· 材料科學(xué) ·

電阻為零的超導(dǎo)微處理器問世

圖片來源：IEEE/Christopher Ayala

據(jù)IEEE《固態(tài)電路雜志》的一項(xiàng)研究，研究人員創(chuàng)建了一種電阻為零的超導(dǎo)微處理器。這種新的微處理器原型稱為MANA（單絕熱集成體系結(jié)構(gòu)），是世界上第一個(gè)絕熱超導(dǎo)體微處理器。它由超導(dǎo)鈮組成，并依賴于稱為絕熱量子通量參量電子（AQFP）的硬件組件運(yùn)行。每個(gè)AQFP由幾個(gè)快速作用的約瑟夫森結(jié)開關(guān)組成，這些結(jié)開關(guān)只需很少的能量即可支持超導(dǎo)體電子設(shè)備。新設(shè)計(jì)目前需要在低于10開爾文（或-263℃）的超冷溫度下運(yùn)行，從理論上來說，這種絕熱超導(dǎo)微處理器在計(jì)算過程中不會(huì)從系統(tǒng)中獲得或損失能量。當(dāng)然，由于苛刻的運(yùn)行條件，這種鈮基微處理器的入門價(jià)格取決于低溫和將系統(tǒng)冷卻至超導(dǎo)溫度的能源成本。不過，即使將冷卻成本計(jì)算在內(nèi)，與最先進(jìn)的半導(dǎo)體電子設(shè)備（如7納米鰭式場效應(yīng)晶體管）相比，AQFP的能源效率仍然高出約80倍。（科技日?qǐng)?bào)）

· 量子物理 ·

南京大學(xué)科學(xué)家用無人機(jī)構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)

圖片來源：Liu et al. Phys. Rev. Lett. 126, 020503
近日，南京大學(xué)祝世寧院士團(tuán)隊(duì)、謝臻達(dá)教授、龔彥曉教授課題組在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表了他們?cè)诹孔有畔⒀芯恐械淖钚逻M(jìn)展。他們將糾纏光子分發(fā)光路中的光學(xué)中繼放到了處于飛行狀態(tài)的小型無人機(jī)上，僅用數(shù)千克的荷載就實(shí)現(xiàn)了單光子高精度跟瞄和重新發(fā)射。通過光學(xué)中繼，糾纏光子分發(fā)的距離突破了小型光學(xué)系統(tǒng)的衍射極限，在分發(fā)距離1千米的情況下測得了2.59±0.11的CHSH S值，證明這種光學(xué)中繼高度保持了光子對(duì)的糾纏特性。謝臻達(dá)教授表示，希望未來可以使用更高高度的無人機(jī)實(shí)現(xiàn)300多公里的單鏈路鏈接；用廉價(jià)的小型無人機(jī)實(shí)現(xiàn)局域鏈接，甚至覆蓋行駛中的車輛。所有這些都可以通過衛(wèi)星和光纖實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)。

· 航天 ·

我國發(fā)布《月球樣品管理辦法》

嫦娥五號(hào)于2020年11月24日發(fā)射，經(jīng)過23天任務(wù)周期，于12月17日在內(nèi)蒙古四子王旗著陸，帶回月球樣品共1731克。昨日，我國國家航天局首次對(duì)外發(fā)布了《月球樣品管理辦法》（下簡稱《辦法》），詳述了月球樣品保存、管理和使用的相關(guān)原則?！掇k法》規(guī)定國家航天局為月球樣品的管理部門。月球樣品原則上有永久存儲(chǔ)、備份永久存儲(chǔ)、研究和公益4種基礎(chǔ)用途，使用遵循中國締結(jié)和參與的國際公約，國家航天局鼓勵(lì)基于月球樣品的國際聯(lián)合研究工作和成果共享。（新華社、人民網(wǎng)）

· 新冠病毒 ·

感染新冠病毒后，特異性免疫力或至少維持6個(gè)月

《自然》在線發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，感染新冠病毒后的免疫力或至少維持6個(gè)月。這項(xiàng)研究分析了曾感染過新冠病毒的87人，發(fā)現(xiàn)他們的特異性記憶B細(xì)胞水平在整個(gè)研究期間沒有變化。研究評(píng)估了這些新冠肺炎確診患者在感染新冠病毒后1.3個(gè)月和6.2個(gè)月時(shí)的情況。他們發(fā)現(xiàn)，雖然中和抗體的活性會(huì)隨時(shí)間而下降，但記憶B細(xì)胞的數(shù)量卻沒有變化。此外，作者證明了這些細(xì)胞產(chǎn)生的抗體比原始抗體更強(qiáng)大，對(duì)于幫助病毒進(jìn)入細(xì)胞的刺突蛋白的突變也更有抵抗力。這些觀察結(jié)果表明，記憶B細(xì)胞有能力在存在少量持續(xù)性病毒抗原（能夠被免疫系統(tǒng)識(shí)別的病毒小蛋白）的情況下演化。作者總結(jié)表示，記憶B細(xì)胞的持續(xù)存在和演化表明，發(fā)生新冠病毒再感染時(shí)，人體或能快速產(chǎn)生強(qiáng)大的病毒中和抗體。

· 天文學(xué) ·

不同尋常的“棉花糖”行星

圖片來源：ESA/HUBBLE，NASA

與木星類似，系外行星WASP-107b是一顆氣態(tài)巨行星，日前發(fā)表在《天文學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，該行星和木星一樣大，卻比木星輕十倍，是已知的密度最小的系外行星之一，天體物理學(xué)家將其稱為“棉花糖”行星。該行星核心質(zhì)量遠(yuǎn)低于形成大氣包層所必需的經(jīng)驗(yàn)值，其85%的質(zhì)量分布在圍繞著固體核的氣體層中。研究人員推測該行星形成于離恒星很遠(yuǎn)的地方，在那里，參與行星形成的氣體盤中的氣體足夠冷，可以非常迅速地發(fā)生氣體吸積。隨后，該行星再通過與其他行星的相互作用才來到了現(xiàn)在的位置。

· 醫(yī)學(xué) ·

一項(xiàng)可準(zhǔn)確區(qū)分癌細(xì)胞和正常細(xì)胞的新技術(shù)

通常，腫瘤組織中包括腫瘤細(xì)胞和大量非腫瘤細(xì)胞。單細(xì)胞測序技術(shù)的發(fā)展使我們能通過單細(xì)胞基因表達(dá)情況繪制腫瘤基因表達(dá)圖譜。然而，直接區(qū)分癌細(xì)胞和正常細(xì)胞仍是一個(gè)亟待解決的問題。發(fā)表在《自然·生物技術(shù)》上的一項(xiàng)新研究開發(fā)了名為“非整倍體腫瘤染色體拷貝數(shù)核型分析”（copy number karyotyping of aneuploid tumor，簡稱CopyKAT）的新技術(shù)，解決了這一難題。研究人員用CopyKAT分析胰腺癌、三陰性乳腺癌和未分化型甲狀腺癌的基因表達(dá)數(shù)據(jù)，證實(shí)了CopyKAT可準(zhǔn)確區(qū)分癌細(xì)胞和正常細(xì)胞。目前，CopyKAT可供研究人員免費(fèi)使用，但研究人員仍指出，CopyKAT并不適用于所有癌癥。

· 氣候 ·

氣候變暖或會(huì)改變熱帶雨林帶的位置

據(jù)一項(xiàng)發(fā)表于《自然·氣候變化》的新研究，研究人員通過27個(gè)最先進(jìn)的氣候模擬計(jì)算機(jī)模型，評(píng)估了在本世紀(jì)末繼續(xù)上升的溫室氣體排放量對(duì)熱帶雨林帶的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于亞洲和西太平洋蒸發(fā)量的差異，會(huì)導(dǎo)致東半球的熱帶雨林帶將向北移動(dòng)，加劇非洲東南部和馬達(dá)加斯加的干旱以及印度南部的洪災(zāi)；但西半球部分地區(qū)的熱帶雨林帶將向南移動(dòng)，加劇中美洲的干旱。熱帶雨林帶位置變化將會(huì)帶來一系列的連鎖效應(yīng)，如影響全球的水資源可利用量和糧食生產(chǎn)能力。

文：王昱、楊心舟、張玉、唐儆、謝汝雨

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