科学家造出首个自发光生物传感器
瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）科学家利用量子效应原理，首次开发出一种无需外部光源的新型生物传感器，为光学生物传感技术在医疗诊断和环境监测中的应用扫清了一大障碍。相关研究发表在最新一期《自然·光子学》杂志上。光学生物传感器通常依赖光波作为探针来检测生物分子，在精准医疗、个性化诊疗以及环境监测中发挥着关键作用。如果能将光波聚焦到纳米尺度——例如小到足以探测蛋白质或氨基酸，那么这类传感器的灵敏度将大幅提升。目前，科学家通过在芯片表面构造纳米光子结构，可以将光“压缩”至极小空间，从而增强检测能力。然而，这种纳米光子传感器需要复杂的外部光学设备来提供探测光源，限制了其在便携式检测设备和现场快速诊断中的应用。为此，EPFL科学家提出了一种创新解决方案：利用量子现象——非弹性电子隧穿，实现了无需外部光源的生物检测。这一量子效应指的是电子像波动一样穿过一个极薄的绝缘层，并在此过程中释放光子。虽然这种过程发生的概率非常低，但科学家设计了一种特殊......阅读全文
量子点发光原理
量子点应该算是现在研究很热门的一个材料，尤其是它优异的发光性质，很可能是下一代LED中最有潜力的发光层。那么量子点为什么有这些优异的性质？我们还是要需要理解它的简单的发光机理。这里我们先简单介绍一下量子点的能级结构，因为所有的性质都是由能级结构决定的。同时，我还会根据量子点的发光过程，简单介绍下
细胞自噬效应及过程
自噬效应的发生取决于自噬流过程是否完成，而自噬流的意思是自噬的完整动态过程，包括自噬体形成、自噬体与溶酶体融合及后续内含物的降解和回收。巨自噬与微自噬作用过程的对比命名为“自噬”（英语：Autophagy）是由比利时化学家克里斯汀·德·迪夫在1963年发现的。当代的自噬研究是1990年代酵母的研究人
合成新型近红外发光量子点光致发光量子效率可达25％
对于太阳能转换器件和生物成像应用程序来说，使用发射近红外光、具有显著斯托克斯位移且再吸收损失小的材料非常重要。近期新加坡国立大学化学系便合成了这样一种新型材料——四元混合巨壳型量子点（InAs−In(Zn)P−ZnSe−ZnS）。这种新型量子点可以实现显著斯托克斯位移，且光致发光量子效率可达25
量子测量是指利用量子特殊的效应
量子测量是指利用量子特殊的效应是正确的。一、在量子力学之中，所谓的“测量”需要有较严谨的定义，而特别称之为量子测量。量子测量不同于一般经典力学中的测量，量子测量会对被测量子系统产生影响，比如改变被测量子系统的状态。二、处于相同状态的量子系统被测量后可能得到完全不同的结果，这些结果符合一定的概率分布。
光致发光量子效率测量系统
常见应用领域：量子点发光材料，钙钛矿发光材料，有机发光材料，AIE材料；稀土发光材料，荧光粉，荧光染料，上转换材料等。在大多数的应用中，效率(efficiency) 的研究往往都是最被关注的一项关键指标。荧光物质吸收光子，发生电子从基态到激发态的跃迁。处于激发态的不稳定电子重新跃迁回基态能级，释放出
压电效应和拓扑量子相变
近期，美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
人类首次直接“看到”量子自旋效应
据新加坡国立大学（NUS）官网近日报道，该校科学家领导的国际科研团队，首次直接“看到”拓扑绝缘体和金属中电子的量子自旋现象，为未来研发先进的量子计算组件以及设备铺平了道路，距离实现量子计算又近了一步。 量子计算机目前仍处于研发的初期阶段，但其展现出的计算速度已经是传统技术的数百万倍，其非凡的处
生物传感器的纳米“开关”
纳米技术的介入为生物传感器的发展提供了无穷的想象空间。 近日，据国际知名期刊Advanced Materials(《先进材料》)报道，中国科学院化学研究所光化学院重点实验室赵永生课题组利用高比表面积的一维纳米材料，制备出一种更加灵敏的电化学发光纳米生物传感器。该项研究也为低维纳米材料制
超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应研究获进展
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
光致发光和荧光量子效率计算
原理所谓光致发光（Photoluminescence简称PL），是指物体依赖外界光源 进行照射，从而获得能量，产生激发导致发光的现象。也指物质吸收光子（或电磁波）后重新辐射出光子(或电磁波)的过程。光致发光过程包括荧光发光和磷光发光。从量子力学理论上，这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到
奇异量子效应或首次在真空“现形”
据美国趣味科学网站11月30日报道，科学家们80多年前预测的一种量子现象或首次在自然界中“现形”。 在经典物理学领域，真空完全是空的，但对量子物理学来说，真空中有“虚粒子”持续不断地进出，因此，物理学家沃纳·海森堡和汉斯·欧拉使用量子电动力（QED）来显示真空的量子属性对光波的影响。1930
科学家造出首个自发光生物传感器
瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）科学家利用量子效应原理，首次开发出一种无需外部光源的新型生物传感器，为光学生物传感技术在医疗诊断和环境监测中的应用扫清了一大障碍。相关研究发表在最新一期《自然·光子学》杂志上。光学生物传感器通常依赖光波作为探针来检测生物分子，在精准医疗、个性化诊疗以及环境监测中发挥着
最新研究！奇异的量子效应如何提高量子计算机效率？
几十年前，科学家预言存在一种奇异的量子效应——泡利阻塞，即如果一团气体变得足够冷且足够致密，它就能隐形。美国和新西兰科学家在最新一期《科学》杂志撰文指出，他们利用激光挤压并冷却锂气体等，使其密度和温度变化到足以减少光散射量的程度，由此证明了泡利阻塞效应，未来有望利用其开发能抑制光的材料，进一步提
警惕化学发光检测中的“钩状效应”
作者：沙文彬，甘肃省临夏州人民医院检验科化学发光法具有高灵敏度和高特异性，可以定量检测多种激素、肿瘤标志物、感染性疾病标志物等，为很多疾病的诊治提供了极大的便利。近年来，在我国各级医院中化学发光分析仪逐渐得到普及，使其与血液分析仪、生化分析仪等一样，成为检验科的标配和主力仪器。化学发光仪及其配套试剂
超灵敏量子生物传感器能“潜入”细胞读信号
将超灵敏的量子传感器置入活细胞中，用于追踪细胞变化、早期发现癌症和其他疾病，是当前最前沿的研究方向之一。最近，美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究团队开发出一种全新的金刚石量子生物传感器，不仅能顺利“潜入”细胞内部，还比以往更稳定、更灵敏。相关论文发表在最新一期《美国国家科学院院刊》上。 许
智能所利用普通打印机打印出可视化的生物传感器
在国家自然科学基金委的支持下，中科院合肥物质科学研究院智能所张忠平研究员领衔的研究团队利用氧化石墨烯上功能基团的有机胺化反应，制备出具有高荧光量子产率的发光氧化石墨烯。以此为“墨水”，可通过普通打印机在衬底上打印出荧光“开”的生物传感器，这实现了对多种生物分子如生物硫醇、蛋白质、DNA等的可视化
新型量子点白光LED发光效率创纪录
据美国每日科学网站近日报道，土耳其科学家研制出了一种新型白光发光二极管（LED），发光效率达到创纪录的105流明/瓦。研究人员称，随着进一步发展，这款LED的效率可达200流明/瓦以上，有望在家庭、办公室等领域大显身手，实现更节能环保的照明。 新型LED使用市售的蓝色LED与柔性透镜相结合制造
天然双层石墨烯内发现新奇量子效应
由德国哥廷根大学领导的一个国际研究团队在最新一期《自然》杂志上发表论文称，他们在对天然双层石墨烯开展的高精度研究中，发现了新奇的量子效应，并从理论上对其进行了解释。这一系统制备简单，为载荷子和不同相之间的相互作用提供了新见解，有助于理解所涉及的过程，促进量子计算机的发展。 2004年，两位英国
石墨烯中首次演示量子自旋霍尔效应
荷兰代尔夫特理工大学科学家首次在无需外部磁场的条件下，观测到石墨烯中的量子自旋流。这一突破性发现为自旋电子学的发展提供了关键支持，标志着向实现量子计算和先进存储设备迈出了重要一步。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》。这是科学家在实验中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍尔效应”。在这种效应下，电子会沿
实验室模拟出极端“量子真空”效应
英国牛津大学与葡萄牙里斯本大学高等技术学院合作，借助先进的计算模型，首次实现了强激光束改变“量子真空”的实时三维模拟。这一突破性成果标志着人类首次在实验室条件下模拟光与真空空间的相互作用，将原本仅存在于科幻小说中的概念变为现实。相关研究5日发表于《通讯·物理学》杂志。根据量子物理学理论，“量子真空”
锡纳米粒子量子壳效应被证实
德国斯图加特的马普固体研究所专家利用隧道扫描显微镜研究锡纳米粒子证实，金属粒子的电阻损耗与粒子大小有关，当金属粒子呈纳米状态时，材料获得超导性能的温度会大幅增加。因此，在粒子足够小的前提下，通过量子效应可增强金属粒子超导性能60％。这一理论还可预测粒子的纳米精度，并为开发室温环境下
“量子反常霍尔效应”研究取得重大突破
由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队，经过数年不懈探索和艰苦攻关，最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破，该物理效应从理论研究到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。 量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初，霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
英国成功开发超薄量子发光二级管
英国剑桥大学研究人员近日成功开发出仅几个原子厚层状材料的超薄量子发光二极管（LED）。由于具有不同超薄材料组成的构造层，原件可以用于开发新的计算与感应技术。 具备仅用电流生产单光子的能力是建设紧凑型芯片量子网络的重要环节，基于量子力学原理开发的计算机比现有技术更加强大和安全。为了实现这种元件
理化所发光碳量子点研究取得系列进展
碳元素是地球上所有已知生命的基础，在人类历史发展和现代科技进步中起到了举足轻重的作用。伴随C60、纳米碳管和石墨烯等纳米碳材料的发展，近两年碳量子点成为研究热点。与先前的蜂房结构纳米碳相比，碳量子点具有优越的发光性能；与半导体量子点相比，碳量子点发光更稳定、易于功能化和工业化、无毒、制备简单廉价
芬兰提出观察肉眼可见物量子隧道效应方案
据美国科学促进会（AAAS）网站近日报道，科学家早已能观察到电子等微观粒子的量子隧道效应，也发现了微颗粒的磁化强度等宏观物理量显示出宏观量子隧道效应，但迄今还没有观察到肉眼可见物体的量子隧道效应。现在，芬兰科学家表示，能通过他们设计的实验观察到大物体的量子隧道效应。但也有科学家认
量子态叠加效应尺度刷新纪录
美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米的两个状态进行了叠加，这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从1厘米扩展到了54厘米。相关研究论文发表在最新一期的《自然》杂志上。 研究团队认为，新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点，因为相对那些量子水平的物体，新研究成果更适用于
拓扑绝缘体内奇异量子效应室温下首现
科技日报北京10月27日电 （记者刘霞）据《自然·材料》杂志10月封面文章，美国科学家在研究一种铋基拓扑材料时，首次在室温下观察到了拓扑绝缘体内的独特量子效应，有望为下一代量子技术，如能效更高的自旋电子技术的发展奠定基础，也将加速更高效且更“绿色”量子材料的研发。 拓扑绝缘体是一种特殊的材料，内
新探针构建超灵敏电致化学发光的生物传感器
Mucin1是一种跨膜蛋白，研究表明它在多种癌症早期含量显著增加，如乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌、前列腺癌等，因此，构建灵敏度高、选择性好、简便的Mucin1检测方法在临床诊断方面具有重要的意义。 最近，西南大学的袁若教授课题组报道了一种由蛋白-适配体复合物驱动的三维DNA纳米机器信号探针构建的高效
理化所在量子点荧光检测研究方面取得新进展
开发新型、快速、高效检测乳酸脱氢酶（LDH）活性水平的方法可实现对常见的心肌炎、心肌梗塞、肾病、肝癌等疾病的早期诊断和实时调控，具有重要的临床意义。因此，将具有激发范围宽，发射光谱窄，荧光量子产率高，可通过调节尺寸、组成或结构来调节发射峰位，实现多色发光等优异光学特性的量子点用于开