《物理》杂志编辑部精选2025年最令人难忘的科学故事。

　　今年，量子力学百年庆典无疑是我们关注的焦点，但2025年在物理学各个领域都取得了重要进展：新型天文台为我们揭示了暗宇宙的新面貌，量子计算机离执行实际任务又近了一步，引力波探测器则捕捉到了迄今为止最清晰的信号。此外，物理学家们对“完美意面酱”的执着追求，还为他们赢得了搞笑诺贝尔奖（Ig Nobel Prize）的殊荣。

　　在此，我们衷心祝愿读者在2026年一切顺利！

　　联合国将2025年定为“国际量子科学与技术年”，全球各地纷纷举办活动，彰显量子科学的深远影响。《物理》杂志也推出了一系列专题内容，以加深读者对量子世界的理解：我们与《物理评论》编辑团队合作，整理了塑造该领域的奠基性论文；回顾了一个世纪以来的重大量子突破；推出了年度吉祥物；并深入讲述了量子力学诞生之初那段波澜壮阔的历史。当然，这一年不仅关乎往昔荣光——无论基础研究还是应用探索，量子科学始终是我们报道的核心主题。

　　宇宙加速膨胀的幕后推手——暗能量，可能并不像此前假设的那样对宇宙施加恒定的“作用力”（参见研究快讯：“宇宙学标准模型或将崩塌”及观点文章：“重新思考我们在宇宙中的位置”）。暗能量光谱巡天项目（DESI）合作组基于对近1500万个天体的数据分析指出，宇宙加速膨胀的速率大约在20亿年前达到峰值，此后便持续下降。在运行的头三年里，DESI已绘制出迄今最完整的宇宙三维地图。理论物理学家期待，待五年数据全部出炉后，将能大幅缩小暗能量可行模型的范围。

　　石墨烯片层有多种堆叠方式，而今年最受关注的是一种简单的交错排列结构。这种结构形成了所谓的菱方石墨烯，其异常平坦的电子能带可能孕育奇特的量子现象。事实上，研究人员已在菱方石墨烯中发现了两种全新的超导态，它们同时具备手性和磁性——这在所有已知超导体中尚属首次（参见研究快讯：“菱方石墨烯中的手性超导性”）。更令人振奋的是，后续实验或许能证明这些态不仅是手性的，而且还是拓扑的。若果真如此，菱方石墨烯有望成为构建容错型量子计算机的理想平台。

　　复述一个故事对我们大多数人来说轻而易举——无论是心爱的小说还是经典电影，我们都能轻松概括主线情节，也能回忆起具体场景。为解释这种叙事记忆能力，研究人员构建了一个层级化模型（参见聚焦文章：“我们如何记住故事”）。该模型认为，人类记忆以树状结构组织故事元素：抽象内容构成“树干”，具体细节则填充“枝叶”。为验证这一理论，研究团队请参与者复述一篇曾读过的故事，并利用人工智能分析其回答。结果显示出的统计特征有力支持了模型的预测。

　　中微子几乎不与任何物质发生相互作用，因此让它们像激光一样集体相干发射，听起来宛如科幻。然而，有研究人员认为，这种被称为“超辐射”（superradiance）的现象，或许能从放射性原子的量子凝聚体中激发出来（参见观点文章：“构想中微子激光”）。在所提出的方案中，处于同一量子态的超冷铷-83原子（衰变时会释放中微子）被集中在一起。一旦某个原子发生衰变，便会触发连锁反应，导致整个凝聚体同步发射中微子。尽管实现放射性凝聚体并引导其辐射仍面临重重挑战，但若成功，这种相干中微子束有望用于干涉测量和通信——为宇宙中最丰富的有质量粒子开辟光明前景。

　　仰望宇宙深处如今变得更加容易，这要归功于两项全新天文项目的启动。今年夏天，位于智利的薇拉·C·鲁宾天文台举行了“初光”仪式，并发布了首批图像与视频（参见研究快讯：“史上最大天文影片首秀”）。这座8.4米口径的望远镜将对整个南天进行巡天，搜寻夜空中“砰然作响”的瞬变现象，如超新星爆发和快速移动的小行星。与此同时，欧几里得空间任务则提供了更具针对性的视野，其首批遥远星系图像一经发布便引发公众热议（参见研究快讯：“欧几里得任务首批数据中引力透镜候选体脱颖而出”）。欧几里得团队的目标是更深入地理解暗物质与暗能量。

　　在首次探测到引力波整整十年后，LIGO探测器再次取得里程碑式成果——捕捉到有史以来最干净的黑洞并合信号（参见观点文章：“黑洞测试里程碑：引力波发现十周年”）。尽管此次并合事件与2015年首次报告的极为相似，但过去十年间探测器技术的进步已大幅降低噪声。当前探测器前所未有的灵敏度，使LIGO-Virgo-KAGRA合作组得以在主信号的“铃宕”（ringdown）音调之上，清晰分辨出高阶“泛音”。对这些频谱特征的分析不仅确认了并合天体的本质，还为斯蒂芬·霍金1971年提出的“面积定理”——即黑洞视界总面积在并合后不会减少——提供了迄今为止最有力的验证。

　　经典意面酱“卡乔佩佩”（cacio e pepe）仅含三种原料：佩科里诺罗马诺奶酪、现磨黑胡椒，以及煮意面（通常是细长意大利面）时留下的淀粉水。尽管配方简单，但这道菜却极难做好——酱汁常常无法形成光滑亮泽的乳化状态。尽管坊间流传着各种烹饪建议，一支意大利物理学家团队决心从科学角度破解这一难题。他们最终发现，只需加入少量玉米淀粉，即可完美解决乳化问题（参见研究快讯：“做出完美的意面”）。团队综合运用实验与理论方法攻克这一烹饪谜题，也因此荣获本年度搞笑诺贝尔物理学奖。

　　若要减轻我们依赖化石燃料的生活方式对地球造成的伤害，向碳中和能源体系转型势在必行。长期以来，物理学家专注于气候变化预测和可再生能源开发等技术难题。然而，凝聚态物理学家诺尔芒·穆索（Normand Mousseau）指出，若想避免被视为天真理想主义者，物理学家必须主动与政治学家、工程师、经济学家等其他领域专家建立联系（参见观点文章：“物理学家如何应对气候挑战？”）。唯有学会这些专业人士的“语言”，物理学家才能在塑造气候未来中发挥更实质的作用。穆索呼吁科研机构拓展物理学家的培训内容，并支持他们深度参与能源转型进程。

　　研究人员利用500多个原子作为可移动像素，制作了一段关于“薛定谔的猫”的卡通动画（参见视频：“用原子制作的猫视频”——本年度最受关注的故事之一）。这段动画旨在展示其新开发的人工智能系统如何以前所未有的速度操控数千个单原子阱中的原子。团队能在60毫秒内完成全部原子的重新排布，而以往系统因需协调大量原子的“交通流”，耗时要长得多。这种高速重排能力对未来基于原子的量子计算机至关重要。