进一步通过ns41原位测量数据进行了缩放，以反映地磁活跃时期外辐射带质子的动态特性。
辐射带模型中地球轨道质子通量空间环境gps轨道ap8模型
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03-20 00:00
本研究提出了一种新型荧光显微镜架构，通过融合异步事件流与衍射编码的CMOS测量数据，成功解耦了时间与光谱采样。该系统在0.5毫米视场内实现了约3.9微米的空间分辨率，有效时间分辨率可达100微秒，并能区分发射峰仅相隔23纳米的荧光团。通过同步并计算融合两种传感模式，该系统无需扫描或滤光片切换，即可实现每秒10万帧的光谱分辨追踪。
荧光显微镜事件相机光谱成像微秒成像计算成像
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03-20 00:00
本研究通过采用气体填充的锥形空芯光纤，解决了传统均匀光纤在真空紫外（VUV）波段产生高亮度相干光源时面临的核心矛盾：大孔径输入耦合与高非线性转换效率无法兼得。该结构利用纵向递减的纤芯直径，实现了从大孔径输入到绝热场集中的过渡，从而持续增强非线性相互作用。实验证明，在关键的148.38 nm核跃迁波长处，其转换效率比均匀结构光源提升了一倍，为紧凑型固态核钟和时间分辨光谱学提供了关键的桌面化工具。
真空紫外光源锥形空芯光纤非线性光学色散波发射固态核钟高次谐波