与这些算法相辅相成的是自主实验室 ， 机器人可以在其中快速合成和测试候选化学物质 。 该领域的研究人员预计 ， 人工智能方法可以将材料开发时间缩短 10 倍 。
量子计算模拟时间晶体
今天的量子计算机大多仅限于简单的计算 ， 但研究人员表明 ， 谷歌的 Sycamore 量子计算机可以执行另一种技巧：模拟时间晶体——一个以周期性循环不断进化的量子系统 。 但奇怪的是：在量子计算机上 ， 时间晶体的模拟和演示之间的区别是模糊的 。 经典计算机只能模拟时间晶体的行为 。 但是 ， 研究人员使用的量子系统设备则创建了实际的时间晶体 。 所以 ， 量子计算机可以做的不仅仅是计算 。

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气候变化观测模型
今年 ， 热浪、洪水和飓风对地球造成了发人深省的影响 。 气候模型表示 ， 随着地球整体温度的升高 ， 这些事件将更频繁地发生 ， 并且会越来越严重 。 但是将特定的极端天气事件归因于气候变化是很棘手的 。 研究人员开发了一种新的统计方法 ， 将极端事件的模型模式与观测模式进行比较 ， 为建立极端天气事件与气候变化之间的相关性提供了一种工具 。 使用过去的数据测试模型 ， 该团队得出结论 ， 2010 年发生在亚洲的两次热浪很可能是气候自然变化的表现 。 但他们认为 ， 2021 年影响加拿大的不成比例的巨大热浪可能与气候变化有关 。
假设暗物质不存在
虽然对暗物质的搜索继续空缺 ， 但一些研究人员正在寻求另一种方法 ， 假设暗物质不存在 ， 相反 ， 引力比目前认为的更复杂 。 这种所谓的 MOND（修正牛顿动力学）理论的预测与许多天文观测一致 ， 但与宇宙微波背景（CMB）的一些观测结果不一致 。 现在 ， 理论家通过提出适合 CMB 数据的理论版本在解决这个问题方面取得了进展 。 更新后的模型增加了 MOND 的可信度 ， 但与之前的版本一样 ， 该理论假设了缺乏理论动机的新领域 ， 因此大多数宇宙学家仍然不相信 。
关于中子星的研究
除了黑洞之外 ， 没有比中子星密度更大的天体 。 因此 ， 中子星的极端引力使它们成为广义相对论“强场”测试的理想环境 。 然而 ， 这样的测试需要更好地了解超致密物质的“状态方程” 。 今年 ， 研究人员通过描述具有独立于此类方程的普遍关系的恒星属性来规避这个问题 。 然后 ， 他们将中子星的 X 射线观测与合并中子星对的引力波探测相结合 ， 从而限制了这些特性 。 这种“多信使”方法使他们能够对重力如何违反某些类型的对称性设置新的限制 。

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最后是关于人的~
自从物理学研究出现以来 ， 女性一直不公平地占据了物理学的短端 。 今年 ， Physics 同时关注了哪些方面正在改进 ， 哪些方面还需要改变 。 女物理学家获得了该领域的一些最高荣誉 ， 并利用她们的声音来促进科学在社会中的作用 。 一些来自中东和亚洲国家推出了令人鼓舞的课程——“关于如何提高女性参与度” ， 在这些国家 ， 女性占 STEM 研究生的大多数 。 这不得不说对于物理学研究来说是一个好消息 。

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聊完了物理学 ， 我们转回国内；在过去的2021年 ， 中国科学界的成就也是有目共睹的 ， 虽然在疫情的阴影下 ， 人们的生活受到了不小的影响 ， 但是仍然没有妨碍我们在多个领域去取得创新~