控制量子計算的新超冷微波源研發成功
據《自然·電子學》10日發表的一項研究,芬蘭研究人員開發了一種電路,可以在接近絕對零度的溫度下產生控制量子計算機所需的高質量微波訊號。這是將控制系統移近量子處理器的關鍵一步,或大大增加處理器中的量子位元數。
限制量子計算機大小的因素之一是用於控制量子處理器中量子位的機制。這通常使用一系列微波脈衝來實現,並且由於量子處理器在接近絕對零度的溫度下執行,因此控制脈衝通常透過室溫下的寬頻電纜進入冷卻環境。
隨著量子位元數量的增加,所需電纜的數量也在增加。這限制了量子處理器的潛在尺寸,因為冷卻量子位的冰箱必須變得更大,以容納越來越多的電纜,同時還要竭力冷卻它們。
領導該團隊的阿爾託大學教授米高·莫拓恩表示,新裝置產生的功率是以前版本的100倍,足以控制量子位並執行量子邏輯運算。它產生一個非常精確的正弦波,每秒振盪超過十億次。因此,來自微波源的量子位錯誤很少發生,這在實現精確的量子邏輯運算時很重要。
(來源:科技日報)
日本開發出一種抗衰老疫苗
日本順天堂大學日前釋出公報說,該校研究人員參與團隊開發出一種抗衰老疫苗,在動物實驗中成功改善了小鼠與年齡增長相關的病症,還能延長早衰症模型小鼠壽命。這項成果有望用於與年齡增長有關疾病的治療。
科學家此前已發現,人體內的衰老細胞能夠導致許多與年齡增長相關的疾病發生。衰老細胞是指在壓力作用下因染色體受損而不可逆地停止分裂的細胞。隨著年齡增長,衰老細胞會在機體組織內累積,但迄今尚未發現可以選擇性且無副作用清除衰老細胞的方法。
順天堂大學釋出的公報說,該校研究人員參與團隊報告了一種衰老抗原——非轉移性黑色素瘤糖蛋白B(GPNMB)。GPNMB是一種在衰老細胞中聚集的分子,它在患動脈粥樣硬化小鼠的血管內皮細胞和白細胞中表達增多。用高脂肪飲食小鼠進行的實驗顯示,敲除含有GPNMB分子的衰老細胞相關基因,可以減弱這些小鼠脂肪組織的衰老程度,改善它們全身代謝異常。
研究團隊以GPNMB為抗原成分研發出抗衰老疫苗。實驗顯示,這種疫苗能成功清除小鼠體內含有GPNMB分子的衰老細胞,改善小鼠與年齡增長相關的病理性改變,還能延長早衰症模型小鼠壽命。
相關論文已發表在英國《自然·老化》雜誌網路版上。研究團隊認為,這一發現將來有可能用於治療阿爾茨海默病等與年齡增長相關的疾病。
(來源:新華網)
超級計算機預測六夸克粒子存在
日本理化學研究所(RIKEN)的科學家在最新一期《物理評論快報》雜誌撰文稱,他們利用超級計算機,預測了一種由六個夸克組成的奇異粒子的存在,最新研究有望加深科學家們對夸克如何結合形成原子核的理解。
夸克是科學家們認為不能再分割的一種基本粒子,目前已知的夸克包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇異夸克、底夸克和頂夸克六種。由夸克組成的複合粒子被稱為強子。強子包括重子(由三個夸克組成,如質子和中子等)和介子(由正反夸克對組成)。
RIKEN跨學科理論和數學科學專案的杉浦拓哉(音譯)解釋說:“雖然氘核是唯一已知的穩定雙重子系統,但可能存在更多雙重子系統。研究哪些重子對形成雙重子系統,哪些不形成非常重要,因為這為夸克如何形成物質提供了有價值的見解。”
現在,透過計算兩個重子(都由三個粲夸克組成)之間的作用力,杉浦拓哉及其同事預測了一種名為粲di-Omega的六夸克粒子的存在。
(來源:科技日報)
最新研究揭示鍛鍊如何有益大腦:提高具保護作用抗炎因子水平
國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇神經科學研究論文,科研人員透過一項小鼠研究發現,鍛鍊能提高那些或對大腦具有保護作用的抗炎因子水平。
該研究表明,如果將這些抗炎因子轉移到不鍛鍊的小鼠體內,也能提高它們的學習和記憶力;一小組認知損害患者在堅持鍛鍊6個月後,體內這些抗炎因子也會有所增加。這一研究結果對身體鍛鍊如何有益大腦的機制提出了新的見解。
論文通訊作者、美國斯坦福大學醫學院託尼·維斯·科雷(Tony Wyss-Coray)和同事從不運動的小鼠和使用跑步機28天的小鼠體內分別採集了血漿,並將這些血漿注射到不運動的年輕小鼠體內。
他們研究發現,注射了跑步小鼠血漿的小鼠,其海馬細胞增殖和存活率顯著增加,這與在運動小鼠體內觀察到的由跑步產生的直接效應類似。注射了跑步小鼠血漿的小鼠,其環境和空間的學習以及記憶力也有所增強。
他們還發現,在進行6個月的身體鍛鍊干預後,20名輕度認知損害患者血漿中的簇集蛋白水平有所上升。
這項研究結果表明,血漿中可能存在對大腦有益的可轉移的抗炎“運動因子”,可為開發阿爾茨海默病這類疾病的治療手段指出新方向。
(來源:中新網)
人體可利用脂肪對抗感染
《自然·通訊》雜誌8日發表的一項最新研究中,英國東英吉利大學和卡德拉姆研究所研究人員揭示了人體免疫細胞是如何利用體內儲存的脂肪來對抗感染的。新發現為血液和免疫系統如何應對感染提供了新見解,或有助於開發細菌感染新療法。
研究小組研究了沙門氏菌,這是一種導致腹瀉、嘔吐、腹痛、發燒和膿毒症的細菌。他們跟蹤了活幹細胞中脂肪酸的運動和消耗,並透過肝臟損傷情況來分析沙門氏菌細菌感染的免疫反應,揭示了造血幹細胞如何透過從體內儲存的脂肪中獲取高能脂肪酸來應對感染。
研究小組發現,在造血幹細胞所在的骨髓中,感染訊號驅動脂肪細胞將儲存的脂肪以脂肪酸的形式釋放到血液中。這些高能脂肪酸隨後被造血幹細胞攝取,有效地餵養了幹細胞,使它們能夠製造數百萬抗擊沙門氏菌的白細胞。
(來源:科技日報)