为期一周的论文《科学导论》(发表于20210423)

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《科学》, 2021，第372卷，第6540期

科学，2021，第372卷，第6540期。

物理学物理学

约瑟夫森结红外单光子探测器

作者:埃文d .沃尔什，吴，吉尔，德米特里k .埃夫托夫，吴沛安，黄克锋，等。

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计算机和超导量子计算机。虽然装置的性能会由于由断裂的库珀对形成的准粒子的产生而降低，但是这种现象也为灵敏地检测电磁辐射提供了机会。我们通过将光子耦合到石墨烯基约瑟夫森结的局域表面等离子体来实现单个近红外光子探测。利用基于电流的器件的光子诱导开关统计，我们揭示了由吸收光子产生的准粒子在探测机制中的关键作用。光子敏感性将为未来的超导计算架构提供高速、低功耗的光互连。

高维超对称微激光器阵列

高维超对称微激光阵列

作者:星都桥，比卡什卡利米迪亚，子和高，，，赵，田伟武，等。

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集成光子学中元件数量增加的复杂性是阻碍大规模锁相激光器阵列的主要障碍。在这里，我们发展了一个更高维的超对称形式，用于精确的模式控制和非线性功率缩放。我们的超对称微激光器阵列具有所有渐逝耦合微环激光器的锁相相干性和同步性——共同在基本横向超模中振荡——这使得高辐射、小发散和单频激光发射的能量密度提高了两个数量级。我们还论证了构造高辐射率涡旋激光束的可行性，它通过充分利用光的空间自由度来提高激光器的性能。我们的方法提供了一条在经典和量子机制下设计大规模集成光子系统的途径。

材料科学

热辐射的宽带定向控制

作者:许进，Jyotimoy Mandal，Aaswath P .拉曼。

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与“无保单”的情况相比。负排放技术在实现近零排放方面发挥着重要作用，到2050年，捕获的碳平均占总减排量的20%。我们的多模型比较揭示了各部门在必要的减排方面的巨大差异，而一致的是电力部门被要求在2050年前实现完全脱碳。跨模型平均值表明，考虑到1.5摄氏度的变暖极限，到2050年，中国的累积政策成本可能达到其国内生产总值的2.8%到5.7%。

全球地下水井面临干涸的危险

全球地下水井面临干涸的风险。

作者:斯科特·贾塞奇科，黛布拉·佩罗内，

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与自然免疫和两剂免疫相比。基于现有的免疫流行病学模型，我们发现在短期内，专注于一种剂量通常会减少感染，但长期结果取决于这种相对的免疫稳健性。然后，我们探讨了三种选择方案，并发现在部分群体免疫的某些条件下，单剂量策略可能会增加抗原进化的可能性。我们强调了在一剂疫苗后检测病毒载量和量化免疫反应以及在全球范围内加大疫苗接种力度的迫切需要。