日本:利用量子技术模拟磁性起源
本报讯 日本分子科学研究所研究人员利用“量子模拟”技术成功再现了磁性材料内部机制,有望应用于功能材料设计等领域。相关研究成果发表在《物理评论快报》上。
量子模拟技术可以模拟固体中的电子等各种微观粒子在相互作用力驱动下的行为,在超导材料开发和物流路线优化等领域具有广泛应用前景。研究人员首先利用铷原子制造出人造晶体,接着将其作为磁性材料,采用10皮秒的脉冲激光对其进行操作,最终在铷原子之间形成了数百皮秒的“量子纠缠”,在保持量子波动性的条件下实现了超高速模拟。
韩国:提出量子计算新可能性
本报讯 韩国基础科学研究院(IBS)主导的国际联合研究组研究人员开发了具有多个电子自旋的“多量子比特”平台,实现了设计研发新型量子计算机的重要一步。相关研究成果发表在《科学》上。
量子计算机的基本单元是量子比特,它可以在1和0的叠加状态下进行计算,但量子比特的密度低、稳定性差,无法满足商业应用需要。研究人员创建的新型量子平台,通过将几个钛原子放置在薄绝缘体(氧化镁)表面上,使用扫描隧道显微镜(STM)的探针精确操纵每个原子的位置,从而创建多个可以相互作用的原子纺锤体复数钛原子结构,再以探针作为传感器传递信息。因此随着远程量子比特的自旋状态的更改,计算信息就会迅速被传递解读。该平台的优点是可以在原子水平上精确控制量子比特之间的信息交换,且能够在远程操纵原子的同时控制多个量子比特,为增加量子比特密度和提高稳定性起到积极作用。
以色列:研发出基于AI柑橘采收技术
本报讯 以色列Nanovel公司研究人员研发出一种基于人工智能的柑橘采收方案,即通过计算机视觉和人工智能等技术创造出一种由拖拉机牵引的柑橘采收机器人,这种机器人能够通过机械臂精确识别、抓取、剪断和收获柑橘作物。
该技术能够通过摄像头评估柑橘空间位置、大小及成熟度,识别出适合消费者食用的果实,并且在果实分层或重叠时确定最佳采摘顺序,从而引导机械抓手抓取果实,确保果实的新鲜口感与质量。该技术有利于在劳动力密集型的柑橘作物采收领域减少人力作业的不确定性和采收时间限制。目前,该技术的精确度与有效性已经得到了检验。
美国:使用冷冻电镜成像小蛋白分子
本报讯 美国加州大学洛杉矶分校研究人员研发出一种使用冷冻电镜生成小蛋白分子清晰图像的技术。相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。
研究人员设计一种20纳米的立方体蛋白质结构,称之为支架,其具有刚性的三脚架状突起,可以捕获蛋白质并将它们牢固地固定在适当位置,产生更高分辨率的图像。当处理成像时,只需要通过数字方式从图片中移除支架,只留下研究人员正在分析的小蛋白质的复合3D图像即可。下一步,研究人员计划与领先的制药公司合作,帮助使用该方法开发新的商业应用。