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研究人员利用“香蕉球”效应实现太赫兹高频信号传递

近日，中国科学院上海技术物理研究所副研究员王林与研究员陈效双、陆卫研究团队，联合东华大学、意大利拉奎拉大学，通过精确操控第二类狄拉克费米子态诱导布洛赫自旋电子单向散射，实现高频信号传递，相关研究成果以High-frequency rectifiers based on type-II Dirac fermions（DOI: 10.1038/s41467-021-21906-w）为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。

微电子芯片类似于一个“足球场”，如果把电子比喻成足球，信息交换主要依赖于电子点对点的快速传输、存储与处理，但电子受到阻碍会产生功耗、热耗散等。随着信息技术发展，预计6G智能应用场景所需的高数据速率将进入太比特每秒（Tbps）的水平。喜欢看足球的人知道，“香蕉球”能够一边飞行一边自转，巧妙绕过人墙，以刁钻角度入网。如果能够改变电子的直线传输方式，借助于类似“香蕉球”的电子自旋地传递，那么，电子传输有可能绕过障碍物实现电子能量转化，将在低功耗和高能效水平下展现出更多的信息存储、更快的信息交互和处理。

研究人员通过自旋极化角分辨光电子能谱（spin-ARPES）实验给出电子在自旋（s）、能量（E）、动量（k）三个维度详细信息，在NiTe2材料表面观察到自旋态电子的分布。当交变的电磁波作用在这些自旋的电子后，受电磁力的作用自旋电子会产生的周期性振荡，形成手性Bloch电子态。这些电子好比于运动场上“高速旋转的球”，当两个运动方向相反且自旋方向也相反的电子遇到晶格散射场力作用时，每个自旋电子均会出现类似“香蕉球”一样地反射并朝着同一个方向发生偏转，即在宏观上产生横向方向上的直流电。即使在高于太赫兹（1THz=1012Hz）的频率下，依然显示出高达251 mA W-1的室温太赫兹灵敏特性，实现宽波段工作、较高的动态范围和高分辨太赫兹成像通讯功能。这种自旋电子的“香蕉球”运动改变了传统的点对点信息传递方式，通过光场同时操纵电子自旋和电荷来进行超高速率和极低功耗的信息处理，为探索新型太赫兹光电物理和高灵敏度应用提供新思路。

上海技物所和东华大学联合培养的博士研究生张力波为论文的第一作者，王林、陈效双与意大利拉奎拉大学教授Antonio Politano、东华大学教授邢怀中为论文的共同通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然基金委员会、上海市科学技术委员会及“启明星”人才计划等的支持。

天线集成高频太赫兹整流器示意图

来源：中国科学院上海技术物理研究所

自己给自己看病 K Health筹集2500万美元

【手机中国新闻】根据Pew Research Center关于互联网和美国生活项目报告，在美国有大约35%的成年人经常会求助于互联网对疾病做自我诊断。然而，他们中只有很少一部分人能够找到真实的信息——此类在线工具只有大概34%的概率会反馈精准结果。

Wix and Vroom的前任首席执行官Allon Bloch认为该行业有很大的发展空间。两年前，他跟人合作在特拉维夫共同创办了K Health，致力于为客户提供初级健康服务。他们有一个软件平台，可以参考数百万人的病史和临床结果；同时还有数千位医生提供数百种疾病的治疗信息。今天他们宣布，在由14W领投的B轮融资中筹集了2500万美元，Comcast Ventures和Mangrove Capital Partners也参与了此轮融资。今年七月，他们在A轮融资中筹集了1250万美元。这次的金额是上次的两倍之多。此次募集成功使K Health目前的总融资额达到了3750万美元。

电子病历

Bloch表示，在K Health推出智能手机应用程序K之后不久，该程序很快就超过了50万次的下载门槛，并且还在以每天1到1.5万名新用户的增速向上增长。这种情况允许他们在2019年初推出内虚拟医生，并能够“加速其自学系统的智能化进程”。在未来几个月中，K Health计划给所有18岁以上K程序用户提供付费医生咨询服务。这些医生将检查患者，并在适当时进行诊断、开出处方或者转诊患者。

在一些已经与当地卫生系统合作了的城市，K可以帮用户预约当天的医生，同时还赠送远程咨询服务。

目前，新兴的远程医疗市场竞争激烈。一些分析师估计，到2022年这个市场可能价值296亿美元。举几个例子来说，Doctor on Demand、HealthTap、PlushCare、Teladoc和American Well都在争夺这块蛋糕。但是Block声称，K Health基于人工智能的方法与其专有的医学知识数据库相结合，这将是他们的优势所在。

Bloch在接受采访时表示：“今天，如果你上网寻找像咳嗽一样简单的症状，你会得到数以百万计的搜索结果，从普通感冒到癌症，什么都有。有了K，我们将会使用来自数百万人的真实数据，这样你就可以发现并了解跟你有类似症状的人的诊疗结果，并与你的医疗服务提供者就治疗方案进行进一步沟通。”

K的数据资源来自一个拥有数百万电子健康记录和20亿“健康事件”的数据库，包括恶心、头痛和呕吐等症状。这些数据都是由以色列第二大健康基金Maccabi提供的。用户首先下载适用于iOS或Android的应用程序，并回答大约20个关于其年龄、性别、体重指数BMI、健康史和症状的问题。接着，一个由机器学习支持的后端程序会结合这些问题的答案创建属于每个客户的私人文档，并将其与之前从医生诊疗记录和图表中收集的医疗见解进行比对。

结果页面将会显示一系列在类似的身体状况下，别人所得到的诊疗结果；以及这些诊断与用户症状相似性的百分比。如果用户愿意，他可以在进行远程医疗或与医生做面对面预约之前通过符合HIPAA的消息传递功能与临床医生共享报告和简档。

K Health的资金部分来自Maccabi和Morris Kahn Institute for Research and Innovation，后者是Maccabi Health——这个以色列的卫生维护组织在特拉维夫的技术孵化部门。K Health表示通过该应用程序获得的所有利润都将投入到K Health的数据库建设上。