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微弱信号方面的期刊直播_评职称不认可的期刊(2024年11月全新视觉)

内容来源：安定传媒所属栏目：导读更新日期：2024-11-28

微弱信号方面的期刊

近日，由中国科学院上海天文台葛健教授带领的国际团队创新了一种结合GPU相位折叠和卷积神经网络的深度学习算法，并成功在开普勒望远镜2017年释放的恒星测光数据中发现5颗直径小于地球、轨道周期短于1天的超短周期行星，其中4颗是迄今为止发现的距其主星最近的最小行星，类似火星大小。这是天文学家首次利用人工智能一次性完成搜寻疑似信号和识别真信号的任务。这些火星大小的行星提供了更加多样化的系外行星样本，为理解超短周期行星形成机制提供新线索。相关研究成果已发表在国际天文学期刊《皇家天文学会月报》上。超短周期行星在类太阳恒星的发生率很低，只有大约0.5%。到目前为止，总共找到145颗超短周期行星，其中只有30颗小于地球半径。经过5年努力，研究团队成功开发新算法（GPFC），相比国际上流行的BLS法，该算法的搜寻速度提高了约15倍，检测准确度和完备度分别提高约7%。这些超短周期行星的存在，为行星系统的早期演化、行星—行星相互作用以及恒星—行星相互作用的动力学（包括潮汐力和大气侵蚀）研究提供了重要线索，对行星形成理论研究有重大意义。该研究成果也充分显现了人工智能在天文海量数据中探寻微弱信号的应用潜力。

获重要进展！祝贺我国科学家用量子搜寻暗物质获重要进展从中国科学技术大学获悉，该校彭新华教授、江敏副教授等人利用量子精密测量技术探测暗物质诱导的自旋相关相互作用，将此前国际上的探测界限提升50倍以上。国际知名学术期刊《物理评论快报》日前刊发了该成果。在我们的世界，日月星辉乃至自然万物等所有“看得见”的东西，仅占宇宙质量的5%，另外的95%是看不见的暗物质和暗能量。找到暗物质，将会带来物理学的革命性突破，让人类更好地理解宇宙。然而暗物质粒子不发光、不参与电磁相互作用，无法用任何光学或电磁观测设备直接“看”到。如何探测到“暗粒子”，是国际物理学研究的重大课题。轴子是可能构成暗物质的热门假想粒子之一。近期，利用量子精密测量技术对微弱能级的超灵敏测量，中科大科研团队巧妙利用两个相距60毫米的极化原子系综，在“轴子窗口”内探测轴子暗物质诱导的自旋相关相互作用。为此，科研人员精心设计磁屏蔽系统，成功把环境的经典磁场信号抑制减弱为一百亿分之一，还采用在引力波探测中广泛应用的最优滤波技术，以最大限度提高轴子信号的信噪比。通过一系列创新，科研团队在“轴子窗口”内给出了迄今为止最强的中子—中子耦合界限，将此前国际上的探测界限提升50倍以上。美国印第安纳大学伯明顿分校教授迈克尔ⷦ–隷𚨯„论认为，这项研究的独特亮点在于创新性引入两种新技术——磁放大技术和信号模板，超越了国际先进水平。 “我们的研究通过提升探测精度和范围，进而提升了寻找到‘暗粒子’的可能。”彭新华教授说。此外，这项研究发展的技术具有远景的实际应用价值，比如通过提高核磁共振的精度来实现精准医疗，以及开展更为精密的深海探测等。

【第一次！借助人工智能中国太空新发现】借助人工智能技术，宇宙的奥秘被“看见”。中国科学院上海天文台教授葛健带领国际团队，通过创新深度学习算法，发现了5颗直径小于地球、轨道周期短于1天的超短周期行星。这是天文学家首次利用人工智能，一次性完成搜寻疑似信号和识别真信号任务。相关研究成果近日在国际天文学期刊《皇家天文学会月报》发表。超短周期行星又被天文学家称为“熔岩世界”，表面温度很高，潮汐力的挤压还会导致大量火山喷发现象。2011年，超短周期系外行星在开普勒望远镜提供的测光数据中被首次发现，为行星形成理论带来了独特的机遇和挑战。 2015年，人工智能AlphaGo的出现备受关注。葛健受此启发，试将深度学习技术用于分析开普勒数据集。他表示，要让人工智能从海量数据中“挖”到宝，需要发展新算法，并开展针对性训练，力求快速、准确、完备地探寻到稀少而微弱的信号。通过不断尝试，该团队的深度学习新算法，比国际流行的算法搜寻速度提高了约15倍，显著提高了凌星信号的搜索速度、精度和完备度。“我们很幸运。经过近10年的努力，有了第一份收获。这是人工智能在天文大数据领域应用的又一个里程碑。”葛健说，这套算法在开普勒数据集中，识别出5颗新的超短周期行星，其中4颗是迄今发现的距其主星最近的最小行星，大小与火星相近。 “这些超短周期行星的存在，为我们提供了更加多样化的系外行星样本，也将帮助我们理解超短周期行星形成机制。”葛健说。北京晚报记者刘苏雅

#热点新知# 科学家利用人工智能发现5颗超短周期系外行星近日，由中国科学院上海天文台葛健教授带领的国际团队，利用人工智能，成功在开普勒太空望远镜2017年释放的恒星测光数据中发现了5颗直径小于地球、轨道周期短于1天的超短周期行星，其中4颗是迄今为止发现的距其主星最近的最小行星，类似火星大小。这是天文学家首次利用人工智能一次性完成搜寻疑似信号和识别真信号的任务，相关研究成果发表在日前出版的国际天文学期刊《皇家天文学会月报》（MNRAS）上。超短周期系外行星于2011年首次在开普勒太空望远镜测光数据中发现，给行星形成理论带来了独特的机遇和挑战，促使科学家重新审视和完善现有的行星系统形成和演化模型。葛健介绍，超短周期行星的存在，为行星系统的早期演化、行星-行星相互作用以及恒星-行星相互作用的动力学（包括潮汐力和大气侵蚀）研究提供了重要线索。例如，超短周期行星很可能不是在其当前位置形成，而是从原始轨道向内迁移——这是因为这些超短周期行星的主星在其前期形成阶段的半径比现在大得多，距离更近的超短周期行星如果在恒星形成阶段就在恒星附近，很可能早已被其主星吞噬。“同时，鉴于经常观察到超短周期行星伴有较长周期轨道的外部行星，因此推测超短周期行星的起源涉及行星兄弟姐妹之间的相互作用，这些相互作用将超短周期行星重新定位到它们当前靠近主星的轨道上，这可能是以前由恒星自身占据的轨道。除此之外，超短周期行星的这种轨道迁移也有可能是由与原行星盘的相互作用或通过与主星的潮汐相互作用驱动而形成的。” 到目前为止，人类总共只找到了145颗超短周期行星，其中只有30颗半径小于地球半径。葛健说：“我们对超短周期行星的了解还非常少，因为样本量太小了，很难精确了解它们的统计特征和出现率。” 这项新研究为寻找超短周期行星提供了新方法。葛健说：“受佛罗里达大学计算机系李晓林教授的激励和启发，我试图把人工智能的深度学习应用在开普勒太空望远镜释放的测光数据中，寻找用传统方法没能找到的微弱凌星信号。经过近10年的努力，我们终于有了第一份收获。要想使用人工智能在海量的天文数据中‘挖’到极其稀少的新发现，就需要发展创新的人工智能算法，并进行特定训练，使之能快速、准确、完备地探寻到这些很难在传统方式下找到的稀少而微弱的信号。” 普林斯顿大学天体物理学家乔西ⷦ𘩨𜚢€œ超短周期行星或称‘熔岩世界’，拥有出乎意料的特性，为我们理解行星轨道如何随时间变化提供线索。这项寻找新行星的技术成就让我印象深刻。”

中国科大实现噪声增强的里德堡原子电场探测中国科大郭光灿院士团队在基于里德堡原子的微波传感方向取得新进展。该团队项国勇、邹长铃等人研制出一种新型的噪声鲁棒且可实现连续探测的里德堡原子微波探测装置，利用了里德堡原子系综里多体效应引起的强相互作用，实现强微波背景噪声下待探测弱信号的显著增强和信噪比提升。该成果以“Nonlinearity-enhanced continuous microwave detection based on stochastic resonance”为题，10月11日发表在国际学术期刊《科学进展》上。噪声增强的非线性微波传感相较于传统的微波天线技术，基于里德堡原子的微波传感由于其高灵敏度、尺寸小、高选择性、频谱覆盖宽等优势，近年来得到了学术界广泛的关注。然而到目前为止，大量的研究工作只是在实验室无噪声或者噪声水平很低的情况下进行微波测量或者通信，面对外场条件下复杂的噪声环境和电磁干扰，其测量效果和灵敏度都会大打折扣。因此，发展在抗干扰性能上具有实用化潜力的原子微波接收机是里德堡微波传感领域的急切需求。在前期基于里德堡原子微波传感的研究基础上，项国勇等人结合基于随机共振理论和里德堡原子系综里的多体效应产生的强非线性提出了噪声增强的微波测量方案。研究人员通过系综里的多体效应引入强非线性产生双稳现象，并利用一个很强的噪声微波场进行辅助，实现了对另一个弱探测信号的放大。相较于工作在线性区域的外差探测法，研究人员实现了25dB的功率值放大和6.6dB的信噪比提升。值得一提的是，这类新型非线性原子微波传感器具有很多优势：（1）非线性可调：操作人员可以通过调节系统参数改变系统的非线性大小，适应不同类型的噪声环境。（2）噪声鲁棒：噪声可以通过人工引入或者仅仅利用系统噪声进行信号放大；并且噪声形式可为随机白色噪声或者有色噪声。（3）可连续测量：该微波接收机工作于系统临界点附近，且可持续进行微波测量。（4）兼容性好：该方案可兼容目前任意一种原子微波测量或者通信方案。另外，研发人员正在对该类新型微波传感器进行进一步升级和改造：比如可通过提升原子-微波相互作用体积来提升绝对灵敏度，通过引入多能级协助提升信号接收带宽等。该方案在多种场合下具有应用潜力：比如基于里德堡原子的微弱信号检测，噪声背景下的微波通信以及微波成像等。

二、观测不可能“看到”的东西除增强型导航之外，量子传感器还能用于提高成像的精度和灵敏性、探测低可观测水下和空中平台。这些传感器可安装在近地轨道(low Earth orbit，LEO)卫星或飞机、地面和海上平台上，包括UUV和USV上。量子重力仪和磁力仪具有特殊的应用前景，因为这些传感器能探测到由诸如隧道等人造地下或水下结构所引起的环境下重力场或磁场的细微变化或扰动。特别是量子重力仪，被认为是能提供地球地表/水面和地面/水面以下厘米级的精度。从军事角度看，量子磁力仪尤其适合于水下情报、监视和侦察(ISR)，研究人员建议该类系统可用于潜艇探测和水雷识别。用这些传感器探测到潜艇的距离可能达6 km，如采用改进后的噪声抑制技术，探测距离还会更大。然而，量子磁力仪非常灵敏，这意味着它们易受干扰。因此，背景噪声甚至地球磁场的微小波动及太阳风暴等诱因，都会影响到它的效能。位于布拉格(Prague)的捷克技术大学(Czech Technical University)的量子安全研究学者Michal Krelina在2021年11月的《EPJ量子技术》(EPJ Quantum Technology)期刊上发表的“量子技术的军事应用”(“Quantum technology for military applications”)一文中提到，高分辨率量子磁力和重力传感器的进一步军事应用包括：能从LEO上探测到伪装车辆、飞机、搜索舰队或单独的舰船。然而，一位不愿透露姓名的量子传感教授对此提出质疑。他们认为，量子增强雷达，特别是机载平台上的量子增强雷达更实用。除了水下和空中目标，Krelina建议这些高分辨率传感器也能用于探测诸如地下燃料库、研究设施以及导弹发射井等地下结构设施，或掩埋的爆炸物。量子传感中另一个感兴趣的军事领域是量子成像，它能提供更好的物体分辨率和在挑战性环境中观测的能力。这类系统是SPAD(Single Photon Avalanche Detectors，单光子雪崩探测器)，这是一种与脉冲式照明源相联的非常灵敏的单光子探测器。Krelina补充道，将SPAD集成为一个阵后，它就能方便地探测到视线外的物体，如藏在角落中的物体。兰德公司(RAND Corporation)物理学家Edward Parker在他2021年10月的一份报告“量子技术的商业和军事应用及其时间表”(“Commercial and military applications and timelines for quantum technology”)中写道：量子传感的另一个应用是“鬼”成像(ghost imaging)技术，利用光的独特特性和非常微弱的照明光束来探测远程的物体(译注：“鬼”成像又称双光子成像(two-photon imaging)或关联成像(correlated imaging)，是一种利用双光子复合探测恢复待测物体空间信息的新型成像技术。可让一台高分辨率照相机对一个它本身并不能看到的物体成像，方法是使用2个传感器，一个对着光源，另一个对着这一物体，利用光子纠缠的特性进行成像。这些光束不但非常难以探测且适合隐蔽作战，也能实现在最低光照条件下的成像。它们能穿透主要大气遮蔽物，如浓烟或云。简单地说，它是一种无需直接拍摄物体而创建物体图像的技术。它是利用光模式之间的相关性来重构图像，类似于我们可根据阴影和声音来了解屋中的某人一样。Parker说，美国陆军研究实验室(US Army Research Laboratory)的研究人员已建议将“鬼”成像用于地面和UAV的远距离ISR。（a）（b）图3 ⠂ ⠢€œ鬼”成像示意图（图片来自网网络）量子雷达是另一项有前途的技术，理论上，它的抗噪声和抗干扰能力更强，并且不会被电子战(electronic warfare，EW)手段发现。然而，它的高成本引起了人们对将其作为主要监视系统的实用性的担心。量子雷达利用量子纠缠特性实现其功能，粒子对之间以这种方式互相关：一个粒子能立即影响到另一个粒子的状态，而与距离无关。靠纠缠雷达光子，量子雷达能比传统雷达系统获得更高的灵敏度和分辨率。奥地利科技研究所(Institute of Science and Technology Austria，ISTA)的研究人员试验了这种方法，指出它可在如此低的功率水平下工作，以致该系统能有效隐藏在背景噪声中。这使得量子雷达对低信号特征至关重要的应用场景极具吸引力。靠利用纠缠和相干性，量子雷达探测低可观测飞机时比传统雷达更加有效。传统雷达系统同样能从量子力学中获益。例如，将一个量子时钟集成到系统中就能提供高质量的振荡输入，减小噪声，并支持对杂波环境中小目标的探测。研究人员告诉《简氏》（Janes），这项技术非常有前景。

【科学家利用人工智能发现5颗超短周期系外行星】#振兴新突破辽宁杠杠滴# #新时代六地辽宁杠杠滴# #有一种美好叫辽宁# 近日，由中国科学院上海天文台葛健教授带领的国际团队，利用人工智能，成功在开普勒太空望远镜2017年释放的恒星测光数据中发现了5颗直径小于地球、轨道周期短于1天的超短周期行星，其中4颗是迄今为止发现的距其主星最近的最小行星，类似火星大小。这是天文学家首次利用人工智能一次性完成搜寻疑似信号和识别真信号的任务，相关研究成果发表在日前出版的国际天文学期刊《皇家天文学会月报》（MNRAS）上。超短周期系外行星于2011年首次在开普勒太空望远镜测光数据中发现，给行星形成理论带来了独特的机遇和挑战，促使科学家重新审视和完善现有的行星系统形成和演化模型。葛健介绍，超短周期行星的存在，为行星系统的早期演化、行星-行星相互作用以及恒星-行星相互作用的动力学（包括潮汐力和大气侵蚀）研究提供了重要线索。例如，超短周期行星很可能不是在其当前位置形成，而是从原始轨道向内迁移——这是因为这些超短周期行星的主星在其前期形成阶段的半径比现在大得多，距离更近的超短周期行星如果在恒星形成阶段就在恒星附近，很可能早已被其主星吞噬。“同时，鉴于经常观察到超短周期行星伴有较长周期轨道的外部行星，因此推测超短周期行星的起源涉及行星兄弟姐妹之间的相互作用，这些相互作用将超短周期行星重新定位到它们当前靠近主星的轨道上，这可能是以前由恒星自身占据的轨道。除此之外，超短周期行星的这种轨道迁移也有可能是由与原行星盘的相互作用或通过与主星的潮汐相互作用驱动而形成的。” 到目前为止，人类总共只找到了145颗超短周期行星，其中只有30颗半径小于地球半径。葛健说：“我们对超短周期行星的了解还非常少，因为样本量太小了，很难精确了解它们的统计特征和出现率。” 这项新研究为寻找超短周期行星提供了新方法。葛健说：“受佛罗里达大学计算机系李晓林教授的激励和启发，我试图把人工智能的深度学习应用在开普勒太空望远镜释放的测光数据中，寻找用传统方法没能找到的微弱凌星信号。经过近10年的努力，我们终于有了第一份收获。要想使用人工智能在海量的天文数据中‘挖’到极其稀少的新发现，就需要发展创新的人工智能算法，并进行特定训练，使之能快速、准确、完备地探寻到这些很难在传统方式下找到的稀少而微弱的信号。” 普林斯顿大学天体物理学家乔西ⷦ𘩨𜚢€œ超短周期行星或称‘熔岩世界’，拥有出乎意料的特性，为我们理解行星轨道如何随时间变化提供线索。这项寻找新行星的技术成就让我印象深刻。” （来源：光明日报）

中国科大又有重大发现！从中国科学技术大学获悉，该校彭新华教授、江敏副教授等人利用量子精密测量技术探测暗物质诱导的自旋相关相互作用，将此前国际上的探测界限提升50倍以上。国际知名学术期刊《物理评论快报》日前刊发了该成果。在我们的世界，日月星辉乃至自然万物等所有“看得见”的东西，仅占宇宙质量的5%，另外的95%是看不见的暗物质和暗能量。找到暗物质，将会带来物理学的革命性突破，让人类更好地理解宇宙。然而暗物质粒子不发光、不参与电磁相互作用，无法用任何光学或电磁观测设备直接“看”到。如何探测到“暗粒子”，是国际物理学研究的重大课题。轴子是可能构成暗物质的热门假想粒子之一。近期，利用量子精密测量技术对微弱能级的超灵敏测量，中科大科研团队巧妙利用两个相距60毫米的极化原子系综，在“轴子窗口”内探测轴子暗物质诱导的自旋相关相互作用。为此，科研人员精心设计磁屏蔽系统，成功把环境的经典磁场信号抑制减弱为一百亿分之一，还采用在引力波探测中广泛应用的最优滤波技术，以最大限度提高轴子信号的信噪比。通过一系列创新，科研团队在“轴子窗口”内给出了迄今为止最强的中子—中子耦合界限，将此前国际上的探测界限提升50倍以上。美国印第安纳大学伯明顿分校教授迈克尔ⷦ–隷𚨯„论认为，这项研究的独特亮点在于创新性引入两种新技术——磁放大技术和信号模板，超越了国际先进水平。 “我们的研究通过提升探测精度和范围，进而提升了寻找到‘暗粒子’的可能。”彭新华教授说。此外，这项研究发展的技术具有远景的实际应用价值，比如通过提高核磁共振的精度来实现精准医疗，以及开展更为精密的深海探测等。

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