《物理世界》揭晓2023年度十大突破

　　英国《物理世界》杂志12月7日公布2023年度十大突破，范围从天文学、医学物理学研究到量子科学、原子物理学等。

　　在活体组织内生长电极、“数字桥”恢复脊髓损伤患者行走两项医疗相关成果入选此次榜单。瑞典科学家开发了一种直接在活体组织内创建电子电路的方法，将神经组织与电子设备连接，提供了一种研究神经系统复杂电信号或调节神经回路以治疗疾病的方法。另一组瑞士研究团队在患者大脑和脊髓之间开发了一座“数字桥梁”，脊髓损伤的患者在植入手术后，重新获得对腿部运动的直接控制。

　　基础物理方面，中微子探测质子结构、反物质的重力探索、时间的双缝演示成果入选。美国和加拿大团队展示了如何从塑料靶散射的中微子中，收集有关质子内部结构的信息，进一步阐明中微子如何与物质相互作用。欧核中心的ALPHA-g实验则首次直接观察到反氢原子对重力的反应与物质大致相同，为标准模型之外的新物理学打开了大门。英国团队演示了杨氏双缝时间干涉，可应用于信号处理和通信或光计算的光开关。

　　天文学研究中，在玻色—爱因斯坦凝聚体（BEC）中模拟膨胀宇宙、早期星系改变宇宙“铁证”入选。德国、西班牙和比利时团队使用BEC模拟了膨胀的宇宙及其内部的量子场，让人们了解真实的宇宙是如何变成今天的样子的。另一组科学家利用詹姆斯·韦布太空望远镜找到了令人信服的证据，证明早期星系导致了早期宇宙的再电离。

　　材料学领域，首个原子X射线图像、材料中的超音速裂纹入选。美国团队利用同步加速器X射线对单个原子进行成像，能探测到极低水平的有毒物质。以色列团队则发现某些材料中的裂纹传播速度可超过声速，这一结果与之前的实验结果和基于经典理论的预测相矛盾。

　　此外，大规模量子网络的构建模块亦入选。奥地利和法国团队建造了一个量子中继器，并使用它通过标准电信光纤在50公里的距离上传输量子信息，从而展示了所有单个系统中长距离量子网络的关键功能。