1.南科大赵前程课题组在五氧化二钽集成非线性光子学领域取得重要进展；

2.中国科大首次利用超极化分子核自旋实现磁场信号放大；

3.北理工团队在大语言模型轻量化、价值观对齐和推理优化及应用方面取得重要进展

1.南科大赵前程课题组在五氧化二钽集成非线性光子学领域取得重要进展

近日，南方科技大学深港微电子学院赵前程助理教授课题组与合作者在五氧化二钽（Ta2O5）集成非线性光子学领域取得新进展。研究成果相继在国际知名光学期刊ACS Photonics（封面文章）和IEEE国际光子学会议2025 IEEE Photonics Conference（IPC 2025）上发表，南科大均为第一单位和通信单位。

图1 期刊文章封面：五氧化二钽集成光路是一种多功能非线性集成光子平台，支持受激布里渊散射、四波混频和宽带超连续谱生成

光子集成电路（PICs）凭借其卓越的并行计算能力、低延迟特性和能效优势，成为突破传统电子技术瓶颈的关键途径。而在众多光子平台中，五氧化二钽以其低光学损耗、低热光响应、和优异的非线性特性，已成为激光器外腔芯片、无热化滤波芯片、非线性宽带光源芯片等领域的理想平台，推动了集成光子芯片的快速发展。南方科技大学赵前程课题组致力于五氧化二钽集成光子平台的深入开发，拓展了兼容CMOS后端的微纳加工工艺，成功实现了低损耗、高稳定性的五氧化二钽集成器件，为新型集成光路的大规模制备打通了技术路径。

依托上述制造工艺，课题组成功制备了深刻蚀Ta2O5波导，在光通信波段传播损耗低至0.55 dB/cm，浅刻蚀脊形波导的传播损耗则进一步降低至0.28 dB/cm

（图 2），这一低损耗特性为超连续谱和四波混频等非线性光学应用奠定了基础。在温度依赖性测试中，Ta2O5波导的温度依赖传输谱展现出极低的频谱温漂，提取的温度依赖波长偏移（TDWS）为7.2 pm/K。

图2浅刻蚀Ta2O5脊形波导的特性，包含电场分布、波导的横截面SEM图像、波导长度与插入损耗的关系、TE00模式的色散特性、微环谐振器的传输谱、微环谐振器的谐振曲线与Lorentzian拟合、微环谐振器的本征品质因子分布等。提取的温度依赖波长偏移（TDWS）为7.2 pm/K，提取的功率依赖波长偏移（PDWS）为0.29 pm/mW

基于低损耗的深刻蚀条形波导，赵前程课题组与荷兰特文特大学David Marpaung教授团队合作，成功实现了五氧化二钽波导中布里渊散射（SBS）的实验验证，并首次在集成Ta2O5波导中观察到背向布里渊增益。通过三重强度调制泵探测技术，揭示了11.23 GHz的布里渊频移，并测得4.9 m-1 W-1的布里渊增益（图 3），填补了Ta2O5材料在受激布里渊增益这一领域的空白。

图3 五氧化二钽波导中的布里渊散射。包括（a-d）波导结构、插入损耗、耦合效率；波导的光学模式和声学模式的仿真结果（e-g）；（h）布里渊增益谱；（j）在11.23 GHz的布里渊频移处观察到明显的反向布里渊增益

进一步研究了深刻蚀条形波导中的四波混频（FWM）效应。通过改变波导几何尺寸并固定波长偏移，在不同宽度的波导中测量了FWM谱图。得益于优化的色散特性和最小的散射损耗，在直波导上测得−47.9 dB的FWM转换效率。结果表明，Ta2O5深刻蚀条形波导具有显著的FWM转换效率，并能够在较宽光谱范围下保持稳定的转换效率，进一步证明了其在光通信和全光调控应用中的潜力（图 4）。

图4 不同波导宽度和波长分离下的四波混频实验结果。（a）采用两束可调激光源和光纤偏振控制器的实验装置；（b-e）不同波导宽度和波长分离对四波混频转换效率的影响，波导宽度的变化显著影响色散特性，2.8 μm宽的波导实现了最佳转换效率（−47.9 dB）

基于浅刻蚀脊形波导，课题组进一步探索了五氧化二钽波导的超连续谱生成（SCG）能力。通过数值模拟和实验，展示了在不同波导长度下，脊形波导生成的SCG光谱。在22.26厘米长的螺旋波导中，超连续谱扩展超过180 nm，且功率波动保持在15 dB以内。此SCG光谱被用于乙炔气体检测，成功解析了九个乙炔气体吸收峰，验证了其作为片上宽带光源在分子光谱学中的应用潜力。

图5 超连续谱生成（SCG）和乙炔气体光谱检测实验。（a）实验装置；（b）不同波导长度下的仿真SCG谱；（c-e）不同波导长度下的输入、模拟与实测SCG光谱对比；（f）通过波导前后乙炔气体吸收的SCG谱对比；（g-i）乙炔气体吸收与透射光谱的归一化结果、乙炔气体参考透射光谱

上述工作的第一作者为南方科技大学深港微电子学院23级博士生刘振宇，荷兰特文特大学David Marpaung教授、深港微电子学院赵前程助理教授为共同通讯作者，南方科技大学为第一单位和通信单位。该研究得到国自然和广东省项目支持。

2.中国科大首次利用超极化分子核自旋实现磁场信号放大

中国科学技术大学自旋磁共振实验室彭新华教授、江敏教授及其合作者，系统发展了分子核自旋的超极化技术，并提出将其用于量子传感的新方法，首次实现了基于超极化分子核自旋的磁场信号放大，将核自旋对微弱磁场的响应能力至少提升了四个数量级。相关研究成果以"Hyperpolarized Molecular Nuclear Spins Achieve Magnetic Amplification"为题于2026年4月2日在线发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

核自旋广泛存在于各类分子中，其相关参数蕴含着分子的内部结构和动力学信息。自核磁共振技术诞生以来，核自旋已成为波谱学、磁共振成像等领域的核心工具，相关研究曾六次荣获诺贝尔奖。除了蕴含分子内部的结构信息外，核自旋还可以作为灵敏的探测器，用于感知外界磁场、转动等重要物理信息，从而使其从传统波谱学中“被分析”的角色转变为“主动感知外界”的角色。特别地，与电子自旋相比，核自旋在常温条件下具有秒量级的超长相干时间，并且受到原子核外电子壳层的有效屏蔽，对外界环境扰动表现出较强的抗干扰能力。这些特性使核自旋在绝对磁场计量、惯性导航等领域展现出独特优势，已被用于制作质子磁力计、陀螺仪等重要传感器。然而，尽管已取得重要进展，核自旋作为传感器仍面临诸多技术瓶颈，尤其是其旋磁比较小且热平衡自旋极化度较低，导致核自旋传感器的灵敏度远低于电子自旋传感器，严重制约了核自旋向超高灵敏量子传感技术的发展。

图1.基于超极化分子核自旋的磁场放大

针对这一挑战，研究团队将自主发展的超低场核磁共振、仲氢诱导极化与弱磁测量技术相结合，提出了基于超极化分子核自旋的磁放大方案。仲氢诱导极化是一种利用仲氢作为高有序自旋源，通过鼓泡方式将其引入液态样品并将极化转移至目标分子核自旋的超极化技术（如图1(a)所示）。与传统热极化方式相比，这一技术可将核自旋极化度提升数个数量级，从而显著增强核自旋对微弱磁场的响应能力。在此基础上，团队进一步将超极化分子自旋作为传感体系，当其受到微弱振荡磁场作用时，核自旋会偏离初始方向并产生横向进动，进而产生一个附加的偶极磁场。这一偶极磁场叠加在待测磁场上，可以起到显著的放大作用（如图1(b)和1(c)所示）。在本项研究中，研究团队以乙腈和吡啶中的超极化质子自旋为实验例子，实现了约3.1% 的磁场信号放大。进一步，将简单的两能级体系扩展到具有标量耦合的多自旋体系，这类体系在零磁场下具有长寿命相干态，弛豫时间可达十余秒，能够显著增强对外界磁场的响应，并将磁放大因子提升至13.2%。相较于当前最先进的质子磁力计和Overhauser 磁力计约0.001%的放大因子，该方案实现了将核自旋磁响应能力提升四个数量级以上。团队还系统研究了放大效应随磁场幅度和频率的变化规律，并从核自旋动力学出发给出了完整的理论解释，揭示了超极化分子核自旋实现磁放大的物理机制。

这项研究首次实现了超极化分子核自旋的磁场放大效应，开辟了核自旋量子增强磁测量的新路径。该工作打通了超极化技术与精密测量的壁垒，为发展超高灵敏度传感器提供了新的方法。相关成果不仅在地质勘探、考古探测、地磁监测等传统磁测量领域具备显著性能优势，更在高精度绝对磁场计量、惯性导航、暗物质搜索等前沿方向显示出重要应用潜力。

博士生周生棒为论文第一作者，彭新华教授、江敏教授为该文共同通讯作者。研究工作得到了来自科技部、国家自然科学基金委、中国科学院等多个项目的支持。

（来源：中国科学技术大学）

3.北理工团队在大语言模型轻量化、价值观对齐和推理优化及应用方面取得重要进展

近日，北京理工大学计算机学院宋大为教授团队大语言模型蒸馏、价值观对齐、检索增强和推理优化、以及机器翻译和情感分析等下游应用方面取得一系列重要进展，继2025年获顶级国际会议ACL2025（CCF-A类）“杰出论文奖”之后，又有4篇论文被ACL2026接收。

ACL（Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics）是人工智能、计算语言学及自然语言处理相关领域的CCF A类顶级国际学术会议。ACL2025于2025年7月27日至8月1日在奥地利维也纳召开，团队博士生张辰的论文“Towards the Law of Capacity Gap in Distilling Language Models”获得“杰出论文奖”。该论文首次提出了大模型蒸馏的教师-学生容量差异定律，揭示了对于给定规模的学生模型，其最优教师模型规模与学生规模之间近似呈线性比例关系，通过应用该定律蒸馏出的3B模型，在标准基准上性能优于当时的同规模基线模型，建立了新的计算-性能帕累托前沿。

ACL2026将于7月2日至7月7日在美国加利福尼亚洲圣迭戈举办，本次会议main conference录用率为19%，findings的录用率为18%。团队硕士毕业生李泽林、博士生田炎智（与计算机学院郭宇航博士共同指导）、随艺和孟令昂的4篇论文被录用。录用论文工作简介如下。

论文1：Reward Alignment Optimization: A Direct Point-wise Alignment Approach（Main）

作者：Zelin Li，Jia Leng，Dawei Song，Yangen Hu

论文概述：本论文针对大语言模型价值观直接对齐算法核心问题，提出RAO（Reward Alignment Optimization）方法，引入一致通用前缀将归一化项转化成可计算项，无需引入额外计算和有偏估计即可实现逐点对齐优化。RAO利用显式奖励模型对回复进行标注，通过逐点MSE损失将奖励信息直接蒸馏到策略模型中，充分利用跨提示词的奖励信息，并且解耦了传统对齐目标。实验表明，RAO在多个代表性基座大模型上全面超越DPO、SimPO、RLHF等基线。

论文2：Beyond Literal Mapping: Benchmarking and Improving Non-Literal Translation Evaluation （Main）

作者：Yanzhi Tian，Cunxiang Wang，Zeming Liu，Heyan Huang，Wenbo Yu，Dawei Song，Jie Tang，Yuhang Guo

论文概述：本工作针对传统机器翻译指标（如BLEU）以及LLM-as-a-Judge难以准确评估非直译领域机器翻译质量的问题，提出了支持调用搜索工具的Agent-as-a-Judge评估框架RATE。该框架通过一个执行自我反思循环的核心智能体，根据待评估翻译特点选择性地调用3个子智能体：搜索智能体、评估智能体和比较智能体，构建了首个针对非直译领域翻译质量评估的meta-evaluation数据集MENT。实验结果表示，RATE在非直译领域翻译质量评估中有更高的准确性。

论文3：Think Less, Know More: State-Aware Reasoning Compression with Knowledge Guidance for Efficient Reasoning（Findings）

作者：Yi Sui, Chaozhuo Li, Dawei Song

论文概述：针对大模型在长链式推理中普遍存在的“过度推理”与效率低下问题，提出了STACK框架，从细粒度的“状态感知”视角出发，通过引入基于局部信息熵的犹豫状态检测，在不确定性较高时触发知识引导的对比解码以纠正推理方向，在高置信但冗长时采用自提示压缩以去除冗余，同时结合基于答案分布收敛的信息增益早停机制，避免无效的重复验证步骤。实验结果表明，STACK在多个数学推理基准上显著优于现有方法，实现了准确性与效率之间的更优平衡。

论文4：Beyond Polarity: Continuous Affect-Enhanced Multimodal Aspect-Based Sentiment Classification （Findings）

作者：Ling-Ang Meng, Tianyu Zhao, Dawei Song, Jingxu Cao, Youhui Zuo

论文概述：现有方面级多模态情感分析（MABSA）方法多依赖离散情感极性与通用视觉特征表示，导致在复杂语境下的情感推理能力受限。本文基于心理学中的 Valence–Arousal–Dominance（VAD）情感空间提出VADE框架，将情感建模拓展为连续情感驱动的多模态推理机制。通过构建情感增强数据集对CLIP视觉编码器进行微调，提升了视觉模态对情感线索的表达能力，并联合建模文本、图像与连续情感特征，实现精细化情感推理。实验结果表明，VADE在系列基准数据集上优于现有方法，验证了连续情感建模与基于情感感知的视觉表示的有效性。

宋大为，教授，主要研究方向包括量子认知计算、情感计算、大语言模型、信息检索等，先后主持欧盟、英国和中国等国家级课题近20项，已发表学术论文270余篇，获得IBM创新成就奖、ACM SIGIR ICTIR2011最佳论文奖、ECIR2011最佳短论文奖、ACM SIGIR ICTIR2019最佳论文提名奖、NLPCC2022最佳论文奖、ACL2025杰出论文奖等。

郭宇航，博士，主要研究方向为自然语言处理，包括大语言模型智能体、语音与图像机器翻译、多模态信息处理、模型编辑等。主持国家自然科学基金青年项目，参与多项国家重点研发和国自然联合基金项目。获国际机器翻译评测第一名3次，在AAAI、ACL等顶级会议发表多篇论文。

（来源：北京理工大学）