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劳伦斯·伯克利国家实验室
摘要简介肠道微生物组（GM）放松管制与肥胖症和2型糖尿病（T2DM）等主要状况有关。我们先前的前瞻性研究表明，粪便微生物群移植（FMT）成功改善了T2DM患者。我们假设FMT可能是T2DM的潜在治疗方法，但其在T2DM中的精确机制仍有待阐明。研究设计和方法八只DB/M小鼠是FMT供体和对照小鼠，16个遗传性糖尿病DB/DB小鼠平均分为两组（DB/DB+磷酸盐缓冲盐水（PBS）组，DB/DB+FMT组）。DB/DB+FMT组每天给予新鲜的粪便悬浮液（0.2 mL/小鼠），持续4周。分别通过16S核糖体RNA测序和液相色谱 - 质谱法对GM和血清代谢组进行了分析。使用蛋白质测定，允许RNA，免疫组织学和临床指标测试评估FMT对肠道屏障和胰腺的影响。结果我们的结果表明，FMT治疗DB/ DB小鼠可缓解一系列临床指标，包括禁食血浆葡萄糖，血清胰岛素和口服葡萄糖耐受性测试。与非糖尿病对照小鼠相比，DB/DB+PBS小鼠的丰度降低了芦笋科，卟啉单核科和雷氏菌科和乳酸乳杆菌的丰度增加。fmt处理反转了对微生物组的影响。在DB/DB+PBS和DB/DB+FMT组之间更改了11个代谢产物。相关分析表明，GM的结构变化与宿主代谢产物水平相关。我们进一步表明，FMT治疗DB/DB小鼠改善了肠屏障功能，减少炎症并导致循环免疫细胞数量改变。结论FMT介导的GM，血清代谢产物，肠上皮屏障，炎症和循环免疫细胞的变化在FMT对T2DM疾病进展的疗效中起重要作用。
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自由能是一种重要的热力学性质，它使得计算物理系统几乎所有的平衡性质成为可能，从而可以构建相图并预测传输、化学反应和生物过程。因此，有效计算自由能的方法引起了物理学和自然科学领域的广泛关注，而自由能通常是一个难题。大多数计算自由能的技术都针对经典系统，而对量子系统中自由能的计算则较少探索。最近开发的涨落关系使得从一组动态模拟中计算量子系统中的自由能差异成为可能。虽然在经典计算机上执行此类模拟难度极大，但量子计算机可以有效地模拟量子系统的动态。在这里，我们提出了一种算法，该算法利用一种称为 Jarzynski 等式的涨落关系来在量子计算机上近似量子系统的自由能差异。我们讨论了在什么条件下我们的近似值会变得精确，以及在什么条件下它充当严格的上限。此外，我们成功地在真实的量子处理器上使用横向场 Ising 模型证明了我们的算法的概念。随着量子硬件的不断改进，我们预计我们的算法将能够计算自然科学中各种量子系统的自由能差异。
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1 引言 量子计算机是一项新兴技术，有望彻底改变计算科学 [3, 13, 36, 43]。量子计算机使用量子比特作为信息处理单位，可以利用叠加和纠缠等纯量子现象，与某些应用领域的传统计算机相比，实现指数级的加速和内存减少。量子计算机最初设想用于模拟量子系统 [20]，后来经过严格证明，它在该领域具有计算优势 [2, 35, 65]。事实上，量子材料模拟被视为近期量子计算机最有前途的应用之一 [9]。量子材料是指在微观层面上的量子效应导致宏观层面上出现奇异相或其他突现行为的材料 [29]。过去十年来，量子材料研究的蓬勃发展表明，这类材料对于下一代
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随着超导量子处理器的复杂性不断增加，需要克服频率拥挤限制的技术。最近开发的激光退火方法提供了一种有效的后制造方法来调整超导量子比特的频率。在这里，我们展示了一种基于传统显微镜组件的自动激光退火装置，并展示了高度相干的透射的保存。在一个案例中，我们观察到激光退火后相干性增加了两倍，并对这个量子比特进行噪声光谱分析，以研究缺陷特征的变化，特别是两级系统缺陷。最后，我们提出了一个局部加热模型，并展示了晶圆级激光退火的老化稳定性。我们的工作是理解潜在物理机制和扩大超导量子比特激光退火规模的重要第一步。
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图2：AU NP种群的吸附动力学。（a）对使用吊坠降张力仪测试的所有混合物获得的界面张力数据。（b）λ最大。（c）通过所有λ的强度总和测量的集成强度。（d）Jain等人估计的颗粒间距。[26]在所有图中（N PS = 0，0.17，0.24，0.48，0.66，0.73，0.79，0.83），颜色从蓝色变为红色。
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c纳米级物理研究实验室，伯明翰大学物理与天文学学院，伯明翰大学，埃德巴斯顿，伯明翰伯明翰B15 2TT，英国 *通讯作者：Peter Ercius电子邮件：percius@lbl.gl.gov邮政地址：1 Cyclotron Road：1 Cyclotron Road，MS 72-150，MS 72-150，MS 72-150，CA 94720 USA
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