利用时间分辨或空间分辨同步辐射技术研究非平衡系统的复杂性演化

非平衡现象在物理学、材料科学、化学和生命科学中正引起高度关注。在此状态下，有必要研究不同时空尺度下的结构涨落，以在理解结构—功能性关系方面取得显著进展。得益于空间和时间高分辨率相结合的 X 射线仪器开发的新进展，如今已可实现对时空涨落所产生图案的可视化。我们提出了使用高亮度同步辐射光源、快速探测器和聚焦光学器件的新型实验方法，并结合基于自动化统计、数学和图像处理工具的先进数据分析。该方法已用于研究非均匀量子复杂物质这一位于技术、物理与生物学交叉点的新兴领域中的非平衡系统的结构涨落。特别地，我们讨论了纳米尺度复杂性如何控制高温超导（HTS）的出现、髓鞘功能以及有机—无机杂化纳米结构的形成。文中还讨论了这些涌现的复杂几何结构，其为量子技术和生命系统量子物理的发展开辟了新途径。