谷歌科学家发布：量子计算机取得重大突破

谷歌科学家发布：量子计算机取得重大突破 谷歌科学家最近在ArXiv平台上发布了一篇预印本论文，声称在量子计算机领域取得了重大突破。他们表示，通过对Sycamore处理器的升级，谷歌成功提升了量子位的数量，从之前的53个增加到了70个。 这次实验中，谷歌科学家们执行了一项名为随机电路采样的任务，这个任务在量子计算中用于评估计算机的性能和效率。通过运行随机电路并分析结果输出，科学家们测试了量子计算机在解决复杂问题方面的能力。 谷歌的研究结果显示，升级后的70个量子位的Sycamore处理器在执行随机电路采样任务上比业内最先进的超级计算机快了几十亿倍。例如，需要业内最先进超级计算机Frontier计算47.2年才能完成的任务，53个量子位的Sycamore处理器只需要6.18秒就能完成，而新版的70个量子位的Sycamore处理器速度更快。来源 ，， 来自：雷锋 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

科学家利用仿真血管三维模型实现蛇毒研究领域的技术突破

科学家利用仿真血管三维模型实现蛇毒研究领域的技术突破 每年约有十万人死于蛇咬。四倍于这一数字的人受到慢性伤害。需要研究蛇毒是如何发挥作用的，以找到解决方案，但仍然难以实施。现在，来自阿姆斯特丹自由大学（VU）、MIMETAS 和 Naturalis 生物多样性中心的研究小组首次证明，可以在三维仿真血管上检测蛇毒。西非地毯蝰（Echis ocellatus）的毒液是用于测试新型 3D 血管模型效果的四种毒液之一。图片来源：Wolfgang Wuster芯片上的器官这种三维仿真血管的新方法改进了使用实验动物或细胞培养物等传统研究方法，模仿了人体血管。"这种用于毒液研究的血管模型的优势在于，它考虑到了人体面临的几个重要影响因素，"毒液专家、该研究的第一作者、来自 VU 和 Naturalis 的 Mátyás Bittenbinder 解释说。"比如血液的流动，或者血管的构造和形状"。三维血管模型有助于更好地了解蛇毒对血管和身体其他部位的破坏作用。"该模型准确地揭示了毒素是如何攻击血管的。这些知识将帮助我们开发出更好的方法来治疗蛇咬伤，同时也减少了在小鼠身上进行研究的需要，"Bittenbinder说。毒液的效果用印度眼镜蛇（Naja naja）、西非地毯毒蛇（Echis ocellatus）、银环蛇（Bungarus multicinctus）和莫桑比克喷吐眼镜蛇（Naja mossambica）的毒液对血管模型的功能进行了测试。被毒蛇咬伤通常会导致严重的（内）出血。这是因为毒液会攻击循环系统，破坏血管并产生凝血，全世界的科学家都在寻找解决办法。如果能更好地了解蛇毒中含有哪些物质，就能更好地知道如何中和毒素。全球问题蛇咬伤是每年影响数百万人的安全危机，但却很少见诸新闻。据估计，每年有 8 万至 14 万人死于毒蛇咬伤。另有 400000 人幸存下来，但因被蛇咬伤而失明或失去一只手、一只脚或一条腿。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

【一周热点回顾】美国科学家宣布核聚变研究取得重大突破，首次实现了聚变反应的净能量增益。

【一周热点回顾】美国科学家宣布核聚变研究取得重大突破，首次实现了聚变反应的净能量增益。 几十年来，物理学家一直在研究该技术，因为它有望成为近乎无限的清洁能源的潜在来源。但专家们称，在核聚变能为普通家庭提供能源之前，还有一段路要走。

俄罗斯科学家开发牙龈修复新技术 3D生物打印实现突破

俄罗斯科学家开发牙龈修复新技术 3D生物打印实现突破 2024年12月30日星期一 莫斯科2024年12月30日电 莫斯科谢奇诺夫医科大学的科学家利用3D生物打印技术，成功开发了一种修复受损牙龈组织的新方法，为牙科治疗带来革命性突破。 据《今日俄罗斯》报道，研究人员指出，传统人工材料在牙龈修复中的应用效果有限，因其难以在患者体内扎根。而新技术通过使用患者自身细胞、生物相容性聚合物和球形细胞，可以高效修复受损组织。这种方法与患者身体高度兼容，有望成为治疗多种口腔疾病的新选择。 谢奇诺夫医科大学牙科外科学系副教授斯维特兰娜·里宾娜表示，这项技术的优势在于，它使用患者自身细胞培养出活组织，与种植体相比更加自然。“这是世界上首个基于患者细胞的牙龈修复技术，代表了牙科治疗的一项重要突破。” 据介绍，该技术不仅适用于因疾病引发的牙龈损伤修复，还可弥补因受伤或手术造成的组织缺损。目前，这一创新技术正被寄予厚望，或将彻底改变牙龈疾病的治疗方式。

科学家利用等离子技术实现水净化技术的变革

科学家利用等离子技术实现水净化技术的变革 等离子体是科技界一场名副其实的革命。以前，要在手机等电子设备使用的硅板上雕刻电路，必须使用污染环境的化学产品。现在，使用等离子体可以更干净、更精确地完成这项工作，而且可以使缝隙越来越小，设备也随之越来越小。但等离子体也有其他应用，例如水处理。科尔多瓦大学的 FQM-136 等离子体物理学小组和 FQM-346 有机催化和纳米结构材料小组合作开展了一项研究，目的是通过应用等离子体促进化学过程来消除水中的污染物。为了解决水体中有机污染物日益增多的问题，例如水体中的染料和其他来自农业和工业活动的化合物会破坏生态系统的稳定，这些研究人员选择了等离子体的应用。研究人员弗朗西斯科-罗梅罗（Francisco J. Romero）、胡安-阿马罗（Juan Amaro）和玛丽亚-加西亚（Maria C García）。资料来源：科尔多瓦大学水净化方面的突破2017 年，研究团队首次证明，由向空气开放的微波诱导的氩等离子体在作用于水时，会在水中产生含氧和氮的活性物种（如羟基自由基、过氧化氢、氮自由基），能够消除水的污染。现在，研究人员胡安-阿马罗-加赫特、弗朗西斯科-J-罗梅罗-萨尔盖罗和玛丽亚-C-加西亚已经成功设计出了这种等离子体的反应器，并大大增加了水中产生的这些活性物质的数量，从而可以在短短几分钟内破坏高浓度染料（这里指亚甲基蓝）。这是通过改变 surfatron 的设计实现的，这种金属装置将微波发生器的能量与等离子体混合，以维持等离子体。玛丽亚-加西亚教授解释说："我们所做的是在石英放电管中放入一小块硅，这样就能产生不同的等离子体，这种等离子体不是丝状的，在与水作用时能更有效地产生活性物种。上述等离子体成分在与水作用时能产生氧化物种，从而降解有机化合物和杀死微生物，这使得该等离子体反应器可用于与水修复相关的应用中。"因此，这种新配置扩大了这类等离子体的适用范围。加西亚教授解释说："这种设计完全改变了表面加速器产生电磁场以产生等离子体的配置，从而使等离子体具有不同的、更有效的特性，同时也消除了破坏等离子体稳定性的丝状化问题（等离子体柱分成许多丝状）。"等离子去污的未来Francisco J. Romero 教授继续说道："在等离子体作用下产生的氧化物具有很强的反应性，可以破坏水中的有机物。要做到这一点，等离子体并不是被引入水中。相反，等离子体是远程作用的，因此在水和等离子体之间有一个空气区，在这个空气区中，由于受激物种与氧气、氮气和水蒸气分子之间的碰撞，发生了许多反应，并产生了扩散到液体中并最终与污染物结合的活性物种"。研究员胡安-阿马罗说："这种新型设计产生的等离子体的去污潜力已经过测试，可以减少水中高浓度的亚甲基蓝染料，在能量方面取得了非常高效的结果，在缩短处理时间的情况下实现了染料的完全消除。"等离子体是一种"第四物质状态"，通过向稳定的气体提供能量并将其转化为电离气体而产生，它几乎适用于所有领域：制造微型芯片、表面消毒、伤口愈合、在眼镜上沉积防反射涂层、提高种子发芽率、回收废物、活化塑料表面以提高涂料附着力，以及无数其他应用。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家实现钙钛矿单晶薄膜技术突破 晶体生长周期缩短至1.5天

科学家实现钙钛矿单晶薄膜技术突破 晶体生长周期缩短至1.5天 据介绍，金属卤化物钙钛矿是一类光电性质优异、可溶液制备的新型半导体材料，在太阳能电池、发光二极管和辐射探测器等领域有重要应用。目前，这些器件主要采用多晶薄膜为光活性材料，其表界面悬挂键、不饱和键等缺陷将显著降低器件性能和使用寿命。单晶薄膜材料本体不含有晶界等缺陷，是制备光电子器件的理想候选材料，但如何可控、低温合成该类材料仍是该领域所面临的主要挑战。官方资料显示，单晶材料生长涉及到成核、溶解、传质、反应等多个过程。对钙钛矿单晶而言，其生长过程中的控制步骤仍不明确。研究团队采用原位显微观测、胶体扩散吸光度测试、核磁共振扩散序谱等手段，定量化分析了钙钛矿前驱体溶液中的溶质扩散过程，同时结合分子动力学和数值仿真，证实了物质传递过程是钙钛矿单晶薄膜生长的决速步骤。随后，研究团队开发了以二甲氧基乙醇为代表的高通量单晶生长溶液体系，通过多官能团配位作用细化前驱体胶束尺寸，将前驱体体系的扩散系数由1.7×10-10 m2 s-1提高至5.4×10-10 m2 s-1，从而使得单晶薄膜的生长速率提高约3倍，制备环境温度普遍降低了30℃~60℃。例如，在70℃下，甲胺铅碘单晶薄膜的生长速度可达到8.0 µm min-1，在一个结晶周期内单晶薄膜尺寸可达2 cm。研究团队进一步证实了该单晶薄膜生长技术的普适性，实现了30余种厘米级单晶薄膜的低温、快速、高通量生长方法。另外，该晶体生长技术可抑制单晶薄膜中的晶格缺陷形成，制备单晶薄膜的载流子迁移率高达160 cm2 V-1 s-1、扩散长度超80 µm，这些物理性质参数达到了目前商业化晶硅半导体材料水平。以制备的单晶薄膜为活性层的辐射探测器件，在零偏压模式下的灵敏度高达到1.74×105 µC Gy−1 cm−2，并在英寸级像素阵列化器件中展示出优异的空间尺度上一致性，实现了自供电模式下大面积复杂物体的X射线成像。这项工作阐明了钙钛矿单晶薄膜的晶化机理，为新一代的高性能光电器件提供了丰富的材料库。据悉，相关成果发表于国际知名学术期刊《自然-通讯》。 ... PC版： 手机版：