斯坦福大学发现原本被认为"不适宜居住"的环境中也有生命存在

斯坦福大学发现原本被认为"不适宜居住"的环境中也有生命存在 研究结果拓展了我们对整个太阳系潜在宜居空间的认识，以及对地球上一些水生栖息地因干旱和引水而变得更咸可能造成的后果的认识。研究报告的资深作者、斯坦福大学多尔可持续发展学院地球系统科学助理教授安妮-德卡斯（Anne Dekas）说："我们不可能到处寻找，所以我们必须真正慎重考虑在哪里以及如何在其他行星上寻找生命。尽可能多地了解地球上极端环境中生命生存的地点和方式，可以让我们优先考虑在其他地方执行生命探测任务的目标，增加我们成功的机会。"海洋研究团队在 2019 年的首次实地考察中从南湾盐厂采集盐水。资料来源：Anne Dekas长期以来，对探测地球以外生命感兴趣的科学家一直在研究含盐环境，因为他们知道液态水是生命的必要条件，而盐可以让水在更大的温度范围内保持液态。盐还可以保存生命迹象，比如盐水中的泡菜。研究的主要作者、地球系统科学博士生艾米丽-帕里斯（Emily Paris）是德卡斯实验室的一员，她说："我们认为，有盐的地方是发现过去或现在生命迹象的好地方。盐可能是使另一颗行星适合居住的东西，尽管在地球上高浓度的盐也是生命的抑制剂。"这项新研究是康奈尔大学教授布兰妮-施密特（Britney Schmidt）领导的一项名为"跨越时空的海洋"（Oceans Across Space and Time）的大型合作项目的一部分，由美国国家航空航天局（NASA）的天体生物学项目（Astrobiology Program）资助，该项目汇集了微生物学家、地球化学家和行星科学家。他们的目标是：了解海洋世界和生命如何共同进化，从而在过去或现在产生可探测到的生命迹象。了解海洋世界适宜居住的条件，开发更好的方法来探测生物活动的信号，是预测太阳系其他地方可能存在生命的步骤。盐度变化对地球的影响我们应该考虑盐度变化对地球生态系统的影响。例如，犹他州大盐湖水位下降导致盐度增加，这可能会影响食物链上的所有生命。帕里斯说："除了从生命探测的角度来看，了解盐度的影响对于地球的保护和可持续发展也很重要。研究表明，盐度的增加如何改变微生物群落的组成和微生物新陈代谢的速率。这些因素会影响营养循环以及甲壳类动物和昆虫的生活，而甲壳类动物和昆虫是候鸟和其他水生动物的重要食物来源。"该研究的共同第一作者艾米丽-帕里斯（Emily Paris）和内斯特-阿兰迪亚-戈罗斯蒂迪（Nestor Arandia-Gorostidi）准备孵化来自南湾盐厂的盐水。资料来源：安妮-德卡斯发现地球上最咸水域中的生命海洋研究团队来到像南湾盐厂这样的盐池本研究的样本就是在这里采集的或旧金山湾沿岸的盐池时，它们会发现地球上一些最活跃的微生物像万花筒一样闪烁着霓虹绿、铁锈红、粉红和橙色的光芒。这些拼凑在一起的颜色反映了水生微生物适应在不同盐度下生存的能力，也就是科学家们所说的"水活性"可用于微生物生长的生物反应的水量。帕里斯说："我们很想知道，水活性在什么时候会变得过低，盐度在什么时候会变得过高，微生物生命在什么时候无法再生存。"海水的水活性水平约为 0.98，而纯水的水活性水平为 1。大多数微生物在水活度低于 0.9 时就会停止分裂，据报道，在实验室环境中维持细胞分裂的最低水活度绝对值略高于 0.63。在新的研究中，研究人员预测了生命的新极限。他们估计，生命在低至 0.54 的水活度水平下也能活跃。斯坦福大学的科学家们与来自全国各地的同事合作，从南海湾盐场收集样本，这里有地球上最咸的海水。他们从盐厂不同盐度的池塘中收集盐水，装满数百个瓶子，然后将它们运回斯坦福大学进行分析。在科学家分析瓶内微生物的活动之前，盐水瓶在实验室的温度和光照控制室中孵化。图片来源：安妮-德卡斯更快地发现生命以往寻找生命的水活性极限的研究都是使用纯培养物来寻找细胞分裂停止的时间点，这标志着生命的终点。但在这些极端条件下，生命的加倍速度缓慢得令人痛苦。如果研究人员依靠细胞分裂来检验生命何时终止，他们将面临长达数年的实验室实验，这对于像帕里斯这样的研究生来说并不现实。即使进行了细胞分裂研究，也不能说明生命何时消亡；事实上，细胞可能新陈代谢活跃，即使没有复制，也仍然充满活力。因此，帕里斯和德卡斯研究了露天盐池中的微生物，以确定生命的另一个极限细胞活动的极限。研究小组对之前的研究进行了三项关键改进。首先，他们没有使用纯培养物，因为纯培养物是科学家猜测哪种特定物种或菌株的生命力最顽强的最佳标准，而是使用了一个实际的生态系统。在盐场，环境自然选择了最能适应这些特定条件的复杂生物群落。其次，研究人员采用了更为灵活的生命定义。他们不仅将细胞分裂，还将细胞构建视为生命的标志。"这有点像观察人类进食或生长。这是生命活跃的标志，也是复制的必要前奏，但观察起来要快得多，"德卡斯说。在数以百计的盐水样本中（其中一些盐水咸得像糖浆一样粘稠），他们确定了水的活性水平，以及盐水中的碳和氮融入细胞的程度。通过这种方法，他们能够检测到细胞的生物量增加了多少，最小的增加量仅为1%的一半。相比之下，以细胞分裂为重点的传统方法只能在细胞的生物量增加大约一倍后才能检测到生物活动。然后，根据这一过程是如何随着水活性的降低而减慢的，科学家们预测这一过程将完全停止。第三，当其他科学家在盐水中测量碳和氮的大量掺入时，斯坦福大学的研究小组利用斯坦福大学的一种罕见仪器纳米SIMS进行了逐个细胞的分析，这种仪器在全美屈指可数。这种灵敏的技术使他们能够在其他"腌制"细胞中观察到单个细胞的活性，而这些细胞的存在会掩盖批量分析中的活性信号，从而实现低检测限。"环境样本的单细胞活性分析仍然非常罕见，"德卡斯说。"单细胞活性分析是我们在这里进行分析的关键，随着单细胞活性分析的广泛应用，我认为我们将看到微生物生态学的进步，这些进步具有广泛的相关性，从了解全球气候到人类健康。我们对单细胞水平的微生物世界的了解才刚刚开始。"编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

斯坦福大学推出改变游戏规则的电网储能液体燃料技术

斯坦福大学推出改变游戏规则的电网储能液体燃料技术 斯坦福大学的科学家们正在开发新的异丙醇生产催化系统，以优化能量的保持和释放，从而改进液体燃料的储存方法。随着加州向可再生燃料的快速转型，它需要能够为电网储存电力的新技术。太阳能发电量在夜间和冬季都会下降。风能则时好时坏。因此，该州在很大程度上依赖天然气来平抑可再生能源电力的高低起伏。人文与科学学院罗伯特-埃克斯-斯温（Robert Eckles Swain）化学教授罗伯特-韦茅斯（Robert Waymouth）说："电网使用能源的速度与你产生能源的速度相同，如果你当时没有使用它，而你又无法储存它，就必须把它扔掉。"韦茅斯正带领斯坦福大学的一个团队探索一种新兴的可再生能源储存技术：液态有机氢载体（LOHCs）。氢气已被用作燃料或发电手段，但氢气的储存和运输却非常棘手。"我们正在开发一种在液体燃料中选择性转换和长期储存电能的新策略，"《美国化学学会杂志》上详细介绍这项工作的研究报告的资深作者韦茅斯说。"我们还发现了一种新型的选择性催化系统，可以在不产生气态氢的情况下将电能储存在液体燃料中"。液体电池用于为电网储存电力的电池，以及智能手机和电动汽车电池都使用锂离子技术。由于储能规模巨大，研究人员仍在继续寻找能够补充这些技术的系统。这些候选物质中包括低浓度氢氧化物，它可以利用催化剂和高温储存和释放氢气。有朝一日，LOHC 可以广泛发挥"液体电池"的功能，储存能量并在需要时高效地将其作为可用燃料或电力返回。韦茅斯团队研究将异丙醇和丙酮作为氢能储存和释放系统的成分。异丙醇（或称擦拭用酒精）是一种高密度液态氢，可以通过现有基础设施储存或运输，直到将其用作燃料电池的燃料，或在不排放二氧化碳的情况下释放氢气以供使用。然而，用电生产异丙醇的方法效率很低。水的两个质子和两个电子可以转化为氢气，然后催化剂可以用氢气生产异丙醇。韦茅斯说："但在这个过程中，你并不想要氢气。它的单位体积能量密度很低。我们需要一种方法，在不产生氢气的情况下，直接用质子和电子制造异丙醇。"这项研究的第一作者丹尼尔-马龙（Daniel Marron）最近刚刚完成了斯坦福大学的化学博士学位，他确定了如何解决这个问题。他开发了一种催化剂系统，可将两个质子和两个电子与丙酮结合，从而选择性地生成 LOHC 异丙醇，而不会产生氢气。他使用铱作为催化剂实现了这一目的。一个关键的惊喜是，二茂钴是一种神奇的添加剂。二茂钴是一种非贵金属钴的化合物，长期以来一直被用作简单的还原剂，而且价格相对低廉。研究人员发现，在这一反应中，二茂钴作为助催化剂的效率非同一般，它能直接向铱催化剂提供质子和电子，而不是像之前预期的那样释放出氢气。根本的未来钴已经是电池中的一种常见材料，需求量很大，因此斯坦福大学的研究小组希望他们对二茂钴特性的新认识能够帮助科学家们为这一过程开发其他催化剂。例如，研究人员正在探索更为丰富的非贵重地球金属催化剂，如铁，以使未来的 LOHC 系统更加经济实惠和可扩展。韦茅斯说："这是基础科学，但我们认为我们已经找到了一种新策略，可以更有选择性地将电能储存在液体燃料中。"随着这项工作的发展，人们希望 LOHC 系统能够改善工业和能源行业或单个太阳能或风能农场的能源存储。尽管幕后工作复杂而具有挑战性，但正如韦茅斯所总结的那样，这个过程实际上非常优雅："当拥有有多余的能量，而电网又没有需求时，就它储存起来。当需要这些能量时，就可以将其作为电能返回。"编译来源：ScitechDailyDOI: 10.1021/jacs.4c02177 ... PC版： 手机版：

斯坦福大学的研究突破性疗法保护儿童远离致命的食物过敏症

斯坦福大学的研究突破性疗法保护儿童远离致命的食物过敏症 "我很高兴我们为多种食物过敏患者找到了一种很有前景的新疗法。"这项研究的资深作者、医学和儿科副教授、斯坦福大学医学院过敏和哮喘研究中心代理主任莎伦-钦特拉贾（Sharon Chinthrajah）医学博士说："这种新方法对许多引发过敏的食物都有很好的疗效。"该研究的第一作者、约翰霍普金斯大学医学院儿科教授、医学博士罗伯特-伍德（Robert Wood）说："受食物过敏影响的患者每天都面临着因意外接触而发生危及生命的反应的威胁。这项研究表明，奥马珠单抗可以成为防止小规模意外接触的一层保护层。"奥马珠单抗最初被美国食品和药物管理局批准用于治疗过敏性哮喘和慢性荨麻疹等疾病，它能与导致多种过敏性疾病的抗体结合并使其失活。根据这项新研究收集的数据，美国食品和药物管理局于2月16日批准奥马珠单抗用于降低食物过敏反应的风险。所有研究参与者都对花生和至少两种其他食物严重过敏。在每月或每两个月注射一次奥马珠单抗四个月后，118 名接受药物治疗的参与者中有三分之二的人可以安全地吃少量引起过敏的食物。值得注意的是，38.4% 的研究参与者年龄小于 6 岁，而这个年龄组是意外摄入引发过敏的食物的高危人群。过敏现象很常见在美国，约有 8% 的儿童和 10% 的成年人受到食物过敏的影响。严重过敏的人被建议完全避免食用含有过敏诱因的食物，但花生、牛奶、鸡蛋和小麦等常见过敏原可能隐藏在很多地方，因此参加聚会和在餐馆用餐等日常活动都可能面临挑战。"食物过敏会产生重大的社会和心理影响，包括在意外接触后发生过敏反应的威胁，其中一些可能危及生命，"Chinthrajah 说。她补充说，为避免过敏原而购买更昂贵的食物也会给家庭带来经济影响。目前治疗食物过敏的最佳方法是口服免疫疗法，患者在医生的指导下摄入微量、逐渐增加剂量的致敏食物，以建立耐受性。但是，口服免疫疗法本身也会引发过敏反应，对过敏原的脱敏过程可能需要数月或数年的时间，对于有多种食物过敏症的人来说，这一过程尤其漫长，因为他们通常一次只治疗一种过敏症。一旦对某种过敏原脱敏，患者还必须继续定期进食该食物，以保持对该食物的耐受性，但人们往往不喜欢长期以来被要求避免进食的食物。钦特拉贾说："除了提高警惕外，我们还确实需要为食物过敏患者提供治疗选择。"奥马珠单抗是一种注射抗体，它能与血液中和人体免疫细胞上的所有类型的免疫球蛋白 E（即 IgE）结合并使其失活。到目前为止，奥马珠单抗似乎可以同时缓解多种食物过敏原的症状。"我们认为，不管是什么食物，都应该产生同样的影响，"Chinthrajah 说。注射奥马珠单抗可避免严重反应这项研究包括 177 名儿童，每名儿童至少有三种食物过敏，其中 38% 的儿童年龄在 1 到 5 岁之间，37% 的儿童年龄在 6 到 11 岁之间，24% 的儿童年龄在 12 岁或以上。参与者的严重食物过敏症是通过皮肤点刺测试和食物挑战验证的；他们对少于 100 毫克的花生蛋白和少于 300 毫克的其他每种食物都有反应。三分之二的参与者被随机分配接受奥马珠单抗注射，三分之一接受安慰剂注射；注射时间为 16 周。药物剂量根据每位参与者的体重和 IgE 水平设定，根据所需剂量，每两周或四周注射一次。在第 16 周和第 20 周之间对参与者进行复测，以了解他们能安全地耐受多少每种引发过敏的食物。经过再次检测，79 名服用了奥马珠单抗的患者（66.9%）可以耐受至少 600 毫克的花生蛋白（相当于两三颗花生的含量），而服用安慰剂的患者只有 4 人（6.8%）可以耐受。类似比例的患者对研究中其他食物的反应也有所改善。约有 80% 的患者在服用奥马珠单抗后可以少量食用至少一种引发过敏的食物而不会诱发过敏反应，69% 的患者可以少量食用两种致敏食物，47% 的患者可以少量食用三种致敏食物。除了注射部位的一些轻微反应外，奥马珠单抗是安全的，不会产生副作用。这项研究标志着首次在年仅 1 岁的儿童中评估了奥马珠单抗的安全性。更多问题研究人员说，要进一步了解奥马珠单抗如何帮助食物过敏患者，还需要进行更多的研究。"我们有很多未解之谜：患者需要服用这种药物多长时间？我们是否永久性地改变了免疫系统？哪些因素可以预测哪些人会产生最强的反应？我们还不知道。"钦特拉贾说。研究小组正在计划开展研究，以回答这些问题和其他问题，例如寻找需要进行哪种类型的监测，以确定患者何时对引发过敏的食物产生有意义的耐受性。Chinthrajah 指出，许多对食物过敏的患者还会出现奥马珠单抗治疗的其他过敏症状，如哮喘、过敏性鼻炎（花粉症以及对霉菌、猫狗或尘螨等环境诱因过敏）或湿疹。她说："一种药物可以改善他们所有的过敏症状，这正是我们所希望的。"她补充说，这种药物对患有严重食物过敏症的幼儿尤其有帮助，因为他们往往会把东西放进嘴里，而且可能不了解过敏带来的危险。这种药物还能让社区医生更安全地治疗食物过敏患者，因为它不会像口服免疫疗法有时会引发危险的过敏反应。"这是我们的食物过敏社区期待已久的东西，"Chinthrajah 说。"这是一种很容易在医疗实践中实施的药物治疗方法，许多过敏症医生已经在使用这种方法治疗其他过敏症。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

温情灵魂鸡汤，一颗被守候 20 年的童心

温情灵魂鸡汤，一颗被守候 20 年的童心 一个小女孩用最后一个硬币从一台泡泡糖机上买了一块糖，她惊喜地发现这台机器其实是「活」的，它能够理解她，并通过滚出一块糖果与她交流。在那个暑假里，她经常去看口香糖机，向它倾诉心事，对它关爱有加。但开学后，她却再也没有回来，它被人踢走，被人随意丢弃。20 年后，它和长大后的女孩再次重逢，这一次，它终于拥有了一个温暖的家。 via 开眼精选 (author: Omeleto Comedy) Invalid media: video

斯坦福大学科学家发现南极洲东部迫在眉睫的解冻危机

斯坦福大学科学家发现南极洲东部迫在眉睫的解冻危机 在气候不断变化的情况下，南极洲不断增加的融水预计将在海平面上升中发挥重要作用。不过，大部分科学研究都集中在南极洲西部，特别是斯维斯冰川等地区，因为近年来在这些地区观察到大量融水现象。斯坦福大学的研究人员在最近发表在《地球物理研究快报》上的一篇论文中指出，南极洲东部的威尔克斯冰川盆地（Wilkes Subglacial Basin）拥有足以使全球海平面上升 10 英尺以上的冰层，它可能比任何人意识到的都更接近于失控融化。斯坦福大学地球物理学博士生、论文第一作者伊丽莎-道森（Eliza Dawson）说："对这一地区的分析并不多那里的冰量巨大，但一直相对稳定。我们首次观测了冰原底部的温度，以及它距离融化的可能性有多大。"威尔克斯冰川下盆地约有加利福尼亚州那么大，通过相对较小的一段海岸线注入南大洋。道森和她的同事们发现，有证据表明冰原底部已接近解冻。这就提出了这样一种可能性，即在整个威尔克斯亚冰川盆地内阻挡冰层的这一沿海地区，可能对温度的微小变化都很敏感。以前的研究表明，由于该地区的地面低于海平面，并且向下倾斜远离海洋，如果变暖的海水进入冰原之下，威尔克斯冰川下盆地就特别容易发生不可逆转的融化。道森和她的同事们首次研究了该地区冰原底部目前的温度是如何加剧这种脆弱性的。研究人员从飞越冰川的飞机进行的现有雷达勘测中收集了数据。这些飞机记录了穿过冰层并从冰层下的地面反弹回来的电磁信号的反射。道森和她的同事们开发了一种新技术来分析这些数据，将冰和基岩的横截面图像转化为有关冰原底部温度条件的信息。地球物理学和电子工程学副教授达斯汀-施罗德（Dustin Schroeder）说："冰的温度以多种方式影响雷达的反射程度，因此单一的测量结果是模糊的。这种统计方法主要是选取可以认为是冻结或解冻的区域，然后将其他雷达信号与之进行比较。这让我们能够判断冰原上的其他区域是肯定冻结了，还是肯定解冻了，还是很难判断。"研究人员发现，该地区有大片冰冻和解冻的地面，但大部分地区无法明确划分为冰冻和解冻。在某些情况下，这可能是因为冰原的几何形状发生了变化或数据中存在其他复杂因素，但这也可能意味着冰原下的大片地面要么接近解冻，要么是由紧密混合的冰冻和解冻区域组成。如果后者属实，那么威尔克斯冰川盆地的冰川可能会达到一个临界点，而冰原底部的温度只需略微上升。道森说："这表明未来可能会出现冰川退缩。南极洲东部的这一部分在很大程度上被忽视了，但我们需要了解它是如何演变并变得更加不稳定的。需要发生什么情况才能开始看到质量损失？"不同的模型对威尔克斯冰川下盆地的未来及其对海平面上升的影响的预测大相径庭，因为有关该地区的数据根本不够。研究人员正计划将基于雷达的温度观测数据整合到冰盖模型中，以改进对该地区在各种气候情景下如何演变的预测。他们希望，他们的工作将凸显对这一地区和南极洲东部其他地区进行研究的重要性，这些地区看似稳定，但可能在我们的未来发挥重要作用。施罗德说："这个地区的条件我们可以想象会发生变化。如果温暖的海水到达那里，就会'开启'我们通常认为不会导致海平面上升的整个南极洲区域。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

斯坦福大学研究团队改进了基于铌的量子比特 使其与领先的替代品相媲美

斯坦福大学研究团队改进了基于铌的量子比特 使其与领先的替代品相媲美 在过去的 15 年里，铌作为核心量子比特材料经历了几次平淡无奇的打击之后，就一直坐冷板凳。铌因其作为超导体的卓越品质而备受推崇，一直是量子技术的理想候选材料。然而，科学家们发现铌难以作为核心量子比特元件进行工程设计，因此它被降级为超导量子比特团队的第二根弦。现在，斯坦福大学大卫-舒斯特（David Schuster）领导的研究小组展示了一种制造铌基量子比特的方法，这种量子比特可与同类最先进的量子比特相媲美。芝加哥大学物理科学部的亚历山大-安费洛夫（Alexander Anferov）是这项成果的主要科学家之一。该团队的研究成果发表在《物理应用评论》（Physical Review Applied）上，并得到了美国能源部阿贡国家实验室领导的美国能源部国家量子信息科学研究中心 Q-NEXT 的部分支持。通过利用铌的突出特性，科学家们将能够扩展量子计算机、网络和传感器的功能。这些量子技术利用量子物理学来处理信息，其处理方式超越了传统技术，有望改善医疗、金融和通信等各个领域。约瑟夫森结是超导比特的信息处理核心。图为斯坦福大学的大卫-舒斯特及其团队设计的铌约瑟夫森结。他们的结设计使铌重新成为核心比特材料的可行选择。图片来源：Alexander Anferov/芝加哥大学普利兹克纳米加工设施铌的优势说到超导量子比特，铝一直独占鳌头。铝基超导量子比特可以在数据不可避免地瓦解之前存储相对较长的信息。这些较长的相干时间意味着有更多的时间来处理信息。铝基超导量子比特的最长相干时间为几亿分之一秒。相比之下，近年来，最好的铌基量子比特的相干时间要短 100 倍几千亿分之一秒。尽管量子比特的寿命很短，但铌仍具有吸引力。铌基量子比特能在比铝基量子比特更高的温度下工作，因此需要的冷却更少。与铝基量子比特相比，铌基量子比特的工作频率范围是铝基量子比特的八倍，工作磁场范围是铝基量子比特的 18000 倍，从而扩大了超导量子比特家族的应用范围。在一个方面，两种材料之间没有竞争：铌的工作范围超过了铝。但多年来，由于相干时间较短，铌基量子比特一直未能问世。"没有人真正用铌结制造出那么多的量子比特，因为它们受到相干性的限制，"安费洛夫说。但我们小组希望制造一种能在更高温度和更大频率范围（1 K 和 100 千兆赫）下工作的量子比特。而对于这两种特性来说，铝是不够的。我们需要别的东西。"于是，研究小组再次对铌进行了研究。具体来说，他们研究了铌约瑟夫森结。约瑟夫森结是超导四比特的信息处理核心。在经典信息处理中，数据以比特形式存在，要么是 0，要么是 1。在量子信息处理中，量子比特是 0 和 1 的混合物。超导量子比特的信息作为 0 和 1 的混合物"存活"在结内。超导结在这种混合状态下维持信息的时间越长，超导结和量子位就越好。约瑟夫森结的结构就像三明治，由挤在两层超导金属之间的一层不导电材料组成。导体是一种易于电流通过的材料。超导体则更胜一筹：它能以零电阻传输电流。在混合量子态下，电磁能在结点外层之间流动。典型的、值得信赖的铝约瑟夫森结由两层铝和中间一层氧化铝组成。典型的铌结由两层铌和中间一层氧化铌组成。舒斯特研究小组发现，连接处的氧化铌层消耗了维持量子态所需的能量。他们还发现，铌结的支撑结构是能量损失的主要来源，导致量子比特的量子态消失。研究小组的突破涉及新的结点排列和新的制造技术。新的安排需要一个熟悉的朋友：铝。这种设计摒弃了耗能的氧化铌。它不再使用两种不同的材料，而是使用了三种。这样就形成了一个低损耗的三层结铌、铝、氧化铝、铝、铌。"我们采用了这种两全其美的方法，"安费洛夫说。"铝薄层可以继承附近铌的超导特性。这样，我们既能利用铝的成熟化学特性，又能拥有铌的超导特性"。该研究小组的制造技术包括移除以前方案中支撑铌结的支架。他们找到了一种方法，既能保持结的结构，又能去除在以前的设计中妨碍相干性的会导致损耗的多余材料。安费洛夫说："事实证明，扔掉垃圾是有帮助的。"一个新的量子位诞生了舒斯特研究小组将他们的新结点纳入超导量子比特后，相干时间达到了 6200 万分之一秒，比性能最好的铌基量子比特长 150 倍。这种量子比特的品质因数量子比特存储能量的指数也达到了 2.57 x105，比以前的铌基量子比特提高了 100 倍，与铝基量子比特的品质因数相比也不遑多让。安费洛夫说："我们制造的这种结仍然具有铌的优良特性，而且我们改进了结的损耗特性。我们可以直接超越任何铝制量子比特，因为铝在很多方面都是一种劣质材料。我现在有了一种在更高温度下不会死亡的量子比特，这是最大的亮点。"这些成果很可能会提升铌在超导量子比特材料中的地位。舒斯特说："这是很有希望的首次尝试，因为铌结复活了。铌基量子比特具有广泛的操作范围，我们为未来的量子技术开辟了全新的能力"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：