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《自然-气候变化》
逐步淘汰煤电须考虑社会政治可行性
瑞士日内瓦国际可持续发展所Muttitt Greg课题组的一项新研究，探讨了逐步淘汰煤电的社会政治可行性及其在缓解途径中的作用。相关成果2月6日发表于《自然-气候变化》。
IPCC的减排规划提出，将变暖升温限制在1.5°C，由于排放强度和可替代性，全球煤电发电量迅速下降。然而，该课题组发现，严重依赖煤炭的国家相对于系统规模而言，全国范围内的下降速度是历史上任何国家，任何电力技术下降速度的两倍。这引发了关于社会政治可行性的问题。
研究人员将综合评估模型限制在经济合作与发展组织/欧盟2023年煤炭能源联盟的差异化淘汰时间表内，其他地方至2050年。结果发现，将升温限制在1.5°C以内，北半球的二氧化碳减排速度要比忽视这一社会政治现实加快50%。这种额外的缓解主要集中在欧洲和美国的运输和工业领域，这意味着全球石油和天然气产量将以更快速度下降。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41558-022-01576-2
科学家预测气候变化热带生物群落生物量净损失
科学家预测了在气候变化中，热带生物群落的生物量净损失。该成果由美国加州大学欧文分校Uribe Maria del Rosario和Brando Paulo M的团队完成，相关研究2月6日发表于《自然-气候变化》。
研究人员以气候和地上生物量之间的经验关系为主题进行研究，发现潮湿地区的收缩和干旱时期的扩张导致新热带地区的大量碳损失。在低排放情景下（代表性浓度路径4.5），从1950年至2100年，可能导致地上活碳净减少约14.4~23.9 PgC（6.8%~12%）。在高排放情景下（代表性浓度路径8.5），热带地区的净碳损失可能会翻一番，达到28.2~39.7PgC（13.3%~20.1%）。南美洲潮湿地区的收缩占了这一变化的40%左右。气候减缓战略可以防止一半的碳损失，并有助于维持热带自然净碳汇。
研究人员表示，热带生态系统以生物量的形式，储存了世界上一半以上的地上活碳，而可用水资源在其分布中起着关键作用。降水和温度在整个热带地区不断变化，因此它们对生物量和碳储量的影响仍不确定。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41558-023-01600-z
《自然-物理学》
强驱动量子多体系统提供有潜力光源
美国哈佛大学的Nicholas Rivera和以色列理工学院的Ido Kaminer小组报道了强驱动量子多体系统的光发射。相关成果2月2日发表于《自然-物理学》。
在高X射线的宽光谱范围内，发射器的强驱动系统提供极具潜力的光源。但这些系统发射的光大多受经典光子态限制。
研究组通过建立强驱动多体系统的量子光学理论克服了这一限制，表明发射器之间的相关性导致非经典多光子态光的发射。该团队考虑高谐波产生的例子，通过强驱动系统以驱动频率的整数倍发射光子。在传统的不相关发射情况下，谐波几乎处于完全多模相干状态，谐波之间没有任何相关性。
相比之下，强驱动之前的发射器的相关性被转换为输出光的非经典特征，包括双峰光子统计，环形Wigner函数和谐波之间的相关性。研究人员通过它们之间的相互作用，或它们与背景电磁场的相互作用创建发射器之间的相关性。他们的工作为宽带频谱上的新光态工程铺平了道路，并建议高谐波产生作为一种工具，用于表征具有阿秒时间分辨率的多体系统中的相关性。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41567-022-01910-7
可调拓扑驱动费米弧范霍夫奇点
美国普林斯顿大学的M. Zahid Hasan和新加坡南洋理工大学的Guoqing Chang研究组取得一项新突破。他们发现了可调谐拓扑驱动费米弧范霍夫奇点。相关成果2月2日发表于《自然-物理学》。
电子相的分类方案涉及两大范式:相关性和拓扑学。电子关联产生超导和电荷密度波，量子几何Berry相产生电子拓扑。这两种范式的交叉发现拓扑材料的费米能级或附近电子不稳定性。
该团队确定了手性费米子的电子拓扑结构，作为创建范霍夫奇点的驱动机制，并观察到手性费米子导体RhSi和CoSi具有两种类型的螺旋弧范霍夫奇点，研究人员称之为I型和II型。在RhSi中，I型变体主要是在不同能量下驱动螺旋弧连接性的切换。在CoSi中，该团队在费米能级附近测量了II型螺旋内弧范霍夫奇点。通过电子磁化率计算，研究人员发现螺旋弧奇点的主要费米表面嵌套向量，与最近对CoSi中表面电荷密度波排序的观察一致。这表明螺旋弧奇点与表面电荷密度波之间存在联系。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41567-022-01892-6
