弱磁場下扭曲雙層石墨烯奇異分數態首現
美國哈佛大學與麻省理工學院的研究人員合作，首次在弱磁場下觀察到扭曲的雙層石墨烯的奇異分數態。這項研究發表在15日的《自然》雜誌上，為未來的量子裝置和應用鋪平了道路。
奇異的量子粒子和現象只有最極端的條件才會出現。換句話說，必須具備極低的溫度或極高的磁場。人們已經對室溫超導做了很多研究，但在弱磁場至零磁場下產生奇異的分數電荷粒子，對未來量子材料和應用同樣重要，包括新型量子計算。
這項研究的資深作者、哈佛大學工程與應用科學學院物理學和應用物理學教授阿米爾·亞科比說：“凝聚態物理領域的目標之一是獲得磁場低到零的奇異粒子。有理論預測說，我們應該能看到這些弱至零磁場的奇異粒子，但此前還沒有人能觀察到它。”
研究人員從一種被稱為“分數陳絕緣體”的特殊量子狀態著手。陳絕緣體是拓撲絕緣體，這意味著它們在表面或邊緣導電，但在中間不導電。在分數陳絕緣體中，電子相互作用形成所謂的準粒子，這是一種從大量其他粒子之間複雜的相互作用中產生的粒子。和基本粒子一樣，準粒子也有明確的性質，比如質量和電荷。
在分數陳絕緣體中，材料內部的電子相互作用非常強，準粒子被迫攜帶正常電子電荷的一小部分。這些分數粒子具有奇特的量子特性，可用於建立強大的量子位元，對外界干擾具有極強的彈性。
為了建造絕緣體，研究人員使用了兩片石墨烯，它們以所謂的“魔角”扭曲在一起。扭曲揭示了石墨烯新的、不同的性質，包括超導性，以及被稱為“陳能帶”的狀態，這些狀態具有產生分數量子態的巨大潛力。
研究人員稱，這些陳能帶就像裝滿電子的水桶。為了產生分數態，研究人員需要在“水桶”中的一小部分裝滿電子。但只有當“桶”中的所有電子必須具有幾乎相同的性質時，電子的貝里曲率變得均勻，才能出現分數的陳絕緣態。為此，研究人員添加了一個非常小的磁場，使電子之間均勻分佈貝里曲率，從而能在扭曲的雙層石墨烯中觀察到分數的陳絕緣體。
研究人員表示，在魔角扭曲的雙層石墨烯中發現了低磁場分數的陳絕緣體，開啟了拓撲量子物質領域的新篇章。它提供了將這些奇異狀態與超導電性耦合起來的現實前景，可能會創造和控制更奇異的拓撲準粒子，也就是所謂的“任意子”。
（來源：科技日報）
宇宙膨脹速度超預期添新證
宇宙膨脹率，即哈勃常數提供了對宇宙規模、年齡和密度的重要估計。近日，根據哈勃太空望遠鏡的最新測量，宇宙空間中一些未知的“成分”正迫使宇宙比科學家根據模型預測的速度更快地膨脹。
自從天文學家埃德溫·哈勃1929年發現哈勃常數以來，天文學家們就一直在爭論它的真實數值，因為他們意識到在早期宇宙觀測和晚期宇宙觀測之間，這個數字存在著差異。
多年來，關於宇宙膨脹速度比預期更快的證據不斷出現，其本身並不新鮮。然而，在一項新研究中，一組使用哈勃太空望遠鏡的研究人員收集了新的資料，似乎證實了這樣一種理論，哈勃常數不斷出現差異，是天文學家尚未發現的某種神秘的基本因素造成的。
研究人員基於兩種方法預測哈勃常數。宇宙學家利用普朗克衛星研究來自早期宇宙的第一束宇宙光，即大爆炸後約38萬年，並已確定該常數約為67。這意味著宇宙每隔326萬光年就會以每秒約67公里的速度膨脹。
然而，研究晚期宇宙中的恆星和星系的天文學家們，測量出在恆星誕生和星系形成之後，哈勃常數大約為74。
因此，這兩個數字是不一致的。此外，研究還指出了一些關鍵的宇宙成分，如“暗能量”，據信這些成分推動了宇宙的加速膨脹。
（來源：科技日報）
本世紀末1500種語言或不再使用
基於一個類似於預測物種損失的新模型，澳大利亞研究團隊分析了6511種仍在使用或已停止使用的語言後得出結論說，到本世紀末，1500種語言將不再被使用，這相當於每個月有一種語言消失。這項新研究還確定了使語言處於高風險處境的原因，包括更密集的公路網、更高的教育水平甚至氣候變化等。
論文合著者、澳大利亞國立大學的林德爾·布羅姆教授說，在全世界7000種公認的語言中，約有一半目前處於瀕危狀態，“如果不立即干預，到2100年，語言損失將增加5倍。到本世紀末，1500種語言可能不再被使用”。
發表於《自然·生態與進化》的該研究成果，列出了迄今最全面的使瀕危語言處於不再被使用的高風險因素。研究發現，受教育年限越長，語言瀕危程度越高。這表明我們需要開設雙語課程，提升當地人同時使用地方語言以及通用語言的能力。
布羅姆指出：“此外，在我們調查的51個因素中，我們還發現了一些出乎意料的風險點，其中包括道路密度，連線鄉村與城市、城市與城市的道路越密集，語言瀕危的風險就越高。”
研究人員說，這一發現對保護澳大利亞原住民所說的許多瀕危語言也有重要的啟示。昆士蘭大學的費莉希蒂·米金斯教授說：“在世界範圍內，澳大利亞語言的喪失率很高。此前，澳大利亞有250多種語言被使用，多語言是常態。現在只有40種語言仍然在使用，其中12種語言被兒童學習。”
目前科學家們對語言損失的估計相差很大，一些人預測，到下個世紀初，多達90%的語言可能不再被使用。
（來源：科技日報）
ITU：全球29億人仍處於離線狀態
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）
俄開發能找到血液中癌細胞的新技術
俄羅斯薩拉托夫國立大學科研人員確定了黑素瘤細胞受到鐳射輻射發熱併產生的超聲波訊號引數，從而開發出找到血液中癌細胞的有效技術。相關研究結果近日發表在《科學報告》上。
眾所周知，大約90%癌症患者的死亡與癌細胞轉移有關，初生腫瘤的癌細胞進入淋巴和血管，並進一步透過生物液流擴散至全身。在許多情況下，可以透過外科手術成功切除初生腫瘤，非轉移性癌症可以治癒。然而，發生在不同器官中的轉移性惡性腫瘤很難被治癒。在這種情況下，當治療尚有效時，儘早在患者血液中發現迴圈腫瘤細胞是很重要的，而流式細胞測定法可根據光散射和熒光訊號研究血液。
俄研究人員稱，為了“看到”血液中感興趣的外來物，如迴圈腫瘤細胞，在研究中使用了光聲學技術，它集鐳射醫學（如使用鐳射脫毛）和超聲波裝置於一體。如果細胞吸收了鐳射波長上的輻射，它們就會發熱，材料會發生熱膨脹，產生與訊號非常相似的聲音，它用於超聲波醫療裝置。因為訊號水平受癌細胞生長條件和階段的影響很大，據此可以尋找在哪些鐳射引數下黑素瘤細胞開始有效加熱併產生超聲波訊號。
俄科研人員根據研究結果開發出人工“癌細胞”，它們在相同的引數下開始“發聲”，整體上表現得像癌細胞一樣。人工“癌細胞”具有完全生物相容性，將它們注射到實驗室的小鼠血液中，藉助已開發的光聲學流動式血細胞計數器“看到”了它們。
（來源：科技日報）
