北京大学物理学院的贾爽研究员和中科院强磁场科学中心的张警蕾研究员、南方科技大学的卢海舟教授等组成的研究团队对外尔半金属材料TaAs等在强磁场下的磁性质进行了深入研究。利用磁扭矩探测和平行磁化率探测技术，他们发现当外尔电子在强磁场下进入量子极限时，其横向和纵向磁化率都表现出强烈的不饱和性。这一强磁场下的不饱和磁性与非相对论型的拓扑平庸电子呈现的饱和磁性截然相反，是相对论型的电子所独具的指针性属性。 由于各种拓扑电子材料的能带对于包括自旋轨道耦合以及化学势在内的各种参数高度敏感，决定电子拓扑性质的能量尺度可能小至毫电子伏特量级，因此通常的谱学测量如角分辨光电子谱等往往无法分辨能带的细节。而普通的电输运测量只能表征费米面的贝里曲率，无法区分相对论型的电子能带是否存在能隙。这项对于拓扑电子材料的磁性研究，结合了理论计算与强磁场下的实验表征，提出了探测相对论型的电子的一种决定性指针。该工作已在《自然•通讯》上发表 Nature Communications 10, 1028 (2019).Magnetic responses of the non-relativistic and relativistic fermions a, b, c, d: The energy bands of non-relativistic (parabolic-band) fermions; g, i, h, j: The energy bands of -relativistic fermions; e, f: Calculated parallel magnetization (M||) and effective transverse magnetization (MT) of non-relativistic fermions are saturated in strong magnetic field. k, l: Non-saturated M of relativistic fermions. 此项工作的通讯作者为贾爽研究员，中科院强磁场科学中心的张警蕾研究员和南方科技大学的卢海舟教授；第一作者为量子材料中心博士生张成龙和南方科技大学的王春明教授。同时，这项研究受到国家自然科学基金（No. U1832214, No.11774007）国家重点研究计划（2018YFA0305601）以及中科院先导研究计划（XDB28000000）等的支持。

量子隧穿是微观世界的基本现象，它是指粒子可以像波一样地穿过有阻碍的区域（即势垒），是微观粒子的波粒二象性的一个具体表现。如今，量子隧穿的概念已经渗透到物理学的方方面面，比如广泛使用的扫描隧道电子显微镜、半导体异质结等。然而，关于量子隧穿却有一个基本问题充满着争议，那就是隧穿的过程是否需要时间？如果需要时间那又该如何测量呢？自量子力学诞生以来，这个问题一直伴随着量子力学的发展而争论至今。 随着超短激光脉冲的问世，人们一直努力、希望在强场隧道电离的范畴来解决这个的重要争议问题。随即，学术界提出了可以通过阿秒钟方案测量隧道电离的发生时间（即时间延迟），阿秒钟巧妙地将隧穿时间延迟转化为光电子发射角的偏移，然而对于实验结果，大家一直未取得一致的看法。学术界通过十多年的研究，基本上形成了两种对立的观点，即瞬时隧穿（隧穿几乎不需要时间）与延时隧穿（隧穿需要百阿秒量级的时间），各自都有相应的理论与实验支持。似乎这两种观点充满矛盾、不可调和！量子隧穿的示意图量子隧穿可以看作是微观粒子的“穿墙术”增强型阿秒钟的原理。（a）线偏振的二次谐波打破了圆偏振的基频光的对称性，标记了最大值激光电场的方向与时刻。（b）不加二次谐波时测量的光电子动量谱。（c）加入标记光场后测量的光电子动量谱。 传统的阿秒钟是采用单个椭圆偏振或近圆偏振的激光脉冲，因此传统阿秒钟的校准依赖于少周期激光的载波包络相位和椭偏率的确定，它们的噪声抖动会给阿秒钟的测量带来很大的误差。日前，北京大学物理学院、人工微结构和介观物理国家重点实验室“极端光学创新研究团队”刘运全教授和龚旗煌院士领导的研究小组，提出并实现了一种全新改进型阿秒钟，在一束圆偏振飞秒激光场中加入了另一束线偏振的倍频光来校准阿秒钟，使得光电子发射角的偏移量的定标更加精准。这种增强型阿秒钟使得隧穿时间的测量更加准确可靠。理论上还证明了上述两种看似对立的隧穿图像可以被统一在同一个理论框架下进行描述。在强场近似理论框架下，他们分别建立了瞬时隧穿图像以及基于Wigner表象的延时隧穿图像，对于增强型阿秒钟的实验结果，这两种隧穿图像的理论结果都与实验结果相符合。因此，这是第一次使用同一个理论框架和同一个实验完美地统一了这个长期的学术争议，为隧穿时间研究提供一种思路。

在高晶体质量的狄拉克半金属Cd3As2纳米线中观测到手征反常导致的负磁电阻效应（Nat. Commun. 6, 10137 (2015)）；并借助于纳米线比表面积大的优势，测量到起源于拓扑表面态输运的π A-B效应(Nat. Commun. 7, 10769 (2016); Phys. Rev. B 95, 235436（2017）)。 最近，他们通过输运测量首次在狄拉克半金属Cd3As2纳米线中观测到连续体态和离散表面态耦合产生的Fano共振现象。研究表明直径约为60 nm的Cd3As2纳米线的表面态能带会发生劈裂，通过栅压调制费米能级到一个表面态子能带的带底时，会呈现出零偏压微分电导峰；在磁场作用下，由于塞曼效应，零偏压电导峰会发生劈裂，测量得到表面态的朗德因子为32；Fano共振进一步导致零偏压微分电导峰随偏置电压具有非对称的线形，并可能对材料中起源于“外尔轨道”的量子振荡频率产生修正。这项工作对于深入研究拓扑半金属的输运性质，以及设计实现可电学调控的Fano体系有着重要意义。图1. Cd3As2纳米线中量子限制效应引起的电导振荡；(b)栅压调制的微分电导谱。

郭光灿院士团队在基于人工合成维度的量子模拟方面取得重要实验进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。

通过实验测量和从理论上分析三原子重组在543.3 高斯附近的6Li-6Li的窄波磁Feshbach共振，表明在有限的温度下，三体重组主要由间接过程支配并在阈值以上的kBT内存在窄共振峰。实验数据强有力的显示连续的成对过程遵循一个普适行为并由范德华力决定。论文给出了三体重组速率常数描述的解析公式和对温度的依赖性，其中三体重组通过连续的成对相互作用进行。基础物理图像不仅适用于窄s波共振，还适用于非零分波的共振，不仅适用于超低温，而且适用于更高的温度。       这个实验结果验证了量子三体在范德华势作用下普遍的行为，发现该普遍行为远远超出零温度范围，从而揭示出双体的量子缺陷理论可以通过多尺度方法进一步扩展到非零温度范围。这种广义的三体作用的范德瓦尔普遍行与通用状态方程的定义瓦尔斯长度尺度有密切联系。通过将量子普遍行为区域扩展到零以外温度和s波共振，纯理论模型通过超冷原子物理实验与真实的少体系统和真实化学反应建立了紧密联系，迈出了量子三体物理研究的关键一步。

太阳能光伏发电绿色无污染，而且我国太阳能资源丰富，水平面总辐射约 1680 吉瓦（1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦），大部分可以用于太阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展，光伏发电成本已经大幅度降低，光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段，进入了大规模推广的阶 段。近年来，光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底，中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦，其中光伏电站 30.07吉瓦，分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计，2015 年全球光伏装机量增长 16%~25%，达到 53-57 吉瓦之间。

成果描述：本发明涉及分布式极化敏感阵列的参数估计技术，特别涉及信号波达角度和极化参数的联合估计方法。 一个完备的电磁矢量传感器由空间放置的3个电偶极子和3个磁偶极子构成，它们在空间共点放置相互正交，从而形成极化敏感阵列，可以接收入射电磁波全部的电场分量和磁场分量，因而相较于传统的标量阵列，极化敏感阵列可以接收更多的入射信号的信息。又，极化敏感阵列能够感应入射信号的极化信息，从而获得入射电磁信号的极化参数。然而，传统的标量阵列却由于不能感应入射信号的极化信息，而无法获得入射电磁信号的极化参数。并且，极化敏感阵列还可以同时感应入射电磁波的极化信息和空域信息。因此，极化敏感阵列不管是用于极化参数估计还是自适应波束的形成，其都具有比传统标量阵列更优越的系统性能。 在极化敏感阵列的应用中，利用电场、磁场和坡印廷矢量之间的矢量关系，当空间放置有单个完备的电磁矢量传感器，利用该电磁矢量传感器就能够同时获得最多5个不相关信号的波达角度（DOA）和极化参数的估计，因此，在空间物理孔径受限的场合具有重要的意义。 然而，针对极化敏感阵列的信号处理，大多假设各个阵元由2至6个共点放置的相互正交的电偶极子或磁偶极子构成，因此，各极子在空间共点放置不可避免的会有严重的互耦效应，互耦效应会降低天线系统的性能。 阵元间的互耦现象是不可避免的，为了有效减少阵元各共点通道之间互耦的相互影响，现有技术提出了分布式极化敏感阵列，分布式极化敏感阵列是将极化敏感阵列各阵元共点分量在空间分散放置，其能够使阵元间的互耦效应大大降低，同时也可以感应入射电磁波的电场信息和极化信息。现有的针对分布式极化敏感阵列的参数估计方法大多针对完备的电磁矢量传感器，即在空间分散放置3个电偶极子和3个磁偶极子，然后再利用改进的矢量叉乘的方法来完成参数估计。然而，在实际中，由于空间电场和磁场是时变的，时变的电场产生磁场，时变的磁场产生电场，二者之间存在一定的冗余关系，因此考虑仅仅采用电偶极子或磁偶极子构成极化敏感阵列将可以获得更多的入射信号电磁信息。

本发明涉及分布式极化敏感阵列的参数估计技术，特别涉及信号波达角度和极化参数的联合估计方法。 一个完备的电磁矢量传感器由空间放置的3个电偶极子和3个磁偶极子构成，它们在空间共点放置相互正交，从而形成极化敏感阵列，可以接收入射电磁波全部的电场分量和磁场分量，因而相较于传统的标量阵列，极化敏感阵列可以接收更多的入射信号的信息。又，极化敏感阵列能够感应入射信号的极化信息，从而获得入射电磁信号的极化参数。然而，传统的标量阵列却由于不能感应入射信号的极化信息，而无法获得入射电磁信号的极化参数。并且，极化敏感阵列还可以同时感应入射电磁波的极化信息和空域信息。因此，极化敏感阵列不管是用于极化参数估计还是自适应波束的形成，其都具有比传统标量阵列更优越的系统性能。

太阳能光伏发电绿色无污染，而且我国太阳能资源丰富，水平面 总辐射约 1680 吉瓦（1 吉瓦=1000 兆瓦=109 瓦），大部分可以用于太 阳能光伏发电。随着光伏材料以及相关技术的发展，光伏发电成本已 经大幅度降低，光伏能源作为一种新型清洁能源在我国的应用规模迅 速增长。光伏发电已经跨越了示范应用阶段，进入了大规模推广的阶 段。近年来，光伏发电产业规模迅速增长。截止到 2015 年 6 月底， 中国光伏发电累计装机容量达到了 35.78 吉瓦，其中光伏电站 30.07 吉瓦，分布式光伏 5.71 吉瓦。根据美国 IHS 咨询公司预计，2015 年 全球光伏装机量增长 16%~25%，达到 53-57 吉瓦之间。 项目特色和创新之处： 分布式光伏系统便于实施，是受到各级政府鼓励的分布式电源模 式，但是由于在设计、管理和评价机制等方面的制约，特别是过高的 后期维护费用，使其推广过程遇到一些障碍。高效率的分布式光伏云 基于物联网技术，对电站中光伏组件的输出性能进行实时的监测，并 对形成的运行数据进行实时的大数据分析，从而获得电站运行的性能 评价指标，以及可能影响电站性能的因素，并给出进行电站性能优化 的建议，提高电站产出。由于采用了高可靠性的无线数据采集技术， 可进行无人化的值守和远程监控，大大降低运维费用。 相比国内产品，具有通信速率高、系统可靠稳定等优势，达到国 际先进水平。本项目方案综合成本低，有利于增加光伏电站的透明度。 与国外同类产品相比，成本只有其 1/4 左右，具有很强的市场竞争力。 组件级的光伏电站数据采集模块。每块太阳能组件对应一个电压监测模块，方阵中每个组串串联电流监测模块都通过本地通讯链路将 数据上报至数据中继模块，将数据通过电站路由器上传至云数据服务 器，传输过程中进行了数据加密，保证数据的可靠性和安全性，所有 的数据在云数据服务器内进行存储与处理，用户可通过 PC 或移动终 端进行数据的调取和查看。 主要技术指标及条件 组件级的电站数据采集系统具有速度快，可靠性高等特点，具体 的技术指标如下： 最大采集频率：120 次/分钟 自身平均功耗：5mA 峰值功耗：150mW 环境温度：-20~80℃ 最大电站规模：1GWp 应用前景及社会价值： 该技术可以在已建或新建光伏电站上应用，大幅提升光伏电站的 运行质量和发电量，降低运维成本,最终实现光伏发电系统的智能管 理、智能运维、智能监控，使得光伏电站也真正进入“智能化”时代。 该项技术能够大幅提升国内光伏电站的技术水平，从而为节能降耗做 贡献。

本发明提供一种群体作物根系的垂直分布监测装置，包括：第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、视觉传感器、控制板和至少一个透明管；所述第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机分别为空间上x、y和z轴设置,用于实现对所述视觉传感器的移动控制；所述视觉传感器通过导线与所述第三步进电机连接，用于采集所述群体作物根系的地下根区图像；所述控制板用于根据透明管的位置发送指令将所述视觉传感器送入透明管；所述透明管设置于群体作物种植区域的地下，多个不同的透明管依不同植株的位置而分散设置。本发明可以在不影响群体作物自然生长的情况下实现现场无人操作、根系垂直分布图像的自动采集与实时传输，进而实现全程自动监测。