“编码抗生素耐药性的 DNA 可能通过医院或农场的废水进入环境。如果留在水柱中,DNA 会迅速降解,但如果它与绕过的矿物表面结合,DNA 就会稳定下来并存活下来。因此,沉积的矿物可以充当一种基因库,将基因从一个环境带到另一个环境,这可能会导致抗生素耐药性的传播,”Krarup Sand 说。
如今,根据世界卫生组织 (WHO) 的估计,癌症仍然是全球死亡原因的首要原因 [1]。在癌症发病率和死亡率快速增长的情况下,全球癌症负担预计在未来 20 年将增加约 50% [1]。考虑到癌症主要危险因素的复杂性,揭示肿瘤发生的潜在机制和建立预防的分子分类模型对于全球癌症控制至关重要。2015 年,美国总统巴拉克·奥巴马宣布启动精准医疗计划,以应对公共卫生问题和疾病治疗的挑战,强调每次都要在正确的时间向正确的人提供正确的治疗 [2]。与只对某些患者有效而对其他患者无效的“一刀切”方法不同,精准医疗旨在通过收集和分析个人数据,包括环境、生活方式、基因和生物标志物信息,为个体患者疾病创建数据生态系统[3]。到目前为止,精准医疗方法已获得数十亿美元的投资,有助于改善疾病的诊断和治疗,特别是在癌症免疫治疗方面。这已经将癌症研究和治疗置于全球医学优先事项的最前线。在本期中,几篇优秀的评论共同总结了精准医疗方法在癌症治疗,特别是癌症免疫治疗中的进展。尽管侧重于不同的研究课题,但大多数这些评论都强调了精准医疗在癌症靶向治疗和免疫治疗中的光明前景。
上图:列兵。Fransisco Corona(左)和一等兵。Keiran Anderson(右)于 6 月 7 日利用交战技能训练设施进行模拟步枪资格认证。在过去 12 个月中,模拟训练为陆军节省了近 200 万美元的弹药成本。右:参谋军士。6 月 7 日,第 48 步兵团第 1 营 D 连的训练军士 Shaun Apgar 在射击训练期间指导学员正确的射击姿势。模拟环境使学员能够安全地为训练周期后期的实弹训练做准备。
通过利用一对量子比特之间的共享纠缠,可以将量子态从一个粒子传送到另一个粒子。最近的进展揭示了量子隐形传态的内在多体泛化,与引力有着巧妙而令人惊讶的联系。具体来说,量子信息的隐形传态依赖于多体动力学,这种动力学源于与引力全息对偶的强相互作用系统;从引力的角度来看,这种量子隐形传态可以理解为通过可穿越虫洞传输信息。在这里,我们提出并分析了一种新的多体量子隐形传态机制——被称为峰值隐形传态。有趣的是,峰值隐形传态利用的量子电路类型与可穿越虫洞隐形传态完全相同,但微观起源却完全不同:它依赖于一般热动力学下局部算子的扩散,而不是引力物理。我们通过分析和数值证明了峰值尺寸隐形传态在各种物理系统中的普遍性,包括随机单元电路、Sachdev-Ye-Kitaev 模型(高温)、一维自旋链和带有弦校正的体引力理论。我们的研究结果为使用多体量子隐形传态作为强大的实验工具铺平了道路,用于 (i) 表征强关联系统中算子的尺寸分布和 (ii) 区分一般和内在引力扰乱动力学。为此,我们提供了在捕获离子和里德堡原子阵列中实现多体量子隐形传态的详细实验蓝图;分析了退相干和实验缺陷的影响。
随着通信技术的升级和量子计算的飞速发展,经典的数字签名方案面临着前所未有的挑战,对量子数字签名的研究势在必行。本文提出一种基于五量子比特纠缠态受控量子隐形传态的多代理签名方案。该方案采用量子傅里叶变换作为加密方法对消息进行加密,与量子一次一密相比提高了量子效率。采用满足量子比特阈值量子纠错要求的五量子比特最大纠缠态作为量子通道,保证了方案的稳定性。安全性分析表明,该方案具有不可伪造、不可否认的特点,能够抵抗截获重发攻击。
1 Harish-Chandra 研究所,HBNI,Chhatnag Road,Jhunsi,Allahabad 211 019,印度 2 加尔各答大学应用数学系,92 Acharya Prafulla Chandra Road,加尔各答 700 009,印度 3 耶路撒冷希伯来大学 Racah 物理研究所,耶路撒冷,Ram Givat 1949
上图:列兵。Fransisco Corona(左)和一等兵。Keiran Anderson(右)于 6 月 7 日利用交战技能训练设施进行模拟步枪资格认证。在过去 12 个月中,模拟训练为陆军节省了近 200 万美元的弹药成本。右:参谋军士。6 月 7 日,第 48 步兵团第 1 营 D 连的训练军士 Shaun Apgar 在射击训练期间指导学员正确的射击姿势。模拟环境使学员能够安全地为训练周期后期的实弹训练做准备。
量子互联网连接远程量子处理器,这些处理器需要通过光子通道进行长距离交互和交换量子信号。然而,这些量子节点的工作波长范围并不适合长距离传输。因此,量子波长转换为电信波段对于基于光纤的长距离量子网络至关重要。在这里,我们提出了使用连续变量量子隐形传态的单光子偏振量子比特波长转换器,它可以有效地在近红外(适合与原子量子节点交互的 780/795 nm)和电信波长(适合长距离传输的 1300-1500 nm)之间转换量子比特。隐形传态使用纠缠光子场(即非简并双模压缩态),可以通过铷原子气体中的四波混合产生,使用原子跃迁的菱形配置。纠缠场可以以两个正交偏振态发射,相对相位锁定,特别适合与单光子偏振量子比特接口。我们的工作可能为实现长距离量子网络铺平道路。
通过利用一对量子比特之间的共享纠缠,可以将量子态从一个粒子传送到另一个粒子。最近的进展揭示了量子隐形传态的内在多体泛化,与引力有着巧妙而令人惊讶的联系。具体来说,量子信息的隐形传态依赖于多体动力学,这种动力学源于与引力全息对偶的强相互作用系统;从引力的角度来看,这种量子隐形传态可以理解为通过可穿越虫洞传输信息。在这里,我们提出并分析了一种新的多体量子隐形传态机制——被称为峰值隐形传态。有趣的是,峰值隐形传态利用的量子电路类型与可穿越虫洞隐形传态完全相同,但微观起源却完全不同:它依赖于一般热动力学下的局部算子的扩散,而不是引力物理。我们通过分析和数值方法证明了峰值尺寸隐形传态在各种物理系统中的普遍性,包括随机单元电路、Sachdev-Ye-Kitaev 模型(高温)、一维自旋链和带弦校正的体引力理论。我们的研究结果为使用多体量子隐形传态作为强大的实验工具铺平了道路,用于 (i) 表征强关联系统中算子的尺寸分布和 (ii) 区分一般和内在引力扰乱动力学。为此,我们提供了在捕获离子和里德堡原子阵列中实现多体量子隐形传态的详细实验蓝图;分析了退相干和实验缺陷的影响。
摘要:高热流密度微器件的散热问题已成为迫切需要解决的问题,微通道内的沸腾传热是消除微器件高热负荷的有效方法之一。将图像技术与机器学习技术相结合,为微通道内流型与传热识别提供了一种新方法,利用纹理特征的支持向量机方法成功实现流型识别。为探究微器件内气泡动力学行为与流型,将图像特征与机器学习算法相结合,应用于沸腾流型识别,建立了流型演变与沸腾传热之间的关系,揭示了沸腾传热的机理。