拓扑耗散原子—腔系统中的自振荡泵浦
　　泵浦是一种传输机制，其中直流电由电势的循环演变产生。如Thouless泵浦所示，当考虑量子粒子在时空周期势中的运动时，泵浦过程可能具有拓扑起源。然而，驱动这些泵浦的周期性演化一直被认为是从外部传递的，正如迄今为止研究的实验系统。
　　研究组报道了一种泵浦耦合到光学谐振器的量子气体涌现机制，在不使用周期性驱动的情况下观察粒子电流。原子所经历的泵浦电势由自洽腔场干扰驱动原子的静态激光场形成。
　　由于耗散，腔场在其两个正交之间演化，每个正交对应于不同的中心对称晶体构型。这种自振荡产生了一种时间周期势，类似于拓扑紧束缚模型中描述电子输运的势，如典型的Rice-Mele泵。
　　在实验中，研究组通过测量腔场相对于驱动场的相位绕组并在原位观察原子运动，直接跟踪这一演化过程。观察到的机制结合了拓扑系统和开放系统的动力学，并具有连续耗散时间晶体的特征。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04970-0
　　莫尔层间激子的时空形成
　　原子厚度范德华异质结构中的莫尔超晶格在延长控制电子和谷电子寿命、人工莫尔晶格中的激子约束以及奇异量子相形成方面具有巨大的前景。这种莫尔诱导的涌现现象对于层间激子尤其强烈，其中空穴和电子位于异质结构的不同层中。为了充分挖掘相关莫尔和激子物理的潜力，必须深入了解超快层间激子形成过程和实空间波函数约束。
　　研究组通过飞秒光电发射动量显微镜提供了对莫尔层间激子这些关键属性的定量访问。首先，阐明了层间激子主要通过飞秒激子—声子散射和随后在层间杂化∑谷处的电荷转移而形成；其次，证明了层间激子具有动量指纹，这是超晶格莫尔改性的直接标志；第三，重建了激子电子部分的波函数分布，并将其尺寸与实空间莫尔超晶格进行了比较。
　　该研究工作提供了在时空上直接访问层间激子形成动力学的途径，并揭示了研究相关莫尔和激子物理的机会，以助力未来实现物质的奇异量子相。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04977-7
　　基于电阻性随机存取存储器的内存计算芯片
　　直接在边缘设备上实现日益复杂的人工智能（AI）功能要求边缘硬件具有前所未有的能效。基于电阻性随机存取存储器（RRAM）的内存计算（CIM）有望满足此类需求，通过将AI模型权重存储在密集、模拟和非易失性RRAM设备中，并在RRAM内直接执行AI计算，从而消除单独计算和内存之间耗电的数据移动。
　　尽管最近研究证明了在完全集成的RRAM-CIM硬件上的内存矩阵向量乘法，但RRAM-CIM芯片的目标仍是同时提供高能效、支持多种模型的通用性和媲美软件的准确性。尽管效率、通用性和准确性对于广泛采用该技术来说都不可或缺，但它们之间相互关联的权衡不能通过对设计的任何单个抽象级别的单一改进来解决。
　　通过对从算法和架构到电路和设备的所有设计层次进行协同优化，研究组提出了NeuRRAM（一种基于RRAM的CIM芯片），为不同模型架构重新配置CIM核心的同时提供了通用性，在不同计算位精度上的能效比以前最先进的RRAM-CIM芯片优两倍，推理精度可与在各种AI任务中量化为4位权重的软件模型相媲美，其中MNIST和CIFAR-10图像分类的准确率分别为99.0%与85.7%，谷歌语音命令识别的正确率为84.7%，在贝叶斯图像恢复任务中，图像重建误差减少了70%。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04992-8