核磁共振可以说是实现简单量子计算实验的最佳量子技术,也是有史以来最差的构建大规模量子计算机的技术。经过几年的快速发展,最终在七自旋系统中实现了 Shor 的量子因式分解算法,该领域开始达到其自然极限,进一步发展变得具有挑战性。现在,人们的兴趣不再是在更大的系统上追求更复杂的算法,而是主要转向开发精确高效地操纵自旋状态的技术,目的是开发可应用于其他更具可扩展性的技术和传统 NMR 中的方法。然而,NMR 实现的用户友好性意味着它们仍然很受欢迎,可用于简单量子信息协议的原理验证演示。
摘要 – 量子系统的不可积性通常与混沌行为有关,这一概念通常适用于高维希尔伯特空间的情况。在表示这种行为的不同指标中,对超时有序相关器 (OTOC) 的长时间振荡的研究似乎是一种多功能工具,可以适用于自由度较少的系统的情况。使用这种方法,我们考虑在核磁共振量子模拟器上测量 Ising 自旋链局部算子的 OTOC 时,在扰乱时间之后观察到的振荡 (Li J. 等人,Phys. Rev. X,7 (2017) 031011)。我们表明,在只有 4 个自旋的链中,OTOC 振荡的系统性可以很好地定性描述从无限链继承的可积性到混沌的转变。
摘要:超极化的核磁共振(NMR)提供了一组方法,可以显着解决NMR的灵敏度问题。溶解动态核极化(D-DNP)提供了一种独特而通用的方法,可检测13 C NMR信号,其灵敏度通过几个数量级增强。D-DNP的扩展应用范围现在涵盖了自然13 C丰度时对复杂混合物的分析。但是,在该区域中,它仅限于代谢物提取物。在这里,我们报告了自然丰度时生物氟-urine-的第一个DNP增强的13 C NMR分析,为这种具有挑战性的样本提供了前所未有的分辨率和敏感性。我们还表明,可以通过标准添加程序检索有关多个靶向代谢物的准确定量信息。
我们首次使用具有内置表面活性的胺作为碳含量捕获和原位转换为碳酸氢盐作为碳含量。表面活性胺为3-(二甲基氨基)丙胺(DMAPA),用氧化丙烷(PO)组(DMAPA-XPO,X = 4、6、8、12)修饰。对CO 2的分析捕获了13 C核磁共振(NMR)光谱的捕获能力数据,确定了碳酸氢盐浓度的TRACES和CO 2捕获过程中PO组影响的生成机制,建立了CO 2溶解度,溶液的pH和固定效应之间的关系。结果证明了具有最佳PO水平(DMAPA-6PO)内置表面活动的有效性。DMAPA-6PO在环境条件下,与DMAPA相比,碳酸氢盐生成54%。
近年来,人们通过巧妙的路线/方法合成了分子内富勒烯,即将几种低质量分子(如 H2、HD、HF、H2O、CH4)封装在富勒烯笼内,这些方法涉及复杂的化学和物理过程,如被称为分子手术的多步有机合成程序。[1–7] 人们随后利用各种光谱技术对这种轻分子内富勒烯进行了研究,例如红外/远红外 (IR/FIR)、非弹性中子散射 (INS)、核磁共振 (NMR)、X 射线衍射,发现它们表现出独特和非常规的性质,因为捕获分子动力学具有高度量子性,特别是在低温实验条件下的证据。[3,8–16] 此外,其中一些物质也因潜在的长期应用而受到关注
“基础科学研究”——通常称为基础研究或实验研究——通常侧重于了解人体在健康和疾病状态下的功能。它是为了进一步了解科学知识,而没有明显或直接的好处。基础科学研究的目标是了解新发现的分子化合物和细胞的功能、身体中的奇怪现象或鲜为人知的疾病过程。很多时候,这些新知识需要其他科学家的额外贡献,才能在几年或几十年后带来突破性的方法或治疗方法。例如,1945 年,两组物理学家报告在凝聚态物质中检测到核磁共振 (NMR)。它在开发时并没有明显的医学应用;然而,多位其他研究人员发现了 NMR 的其他特性,20 世纪 70 年代,科学家们意识到 NMR 机器可以连接到计算机上
具有四个或更少氨基酸的小型大环是已知的最有效的天然产品之一,但目前无法系统地生成此类化合物。我们描述了一种计算方法,用于识别由Alpha,beta,Gamma和其他17种其他氨基酸骨干化学组成的有序的大环,我们用来预测1490万个闭合周期,由> 42,000个> 42,000个单体组合组成。我们化学合成18个大环,预测将采用单个低能状态并确定其X射线或核磁共振结构。其中15个非常接近设计模型。我们通过开发具有当前感兴趣的三种蛋白质靶标的选择性抑制剂来说明这些大环设计的治疗潜力。通过开放宽敞的易于合成的类似药物的大环,我们的结果应大大增强基于结构的药物设计。m
历史记录:磁共振成像(MRI)源自Felix Bloch和Edward Purcell于1946年发现的核磁共振(NMR),他们于1952年获得诺贝尔物理学奖。最初应用于化学,NMR的医疗潜力是由Raymond Damadian实现的。1973年,保罗·劳特伯(Paul Lauterbur)推出了针对NMR的空间编码,使创建2D图像成为可能,彼得·曼斯菲尔德(Peter Mansfield)随后开发了快速成像技术。第一次人类MRI扫描于1977年进行,MRI在整个1980年代及其他地区迅速成为医学诊断的主食,提供详细的图像而无需电离辐射。劳特伯(Lauterbur)和曼斯菲尔德(Mansfield)于2003年因其对MRI开发的贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖。