环球科学：比超算快1000万倍！“祖冲之二号”实现量子计算优越性

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　　· 量子信息 ·

　　中国量子计算研究获重要进展

　　近日，中科院量子信息与量子科技创新研究院科研团队在超导量子和光量子两种系统的量子计算方面取得重要进展，使我国成为目前世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。

　　经过研究攻关，超导量子计算研究团队构建了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解，比目前最快的超级计算机快一千万倍，计算复杂度比谷歌的超导量子计算原型机“悬铃木”（Sycamore）高一百万倍。同时，光量子计算研究团队构建了113个光子、144种模式的量子计算原型机“九章二号”，处理特定问题的速度比超级计算机快一亿亿亿倍，并增强了光量子计算原型机的编程计算能力。（央视新闻）

　　· 天文学 ·

　　天文学家可能发现了首颗银河系外行星

　　双星系统M51-ULS-1中有一颗大质量恒星围绕一颗中子星或黑洞运行，一颗行星从中子星或黑洞周围的X射线源前面经过。（图片来源：NASA/CXC/M. Weiss）

　　目前已知的太阳系外行星都位于银河系，到地球的距离大部分都不到3000光年。而近日发表于《自然·天文学》的一项研究中，天文学家使用美国航空航天局（NASA）钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）的数据，可能发现了旋涡星系M51中双星系统M51-ULS-1的一颗行星，它约为土星大小，距离我们约2800万光年。这可能是人类首次观测到银河系外行星的存在。

　　这一发现基于X射线凌日现象？。在光凌日现象中，行星经过恒星前面时挡住恒星的部分光线，天文学家就可以通过恒星亮度的变化得知行星的存在。而由于产生明亮X射线的区域很小，行星有机会挡住大部分甚至全部X射线，因此通过X射线凌日现象可以发现更远距离的系外行星。天文学家还需要更多的数据证实这颗银河系外的行星的存在，但遗憾的是这颗候选行星的轨道周期很长，所以人们可能要等大约70年才能进行确认观测。

　　· 动物学 ·

　　首次在人类之外的哺乳动物中发现节奏感

　　大狐猴（图片来源：Filippo Carugati）

　　近日，发表于《当代生物学》的一项研究首次在人类之外的哺乳动物中，发现了“绝对节奏感”。“绝对节奏感”指的是辨别不同节奏（如每个音符间隔相同的节奏和间隔时间单倍-双倍交替出现的节奏）的能力，对人类来说，即使以不同速度演奏，也能分辨出节奏的不同。在本研究中，研究者关注的是少数几种会“唱歌”的灵长类动物之一——大狐猴（Indri indri）。他们在马达加斯加的热带雨林中录制了20个大狐猴种群的歌声，发现这些歌曲明显出现了两种不同的节奏。雄性和雌性的歌声速度不同，但节奏是一样的。研究者表示，这种能力可能是在会唱歌的物种内独立演化出来的，这会使它们学习歌曲时更加容易。

　　· 医学 ·

　　如何用更少剂量的抗生素杀死致病菌？

　　据世界卫生组织报道，一些致病菌通过快速演化，已对一些极其有效的抗生素产生了耐药性，成为了全球十大公共卫生威胁之一。近日，一项发表于《自然·通讯》的研究提供了一条提高抗生素治疗效力的途径，并不需要医生提高抗生素的使用剂量或研发新一代的抗生素。

　　当细菌入侵时，人体感染部位可产生趋化因子募集中性粒细胞，后者能吞噬和杀死致病菌。基于此，研究人员将一种趋化因子甲酰肽与一种常用的广谱抗生素万古霉素相耦联，提高人体对中性粒细胞的募集能力和对致病菌的杀伤力。研究人员在感染金黄色葡萄球菌的小鼠模型中，测试了这种新型耦联抗生素，发现新型抗生素的使用剂量仅为普通抗生素的1/5时，治疗效力就达到了使用正常剂量普通抗生素的2倍。研究者表示，这为对抗超级耐药菌的药物研发提供了新思路。目前，他们正在寻求临床试验研究合作，以开发出用于重症监护室的预防性抗生素应用方案。

　　· 神经科学 ·

　　深空的辐射环境会损伤空间学习能力

　　深空中的银河宇宙辐射会对人类的中枢神经系统产生不利影响，是人类开展深空探测的主要障碍之一。最近，来自美国的研究小组使用加速带电粒子对小鼠进行辐射，以模拟人类在太空中遭遇的深空辐射，并对接受辐射后的小鼠进行了长期的跟踪分析。结果表明，受到辐射的雄性小鼠出现了空间学习问题，相关结果发表在《科学·进展》上。

　　该研究重点关注辐射对小鼠神经系统的影响。为了衡量小鼠空间学习能力的变化，研究人员训练小鼠根据指令寻找隐藏在不透明水底的平台，并比较辐射前后小鼠的表现。结果显示，雄性小鼠在接触辐射后犯的错误比对照组更多，但该现象在雌性小鼠中并未出现。进一步实验后，研究人员发现大脑中的一种免疫细胞长期激活和突触连接改变，是导致这种损伤的原因。若让小鼠在接受辐射前服用特定的免疫抑制剂，它们在接受辐射后便不会出现空间学习障碍。他们还发现，接受辐射后，血液中的单核细胞可以作为预测这种损伤的生物标志物。该发现有助于确定哪些宇航员更容易受到深空辐射的影响。

　　· 行星科学 ·

　　嫦娥五号第二批月球样品发放

　　2021年2月27日，“月球样品001号”在中国国家博物馆对公众展出。（中国日报记者 姜东 摄）

　　国家国防科技工业局近日发布《关于第二次月球科研样品发放的公告》。经评审会审议，17家科研机构提出的51份申请通过，将获得共计17.936克的月球样品。申请单位将与探月中心签订月球样品借用协议，领取月球样品证书，随后按程序办理样品领取相关手续。

　　2020年12月17日，嫦娥五号返回器将约1.73千克的月球物质带回地球，是我国首次完成地外天体的样品采集，也是40多年来世界上首次获得月球样品。2021年7月12日，第一批重约17克的嫦娥五号月球科研样品发放给13个科研机构。10月，科学家们获得突破性研究进展，相关论文已发表在《自然》、《科学》等杂志上。

　　· 新冠疫情 ·

　　至北京时间10月26日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例244 033 657例，死亡病例4 954 241例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，10月25日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例43例。其中境外输入病例14例（广东4例，上海2例，河南2例，广西2例，北京1例，福建1例，山东1例，四川1例），含4例由无症状感染者转为确诊病例（河南2例，广东1例，四川1例）；本土病例29例（内蒙古16例，其中阿拉善盟15例、鄂尔多斯市1例；甘肃6例，均在兰州市；北京3例，均在昌平区；宁夏3例，其中银川市1例、吴忠市1例、中卫市1例；山东1例，在日照市），含2例由无症状感染者转为确诊病例（均在宁夏）。无新增死亡病例。新增疑似病例1例，为境外输入病例（在上海）。

　　31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者26例，其中境外输入21例，本土5例（贵州2例，均在遵义市；云南2例，均在德宏傣族景颇族自治州；北京1例，在昌平区）；当日转为确诊病例6例（境外输入4例）；当日解除医学观察16例（均为境外输入）；尚在医学观察的无症状感染者384例（境外输入349例）。

　　截至2021年10月24日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗224621.7万剂次。

　　文：白德凡、郑昱虹、曾欣欣、韩佳桐、张楚、孙琳钰