처음으로 결정된 전자의 기하학
.세계 최고급 AI 인재, 거의 절반은 미국에 있다
송고시간 | 2019-06-02 14:25 2위 중국 11% 보유…日, 3.6%에 그쳐 '경각심' (도쿄=연합뉴스)
박세진 특파원 = 전 세계적으로 인공지능(AI) 분야의 기술 선점 경쟁이 가열되는 가운데 AI 연구개발을 이끄는 최고급 인재의 절반가량이 미국에 집중된 것으로 나타났다. 니혼게이자이(닛케이)신문이 2일 캐나다 인공지능 전문기업인 '엘리먼트 AI' 자료를 인용해 보도한 내용에 따르면 AI 분야의 세계 정상급 인력은 2만2천400명이다. 이 가운데 거의 절반에 육박하는 1만295명(46%)이 미국에 있고, 미국에 한참 뒤진 중국이 두 번째로 많은 2천525명(11.3%)을 보유하고 있다. 그 뒤를 영국(1천475명, 6.6%), 독일(935명, 4.2%), 캐나다(815명, 3.6%), 일본(805명, 3.6%)이 쫓고 있다. 엘리먼트 AI는 작년 한 해 동안 21개의 주요 국제학회에서 발표된 논문의 저자와 경력 등을 조사해 AI 최고급 인재 분포를 산출했다. 인공지능(AI) [연합뉴스 일러스트, 이태호 제작] 인공지능(AI) [연합뉴스 일러스트, 이태호 제작] 일본은 AI 최고급 인재 확보 비율이 전 세계의 4%도 안 돼 중국이나 영국에 뒤진다는 사실에 경각심을 갖고 정부와 기업 차원에서 만회 대책을 마련하고 있다. 닛케이에 따르면 AI 인재가 많은 서방권과 중국은 국가 정책으로 과학 기술 분야를 종합적으로 다루는 인재를 육성하고 있다. 특히 미국은 10년 전부터 이과와 수학 계열 교육 진흥책을 바탕으로 과학 기술 분야의 교원을 대폭 늘렸다. 중국도 차세대 AI 발전 계획을 2017년 확정해 AI 학부 신설 등을 추진하고 있다. 그러나 일본에는 이학부와 공학부 등 전통적인 학과 편성이 유지되고, 수학이나 컴퓨터 공학 등 여러 분야를 특기로 하는 인재 육성이 한 발 늦었다는 반성의 목소리가 나오고 있다. AI 관련 전문학과를 운영하는 곳은 시가(滋賀)대학 등 몇 곳에 불과하다고 한다. 이런 현실을 반영해 일본 경제산업성과 문부과학성은 지난 3월 내놓은 보고서에서 "정보정책을 담당하는 경제산업성이 수학의 중요성을 뒤늦게 깨달았다"는 반성의 목소리를 담았다. 이를 계기로 일본 정부는 AI 분야에서 선도 국가로 탈바꿈하기 위한 대책을 본격적으로 추진하고 있다. 대표적인 것이 지난 3월 발표한 연간 25만명의 AI 인재 육성 정책이다. 이공계 대학의 거의 모든 학생과 문과 계열 학생의 일부에 AI 관련 전문 지식을 습득하게 하는 구상이다. 일본 기업들은 해외에서 우수 AI 인재를 유치하는 쪽으로 눈을 돌리고 있다. 컨설팅 회사인 매켄지의 노나카 겐지 씨는 "일본 기업도 고액의 연봉을 제시하면 다른 나라에서 고급 인재를 데려올 수 있다"고 지적했다. 일본은 현재 서방권에 국제적인 데이터 유통권을 구축하자고 제안하고 있다. 이에 대해 닛케이는 "데이터를 정확하게 분석하는 AI 기술개발이 늦어지면 충분한 성장으로 이어갈 수 없다"며 "일본으로서는 교육 체계를 검토하고 AI 연구의 정상급 인재를 육성하는 것이 급선무"라고 지적했다.
https://www.yna.co.kr/view/AKR20190602033900073?section=it/it
https://phys.org/news/2019-05-elon-musk-spacex-view-night.html
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Deep sorrow ~ Vadim Guryev
.전자빔은 한 번에 하나씩 원자를 조작한다
에 의해 데이비드 L. 챈들러, MIT 뉴스 사무실 2019년 5월 20일 하나씩 원자 조작 이 다이어그램은 연구팀이 시연 한 것처럼 전자빔을 사용하여 흑연 층 내의 인 원자의 위치를 제어하여 전환하는 것을 보여줍니다. 연구원의 의례
공학에 대한 궁극적 인 제어의 정도는 가장 기본적인 수준에서 물질을 만들고 조작 할 수있는 능력이며 정확한 제어로 원자 단위로 장치를 제조 할 수 있습니다. 이제 MIT , Vienna 대학 및 몇몇 다른 기관의 과학자들은 고도로 집속 된 전자 빔으로 원자의 위치를 조정하고 정확한 위치와 본딩 방향을 제어 할 수있는 방법을 개발하여 그 방향으로 나아갔습니다. 이 발견은 궁극적으로 양자 컴퓨팅 장치 또는 센서를 만드는 새로운 방법을 이끌어 낼 수 있으며 새로운 시대의 "원자 공학"을 이끌어 낼 수 있다고 그들은 말한다. 그 진전은 비엔나 대학의 토마스 수시 (Tomoma Susi) 교수와 대학원생 인 콩 수 (Cong Su) 원자력 과학 및 공학부 주 리 (Ju Li) 교수의 논문에서 Science Advances 지에 오늘 발표되었으며, 오크 리지 국립 연구소, 중국, 에콰도르, 덴마크에있다. "우리는 나노 기술 도구를 많이 사용하고 있습니다."라고 재료 과학 및 공학 분야의 공동 임명자 인 Li 씨는 설명합니다. 그러나 새로운 연구에서 이러한 도구는 아직 규모가 작은 프로세스를 제어하는 데 사용되고 있습니다. "목표는 하나에서 수백 개의 원자를 제어하고, 위치를 제어하고, 충전 상태를 제어하고, 전자 및 핵 스핀 상태를 제어하는 것입니다."라고 그는 말합니다.
원자 조작 현미경 이미지는 한 번에 원자의 위치를 조작하기 위해 전자빔을 사용하여 흑연 격자 내의 원자의 제어 된 움직임을 보여주는 다이어그램과 쌍을 이룹니다. 연구원의 의례
다른 사람들은 이전에 개개의 원자의 위치를 조작하고 표면에 원자의 깔끔한 원을 만들었지 만 그 과정은 주사 터널링 현미경의 바늘 모양 끝 부분에있는 개별 원자를 집어 내고 그 위치에 떨어 뜨리는 것이 상대적으로 느렸다. 기계적 공정. 새로운 공정은 STEM (scanning electron microscope)에서 상대 론적 전자 빔을 사용하여 원자를 조작하므로 전자 렌즈로 전자 제어가 가능하고 기계적으로 움직이는 부품이 필요하지 않습니다. 따라서 프로세스가 잠재적으로 훨씬 빨라 지므로 실제 응용 프로그램으로 이어질 수 있습니다. Li는 전자 제어 장치와 인공 지능을 사용하여 결국 마이크로 초 단위로 원자를 조작 할 수 있다고 생각합니다. "기계식 프로브를 사용하여 조작 할 수있는 것보다 훨씬 빠른 속도입니다. 또한 많은 전자빔을 동일한 재료에 동시에 작용시킬 수 있어야합니다. " "이것은 원자 조작을위한 흥미 진진한 새로운 패러다임이다"라고 Susi는 말한다. 컴퓨터 칩은 일반적으로 특정 전기적 특성을 부여하는 데 필요한 다른 원자로 실리콘 결정을 "도핑"함으로써 만들어 지므로 실리콘의 완벽하게 규칙적인 결정 구조를 보존하지 않는 물질 영역에 "결함"을 생성합니다. 하지만 그 과정은 산산조각이 나며, 그래서 도펀트 원자가있는 원자 정밀도로 제어 할 방법이 없다. 새로운 시스템을 사용하면 정확한 위치를 지정할 수 있습니다. 동일한 전자빔을 사용하여 한 위치에서 다른 위치로 원자를 노크하고 새로운 위치를 "읽음"하여 원자가 의도 한 곳에서 끝난 것을 확인할 수 있습니다. 포지셔닝은 본질적으로 확률에 의해 결정되고 100 % 정확하지는 않지만 실제 위치를 결정하는 능력은 올바른 구성으로 끝난 위치를 선택하는 것이 가능합니다. 원자력 축구 아주 좁게 집속 된 전자 빔의 힘은 원자만큼 넓어서 원자를 두드리지 만 빔의 정확한 각도를 선택함으로써 연구자는 그것이 끝날 가능성이 가장 높은 곳을 결정할 수 있습니다. "우리는 원자를 노크하고 본질적으로 원자력 축구를하기 위해 빔을 사용하고 싶다."라고 말하면서 그라 핀 (graphene) 필드를 가로 질러 원자를 의도 된 "목표"위치로 떨어 뜨린다. "축구처럼 결정적이지는 않지만 가능성을 제어 할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. "축구처럼, 당신은 항상 목표를 향해 나아가려고 노력하고 있습니다." 팀의 실험에서, 그들은 벌집 패턴으로 배열 된 탄소 원자의 2 차원 시트 인 그라 핀 (graphene) 시트에서 일반적으로 사용되는 도펀트 인 인 원자 (phosphorus atoms)를 주로 사용했습니다. 인 원자는 그 패턴 부분에서 탄소 원자를 대신하여 결국 원자의 위치가 알려지면 예측할 수있는 방식으로 전자, 광학 및 기타 특성을 변경합니다. 궁극적으로 목표는 복잡한 방식으로 여러 원자를 이동하는 것입니다. "우리는 기본적으로이 도펀트를 이동시키기 위해 전자빔을 사용하기를 희망합니다. 따라서 각 원자가 어디에 위치하는지 정확하게 말할 수있는 피라미드 또는 결함 복합체를 만들 수 있습니다. 전자적으로 다른 도펀트 원자가 그래 핀에서 조작 된 것은 이번이 처음입니다. "이전에 실리콘 불순물에 대해 연구했지만, 인은 잠재적으로 전기 및 자기 특성에 대해 더 흥미로울 것입니다. 그러나 우리가 발견 한 것처럼 놀랍게도 다양한 방식으로 작동합니다. 각 요소는 새로운 놀라움과 가능성을 가질 수 있습니다. 이 시스템은 빔 각도와 에너지를 정밀하게 제어해야합니다. "조심하지 않으면 원하지 않는 결과를 가져 오는 경우가 있습니다."라고 그는 말합니다. 예를 들어 때로는 자리에 머물기 위해 의도 된 탄소 원자가 "그냥 떠납니다", 때로는 인 원자가 격자의 위치에 고정되고 "그러면 빔 각도를 어떻게 변경하더라도 위치에 영향을 미치지 않습니다. 우리는 다른 공을 찾아야 해. " 이론적 틀 자세한 실험 실험과 빔과 그라 핀의 각기 다른 각도와 위치의 영향에 대한 관찰 외에도 팀은 "축구"의 추진력을 추적하는 일차 노크 온 공간 형식주의라고 불리는 효과를 예측하는 이론적 근거를 고안했습니다 "우리는이 실험을 수행했으며이 과정을 제어하는 방법에 대한 이론적 인 틀을 제시했다. Li는 초기 빔에서 비롯된 일련의 효과가 여러 시간 규모에 걸쳐 발생하므로 관찰과 분석이 까다로워졌습니다. 원자와의 상대성 전자 (빛의 속도의 약 45 %로 움직이는)의 실제 초기 충돌은 초당 10 억분의 1 초에 불과하지만 격자에서 원자의 충돌과 충돌이 일어난다. 시간이 지남에 따라 피코 초 또는 그보다 더 긴 시간 동안 펼쳐집니다. 인과 같은 도펀트 원자는 0이 아닌 핵 스핀을 가지며, 이는 스핀 상태가 자기장과 같은 환경 요소에 의해 쉽게 영향을 받기 때문에 양자 기반 장치에 필요한 핵심 특성입니다. 따라서이 원자들을 위치와 결합의 관점에서 정밀하게 배치 할 수있는 능력은 양자 정보 처리 또는 감지 장치 개발을위한 핵심 단계 일 수 있다고 Li는 말합니다. "이것은 현장에서 중요한 진보입니다."라고이 연구에 참여하지 않은 캘리포니아 대학 버클리 대학교의 물리학 교수 인 Alex Zettl이 말했습니다. "결정 격자의 불순물 원자와 결함은 전자 산업의 핵심입니다. 고체 상태 장치가 나노 미터 크기 규모로 작아짐에 따라, 단일 불순물 원자 또는 결함이 어디에 위치하는지, 그리고 원자 주변은 무엇인지를 정확히 아는 것이 점점 중요 해지고 있습니다. 매우 어려운 목표는 배치가 장치 성능에 어떤 영향을 미치는지 정확하게 예측할뿐만 아니라 원하는 위치에 개별 원자를 제어하거나 배치 할 수있는 확장 가능한 방법을 갖추는 것입니다. " Zettl은이 연구원들이 "이 목표를 향해 상당한 발전을 이루었다 고 말했습니다. 그들은 적당한 에너지 집속 된 전자빔을 사용하여 원자의 바람직한 재배치를 동축시키고 실시간으로 원자 규모에서 그들이하는 일을 관찰한다. 인상적인 예측력을 갖춘 우아한 이론 논문이 실험을 보완합니다. " 선도적 인 MIT 팀 외에도 비엔나 대학, 중국 과학원, 덴마크 오르후스 대학, 에콰도르 국립 폴리 테크닉 학교, 오크 리지 국립 연구소 및 중국 쓰촨 대학의 연구원이 참여했습니다.
이 연구는 국립 과학 재단 (National Science Foundation), MIT의 군인 나노 기술 연구소, 오스트리아 과학 기금, 유럽 연구위원회 (European Research Council), 덴마크 독립 연구회, 중국 과학 아카데미, 미 국무부의 미국 육군 연구청이 지원했다. 에너지. 출판 : Scott E. Boyken, et al., "가변성, pH 중심의 구조 변화의 새로운 설계"Science 17 May 2019 : Vol. 364, Issue 6441, pp. 658-664; DOI : 10.1126 / science.aav7897
https://scitechdaily.com/electron-beam-manipulates-atoms-one-at-a-time/
.물리학 자들은 액체 진동에서 양자 행동 관찰
TOPICS : 양자 물리학 예일 대학교 으로 짐 쉘튼, 예일 대학 2019년 4월 19일 물리학 자들은 액체에서 양자 행동을 관찰했다. 두 광섬유 사이의 공간 (노란색)은 액체 헬륨 (파란색)으로 채워집니다. 레이저 광 (적색)은이 공간에 갇히고 액체의 음파와 상호 작용합니다 (파란색 물결 무늬). (이미지 크레딧 : Harris Lab)
처음으로 예일 물리학 자들은 액 체 진동에서 양자 행동을 직접 관찰했습니다. 현재 진행중인 많은 연구가 고체와 기체로 만들어진 거시적 인 물체의 움직임에서 양자 효과를 발견하고 이용하는데 전념하고 있습니다. 이 새로운 실험은 양자 원리가 액 체 (liquid body)에서 작동하는 방식에 대한 더 많은 연구를 잠재적으로 풍부하게 할 수있는 잠재력을 열어줍니다. 이 발견은 프랑스의 카스 틀러 브로 셀 연구소 (Kastler Brossel Laboratory)의 동료들과 함께 물리학 교수이자 잭 해리스 (Jac Harris)의 물리학 및 응용 물리학 실험실에서 나온 것이다. 이 연구에 관한 연구는 Physical Review Letters 저널에 실렸다. "우리는 특별히 설계된 공동에 초 유체 액체 헬륨을 채웠습니다. "그런 다음 우리는 액체 헬륨의 개별 음파를 모니터링하기 위해 레이저 빛을 사용합니다. 이 음파가 살아있는 헬륨의 양은 거시적 인 물체의 경우 상당히 크다. - 측면이 1/1000 인치 인 입방체와 동일하다. " Harris와 그의 연구팀은 음파의 양자 성질을 발견 할 수 있다는 것을 발견했다 : 온도가 절대 0으로 낮아질 때에도 존재하는 양자 운동 인 제로 점 운동; 그리고 측정 자체에 대한 감지기의 효과 인 양자 "백 - 액션 (back-action)". 이 연구의 공동 저자들은 예일대 박사후 연구원 Alexey Shkarin과 Anya Kashkanova이다. 추가 저자는 Kaleler Brossel 연구소의 Yale과 Jakob Reichel, Sébastien Garcia, Konstantin Ott의 Charles Brown입니다. 발행 : A. B. Shkarin, 외., "액체에서의 양자 Optomechanics,"Phys. Lett., 2019 년; doi : 10.1103 / PhysRevLett.122.153601
https://scitechdaily.com/physicists-observe-quantum-behavior-in-liquid-vibrations/
https://scitechdaily.com/physicists-observe-quantum-behavior-in-liquid-vibrations/
.LHC 자석 용 스프링 클린보다
https://youtu.be/u6nfe7VMpqk
Anaïs Schaeffer, CERN 자석으로 작업하는 LHC 팀원. 신용 : Maximilien Brice / CERN, 2019 년 5 월 30 일
4 월에는 CERN 가속기의 두 번째 장기간 정지 (LS2)를 위해 계획된 주요 프로젝트 중 하나 인 LHC (Large Hadron Collider)에서 1200 가지가 넘는 자석의 전기 절연 개선 작업이 시작되었습니다. 이 거대한 작업을 완료하기 위해 150 명이 넘는 사람들이 LHC 터널에서 일하기가 어려워 ... 그들은 1 년 이상 거기에있을 것입니다. 문제의 자석 은 가속기의 27 킬로미터 중 18 개를 차지하는 쌍극자 자석 입니다. 이 자석은 빛의 속도에 가까운 속도로 가속되는 양성자의 궤도를 구부립니다. 이 장치는 문제가 발생할 경우 안전하게 추출해야하는 13000 amps의 강력한 전류로 구동됩니다. 이를 위해 각 쌍극자 자석에는 전류가 전환되도록하는 병렬 회로 인 다이오드가 장착됩니다. 2006 년 이래이 다이오드를 포함한 단락 회로가 9 회 발생했습니다. "이러한 단락은 자석이 제조 된 이후 기계에 남아있는 잔여 금속 파편 때문에 발생했습니다."다이오드 절연 (DISMAC) 프로젝트의 장인 Jean-Philippe Tock은 설명합니다. 이러한 현상을 다시 방지하기 위해 가능한 많은 금속 파편을 제거하고 다이오드의 전기 절연을 개선하는 두 단계를 수행합니다. DISMAC 프로젝트에서 일하는 사람들은 내시경 카메라와 쌍을 이루는 특수 진공 청소기를 사용하여 다이오드 근처의 잔해물, 즉 두 자석 사이의 교차점을 제거합니다. 그들은 또한 다이오드 용 절연 캡을 개발했습니다. 현재와 2020 년 여름 사이에 총 1232 개의 대문자가 설치되어야합니다. 빔 모니터링 장비 제거 및 재 조립, 기계 절단, 상호 연결 열기, 세척, 절연 설치 , 전기 및 품질 보증 테스트, 용접 등 각 다이오드에 대한 작업 목록 은 오래되었습니다 . CERN, 외부 회사 및 공동 연구 기관의 전문가 팀이 작업을 완료해야합니다.매우 제한적인 공간에서 하루에 열 개의 상호 연결이 이루어지기 때문에 즉석에서 작업 할 공간이 없습니다. Jean-Philippe Tock은 "2017 년부터 도구 및 설치 절차를 개발하고 최적화하는 데 많은 노력을 기울였습니다. 팀은 지난 몇 개월 동안 모델에 대한 교육을 받았으며 현재 지하 반지 주위를 돌고 있습니다. 8 개 부문 중 첫 번째 부문은 2019 년 12 월까지 완료되어야합니다. 다이오드 절연 프로젝트를 담당하는 Mirko Pojer는이 360 ° 비디오 작업을 설명합니다. 크레딧 : CERN
추가 탐색 LHC 자석 상호 연결을 통합하기위한 긴 종료 CERN 제공
https://phys.org/news/2019-05-spring-clean-lhc-magnets.html
.전문가들은 실리콘에 나노 리터를 개발합니다
에 의해 카디프 대학 신용 : 카디프 대학교, 2019 년 5 월 29 일
카디프 대학 (Cardiff University)의 연구원은 인체 모발의 너비 크기의 10 분의 1에도 못 미치는 작은 발광 나노 레이저가 실리콘 칩 설계에 통합 될 수 있음을 보여 주었다. 광자 밴드 가장자리 레이저, 초고속 속도로 작동하고, 글로벌 전자 산업이 새로운 애플리케이션-에서 광학 컴퓨팅 원격 감지 및 열 추구의 범위를 제공 할 수 있도록 할 수있는 잠재력을 가질 수 있습니다 다이애나 허 퍼커 (Diana Huffaker) 교수는 카디프 대학교 (Cardiff University)의 물리 및 천문학 학교 (School of Physics and Astronomy)에 소재한 카디프 대학교 (Compound University)의 복합 반도체 연구소 (Institute for Compound Semiconductors)의 과학 감독이다. Huffaker 교수는 "이것은 광 밴드 엣지 레이저가 패턴 화 된 SOI (Silicon-On-Insulator) 플랫폼에 직접 통합 될 수있는 방법을 보여주는 첫 번째 시연이다. "실리콘은 반도체 산업에서 가장 널리 사용되는 소재이지만,이 소재에 소형 광원을 통합하는 것은 어려웠습니다. 우리의 연구는 실리콘 플랫폼에 통합 된 매우 작은 레이저를 개발함으로써 이러한 장벽을 극복하고 다양한 실리콘 기반 전자 장치 , 광전자 및 광자 플랫폼. " " 실온 InGaAs 나노 와이어 어레이 밴드 에지 레이저는 패턴 화 된 실리콘 - 온 - 인슐레이터 플랫폼에 탑재되어 있으며, Physica Status Solidi-RRL "에 게재되었습니다 . 신용 : 카디프 대학교 Huffaker 교수는 ICS 임), 고급 엔지니어링 및 재료 분야의 Sér Cymru 위원장. 그녀의 연구 전문 지식은 나노 스케일 에피 택시, 제조 및 광전자 장치에 있습니다. 능동적 인 프로젝트로는 3D 나노 레이저, 고급 광 검출기 및 광전지가 있습니다. IQE Plc와 Cardiff University의 합작 투자 센터 인 Compound Semiconductor Center의 Wyn Meredith 박사는 "이 연구는 급속히 팽창하는 광자 분야에서 장기간 영향을 미칠 것이며, 대량 시장 통신 및 감지 어플리케이션을위한 대량 사양의 광학 부품 "이라고 밝혔다.
추가 탐색 광자 장치를위한 다른 물질에 하이브리드 레이저를 제조하는 기술 더 많은 정보 : 김현석 외 Patterned Silicon-On-Insulator 플랫폼의 실내 온도 InGaAs 나노 와이어 어레이 밴드 에지 레이저, Physica Status Solidi (RRL) - 신속 연구 지 (2018). DOI : 10.1002 / pssr.201800489 카디프 대학 제공
https://phys.org/news/2019-05-experts-nanolasers-silicon.html
.처음으로 결정된 전자의 기하학
에 의한 바젤 대학 반도체 웨이퍼의 2 차원 가스에 형성된 양자점에 전자가 트랩됩니다. 그러나 전자는 공간 내에서 움직이고 파동 함수에 해당하는 다른 확률로 그 감금 (빨간색 타원) 내의 특정 위치에 남습니다. 금 게이트에 전계를 가하면이 파동 함수의 기하학을 변경할 수 있습니다. (Image : 바젤 대학교, 물리학과), 2019 년 5 월 23 일
바젤 대학 (University of Basel)의 물리학 자들은 인공 원자에서 단일 전자가 어떻게 보이는지를 처음으로 보여주었습니다. 새로 개발 된 방법으로 전자가 공간에 존재할 확률을 나타낼 수 있습니다. 이것은 미래의 양자 컴퓨터에서 가장 작은 정보 단위로 작용할 수있는 전자 스핀의 향상된 제어를 가능하게합니다. 실험은 Physical Review Letters 와 Physical Review B 의 관련 이론에 발표되었습니다 . 전자의 스핀은 양자 컴퓨터 의 가장 작은 정보 단위 (큐 비트)로서 유망한 후보자 이다. 이 스핀을 제어 및 전환하거나 다른 스핀과 연결하는 것은 전 세계적으로 많은 연구 그룹이 작업하고있는 과제입니다. 단일 스핀의 안정성과 다양한 스핀의 얽힘은 다른 것들 중에서도 실험적으로 결정하기가 불가능했던 전자 의 기하학에 달려 있습니다. 인공 원자에서만 가능 Dominik Zumbühl 교수와 다니엘 로스 (Daniel Loss) 물리학과와 바젤 (University of Basel) 대학의 스위스 Nanoscience Institute가 이끄는 팀의 과학자들은 양자점에서 전자 기하학을 공간적으로 결정할 수있는 방법을 개발했다. 양자점은 자연 원자보다 약 1000 배 큰 영역에 자유 전자 를 가둘 수 있는 잠재적 인 함정 이다. 포획 된 전자는 원자에 결합 된 전자와 유사하게 행동하기 때문에 양자점 은 "인공 원자"라고도합니다. 전자는 양자점에서 전기장에 의해 유지된다. 그러나 공간 내에서 이동하고 파동 함수에 해당하는 다른 확률로 구속 된 특정 위치에 남아 있습니다.
전하 분포가 빛을 비추다.
과학자들은 양자점 의 에너지 준위 를 결정하고 다양한 강도와 방향의 자기장에서이 레벨의 거동을 연구 하기 위해 분광 측정을 사용합니다 . 그들의 이론적 인 모델에 기초하여, 전자의 확률 밀도를 결정할 수 있으며 따라서 나노 미터 크기의 정밀도로 파 함수를 결정할 수 있습니다. "간단히 말하면이 방법을 사용하여 처음 전자가 어떻게 보이는지 보여줄 수 있습니다."라고 Loss는 설명합니다.
더 나은 이해와 최적화
일본, 슬로바키아, 미국의 동료들과 긴밀히 협력하는 연구자들은 전자 기하와 전자 스핀 사이의 상관 관계를보다 잘 이해할 수있다. 전자 스핀은 가능한 한 오랫동안 안정적이어야하며 큐빗. "우리는 전자의 모양과 방향을 매핑 할 수있을뿐 아니라 적용된 전기장의 구성에 따라 파 기능을 제어 할 수 있습니다. 이렇게하면 매우 목표를 둔 방식으로 스핀 제어를 최적화 할 수 있습니다." Zumbühl은 말한다. 전자의 공간적 방위는 또한 여러 스핀의 얽힘에 역할을한다. 두 원자가 분자에 결합하는 것과 마찬가지로 , 두 전자의 파동 함수는 성공적인 얽힘을 위해 한 평면에 있어야합니다. 개발 된 방법의 도움으로 수많은 초기 연구가 더 잘 이해 될 수 있으며 스핀 큐 비트의 성능은 향후 최적화 될 수 있습니다. 추가 탐색 강한 커플 링을위한 스핀 트리오
추가 정보 : Leon C. Camenzind et al. In-Plane 자기장을 이용한 양자점 오비탈의 분광학, Physical Review Letters (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.207701 Peter Stano et al. 게이트 정의 된 양자점에 대한 강한 면내 자기장의 궤도 영향, Physical Review B (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevB.99.085308 저널 정보 : Physical Review B , Physical Review Letters 바젤 대학 제공
https://phys.org/news/2019-05-geometry-electron.html
.1과 0을 넘어서 : 엔지니어는 트랜지스터 축소에 대한 후계자를 창출 할 가능성을 높입니다
에 의해 달라스 텍사스 대학 조경제 재료 과학 및 공학 교수와 그의 UT 달라스 공동 연구원은 산화 아연을 기본으로 한 다중 값 논리 트랜지스터의 기본 물리학을 개발했습니다. 학점 : 달라스의 텍사스 대학, 2019 년 5 월 30 일
컴퓨터 및 유사 전자 장치는 수십 년 동안 컴퓨터 칩 제조업체가 디지털 정보를 전달하는 작은 전기 스위치 인 개별 트랜지스터를 축소하는 방법을 배우면서 점점 빨라지고 작아졌습니다. 과학자들은 가능한 한 가장 작은 트랜지스터를 추구하여 더 많은 칩을 각 칩에 패키징 할 수있게했습니다. 그러나 연구자들은 최근의 모델이 약 10 나노 미터 (또는 단지 30 원자 정도) 인 트랜지스터 크기에 대해 물리적 인 최소치에 빠르게 접근하고있다. 텍사스 달라스 소재 재료 공학과 조경재 박사는 " 전자 장치의 처리 능력은 수억 또는 수십억 개의 트랜지스터가 단일 컴퓨터 칩 에 상호 연결되어 발생한다 . "그러나 우리는 규모의 하한선에 빠르게 접근하고있다." 더 빠른 처리 속도를 추구하기 위해 마이크로 일렉트로닉스 산업은 대체 기술을 찾고 있습니다 . 저널의 네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications ) 저널에 4 월 30 일자 온라인으로 게재 된 조 연구원 은 트랜지스터의 어휘 확장을 통해 해결책을 제시 할 수있다. 기존의 트랜지스터는 정보의 가치를 2 가지만 전달할 수 있습니다. 스위치로서 트랜지스터가 켜지거나 꺼져있어서 이진 언어의 1과 0으로 변환됩니다. 더 많은 트랜지스터를 추가하지 않고 처리 용량을 증가시키는 한 가지 방법은 바이너리 장치의 온 및 오프 상태 사이에 중간 상태를 도입하여 각 트랜지스터가 전달하는 정보량을 증가시키는 것입니다. 이 원리에 기반한 소위 멀티 밸류 로직 트랜지스터는 더 많은 연산과 더 많은 양의 정보를 단일 소자 로 처리 할 수있게 해준다 . "다중 값 논리 트랜지스터 의 개념은 새로운 것이 아니며 그러한 장치를 만들기위한 많은 시도가 있었다"고 조씨는 말했다. "우리가 해냈다." UT Dallas의 Cho 팀은 이론, 설계 및 시뮬레이션을 통해 산화 아연을 기반으로하는 다중 값 논리 트랜지스터의 기본 물리학을 개발했습니다 . 한국의 협력자들은 프로토 타입 장치의 성능을 성공적으로 제작하고 평가했습니다.
왼쪽의 이미지는 두 가지 형태의 산화 아연을 결합하여 새로운 유형의 트랜지스터에 복합 나노 층을 형성 한 것입니다. 산화 아연 결정 (빨간색 원 안에 있음)은 비정질 산화 아연에 묻혀 있습니다. 오른쪽 이미지는 전자 밀도 분포를 보여주는 구조의 컴퓨터 모델입니다. 학점 : 달라스의 텍사스 대학
조의 디바이스는 0에서 1 사이의 전기적으로 안정적이고 신뢰할 수있는 두 가지 중간 상태를 구현할 수있어 트랜지스터 당 로직 값 수가 2에서 3 또는 4로 증가한다. 조 교수는이 기술이 기존의 컴퓨터 칩 구성과 호환 될뿐만 아니라 오늘날의 컴퓨터와 양자 컴퓨터 사이의 격차를 해소 할 수 있기 때문에 새로운 연구가 중요하다고 덧붙였다. 기존의 컴퓨터는 1s와 0s의 정확한 값을 사용하여 계산을하는 반면, 양자 컴퓨터의 기본 논리 단위는 더 유동적이며 동시에 값을 1과 0의 조합으로 존재할 수 있습니다. 아직 상용화되지는 않았지만 대규모 컴퓨터는 더 많은 정보를 저장하고 현재 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 특정 문제를 해결할 수 있도록 이론화되었습니다. "다중 레벨 로직을 통합 한 디바이스는 기존의 컴퓨터보다 빠를 것입니다. 왜냐하면 양자 논리 유닛 이상으로 작동 할 것이기 때문에 양자 유닛을 사용하면 연속적인 값을 가질 수 있습니다. "이 트랜지스터는 매우 성숙한 기술이며, 양자 컴퓨터는 상용화되지 않았습니다." "우리는 어떻게 격차를 좁히는가? 우리는 어떻게 서로 다른 방향으로 움직일 것인가? 바이너리와 무한 자유도 간의 가교 기술인 일종의 진화론이 필요하다. 우리의 연구는 여전히 기존의 장치 기술에 기반을두고있다. 양자 컴퓨팅 만큼 혁명적 이지는 않지만 그 방향으로 진화하고있다 "고 말했다. Cho와 그의 동료가 개발 한 기술은 복합 나노 층을 형성하기 위해 결합 된 두 가지 형태의 산화 아연의 새로운 형태를 사용하며,이 복합 형태는 초 격자의 다른 물질 층과 결합된다. 연구진은 비정질 산화 아연에 양자점이라고 불리는 산화 아연 결정을 삽입함으로써 다중 값 논리에 필요한 물리학을 달성 할 수 있음을 발견했다. 비정질 고체를 포함하는 원자는 결정질 고체와 같이 엄격하게 정렬되지 않는다. "이 소재를 엔지니어링함으로써, 우리는이 다중 레벨 로직 동작 을 가능하게하는 새로운 전자 구조를 만들 수 있다는 것을 알게되었습니다 ."라고 특허를 신청 한 조 (Cho)는 말했다. "산화 아연은 결정질 고형물 과 비정질 고형물 을 형성하는 경향이있는 잘 알려진 물질 이므로 처음부터 선택의 여지가 있지만 최상의 소재는 아닐 수도 있습니다. 다음 단계에서는이 동작이 얼마나 보편적인지 살펴 봅니다. 우리가 기술을 최적화하려고 할 때 다른 자료들 중에서도 "앞으로도이 기술을 양자 장치와 어떻게 연계시킬 수 있는지보고 싶습니다."
추가 탐색 트랜지스터 기술은 컴퓨터, 휴대 전화 및 기타 전자 기기의 속도, 배터리 수명을 향상시킬 수 있습니다. 자세한 정보 : Lynn Lee 외, 다중 값 논리 트랜지스터, Nature Communications (2019)에 대한 이동성 에지 양자화가있는 ZnO 복합 나노 층 . DOI : 10.1038 / s41467-019-09998-x 저널 정보 : Nature Communications Texas Dallas에서 제공
https://phys.org/news/2019-05-boost-potential-successor-transistors.html
A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)
B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.ATLAS 실험에서 제시된 초 대칭에 대한 새로운 검색
에 의해 ATLAS 실험 CERN의 ATLAS 실험은 우주에 관한 많은 미해결 의문에 답하기 위해 표준 모델을 확장하는 이론 인 초 대칭 (supersymmetry)의 징후를 찾고 있습니다. 크레디트 : ATLAS 협업 / CERN, 2019 년 5 월 23 일
표준 모델은 대단히 성공적이지만 불완전한 이론입니다. Supyymmetry (SUSY)는 표준 모델의 한계에 대한 우아한 솔루션을 제공하여 각 입자에 다른 회전 특성 (힘 입자와 Higgs 보존과의 중요한 입자를 구별하는 중요한 양자 수)이 있는 무거운 "슈퍼 파트너"를 확장합니다 . 예를 들어, sleptons는 스핀 1/2 전자, muons 및 tau lepton의 스핀 0 superpartners이며, charginos와 neutralin은 스핀 0 Higgs bosons의 스핀 1/2 카운터이며 (SUSY는 총 5 개의 Higgs 보손을 가정 함) 1 게이지 보손. 이 superpartners가 존재하고 너무 거대하지 않은 경우, 그들은 CERN의 대형 Hadron Collider (LHC)에서 생산되며 ATLAS 감지기에 의해 수집 된 데이터에 숨어있을 수 있습니다 . 그러나 강한 힘의 상호 작용에 의해 지배되는 LHC의 대부분의 프로세스와는 달리,이 슈퍼 파트너는 훨씬 약한 전기 동 작 상호 작용을 통해 생성되어 생산 속도를 낮 춥니 다. 또한, 이러한 새로운 SUSY 입자의 대부분은 불안정 할 것으로 예상됩니다. 물리학 자들은 붕괴 생성물을 흔히 알려진 표준 모델 입자와 가장 가벼운 USP ( supersymmetric particle ) 로 추적하여 검색 할 수 있습니다.이 입자는 안정적이고 상호 작용할 수 없어 자연적 암흑 물질 후보를 형성합니다. 2019 년 5 월 20 일 멕시코 푸에블라에서 열린 LHCP ( Large Hadron Collider Physics ) 컨퍼런스와 미국 코퍼스 크리스티에서 개최 된 SUSY2019 컨퍼런스에서 ATLAS Collaboration은 전체 LHC Run 2 데이터 세트를 기반으로 SUSY에 대한 수많은 새로운 검색 결과를 발표했습니다 ( 2015 년에서 2018 년 사이에 취해진), 특히 전기 폭발 SUSY에 대한 두 가지 어려운 검색을 포함합니다. 둘 다 LHC에서 극도로 낮은 속도로 생성되는 대상 입자를 검색하고 재구성하기 어려운 표준 모델 입자로 붕괴됩니다. Run 2에서 ATLAS에 의해 성공적으로 수집 된 많은 양의 데이터는 새로운 분석 기법으로 이러한 시나리오를 탐색 할 수있는 독창적 인 기회를 제공합니다. "stau"를 검색하십시오. Collider와 astroparticle 물리학 실험은 다양한 SUSY 입자의 질량을 제한합니다. 그러나 중요한 하나의 superpartner - stau로 알려진 타우 슬립 턴은 LHC의 대형 전자 - 양전자 충돌 자 (LEP)의 전임자 인 LHC에서 발견 된 약 90 GeV의 배제 한계를 넘어서 아직 발견되지 않았습니다. 가벼운 스탁이 존재한다면, 중성자 공동 소멸에서 역할을 할 수 있으며, 그렇지 않으면 천체 물리학 적 측정을 설명하기에 너무 많은 가시적 인 우주에서 암흑 물질의 양을 조절한다.
그림 1 : 왼쪽 : 왼쪽 및 오른쪽 조합 쌍 생산에 대한 관찰 된 (예상) 한계는 빨간색 선 (검은 점선)으로 표시됩니다. 오른쪽 : Stau-left 쌍 생산에 대한 관찰 된 (예상) 한계는 빨간색 선 (검은 점선)으로 표시됩니다. stau의 질량은 x 축에 표시되는 반면 LSP의 질량은 y 축에 표시됩니다. 크레디트 : ATLAS 협업 / CERN
가벼운 stau에 대한 검색은 LHC 양성자 - 양성자 충돌에서 매우 낮은 생산 속도로 인해 실험적으로 어려움을 겪고 있으며 부식 될 수있는 표준 모델 타우 렙톤을 재구성하는 고급 기술이 필요합니다. 실제로, 실험 1에서는 109 GeV의 질량을 지닌 좁은 매개 변수 영역과 질량이 가장 작은 중성 중위만을 LHC 실험으로 제외 할 수있었습니다. 이 첫 번째 ATLAS Run 2 stau 검색 은 각각 한 개의 타우 렙톤 (tau lepton)과 하나의 보이지 않는 LSP로 붕괴되는 한 쌍의 전 조기 ( staus)의 직접 생산을 목표로합니다. 각 타우 렙톤은 하론과 보이지 않는 중성미자로 더 붕괴됩니다. 따라서 신호 사건은 보이지 않는 LSP와 중성미자에서 유래 한 두 세트의 근접 종전 동위 원소와 거대한 횡단 에너지 (ETmiss)의 존재로 특징 지워질 것이다. 이벤트는 중대하고 높은 ETmiss가있는 지역으로 분류되어 다른 지구 규모 시나리오를 검사합니다. ATLAS 데이터는 stau pair 생산에 대한 힌트를 밝히지 않았으므로 새로운 제외 한계가 staus의 질량에 설정되었습니다. 이러한 한계는 두 가지 유형의 스 타우 (tau partner lepton의 두 가지 스핀 상태를 나타내는 왼쪽과 오른쪽)의 존재에 대해 서로 다른 가정을 사용하여 그림 1에 나와 있습니다. 얻은 한계는이 시나리오에서 지금까지 얻은 것 중 가장 강력합니다. 압축 검색 물리학 자들이 아직 중력과 중성미를 보지 못한 이유 중 하나는 질량이 압축되기 때문일 수 있습니다. 즉, 그들은 LSP의 질량에 매우 가깝습니다. 이것은 Higgs bosons의 superpartners 인이 입자가 higgsinos 인 시나리오에서 예상됩니다.
그림 2 : 관찰 된 (예상) 한계 값은 빨간색 선 (파란색 점선)으로 표시됩니다. 생성 된 higgsino의 질량은 x 축에 표시되는 반면 LSP와의 질량 차이는 y 축에 표시됩니다. 회색 영역은 LEP 실험에서 제외 된 모델을 나타냅니다. 청색 영역, 이전 ATLAS에서 higgsinos를 검색 한 제약 조건. 크레디트 : ATLAS 협업 / CERN
압축 된 higgsinos는 매우 낮은 모멘텀을 가진 전자 또는 뮤온 쌍으로 붕괴됩니다. 초당 수십억 번 이상의 고 에너지 충돌이있는 환경에서 고 에너지 입자 를 측정하도록 설계된 탐지기와 같은 환경에서 이러한 입자를 식별하고 재구성하는 것은 어려운 일 입니다. 매우 혼잡하고 시끄러운 공간에 속삭이는 사람을 배치하는 것과 같습니다. higgsinos에 대한 새로운 검색은 지금까지 없었던 ATLAS를 위해 전례없이 낮은 것으로 측정 된 뮤온을 사용합니다. 또한 물리학자가 이전에는 접근 할 수 없었던 영역에서 higgsinos를 찾을 수있게 해주는 새롭고 독특한 분석 기술로부터 이익을 얻습니다. 예를 들어, 검색은 매우 낮은 기세로 재구성 될 수있는 하전 된 입자 트랙을 감쇠 쌍의 전자 또는 뮤온 중 하나의 프록시로 사용합니다. higgsinos 사이의 작은 질량 차이 때문에 전자 / 뮤온 및 트랙 쌍의 질량도 작을 것으로 예상됩니다. 다시 한번,이 검색에서 higgsinos의 흔적은 발견되지 않았습니다. 그림 2에서 볼 수 있듯이 결과는 2017 년 ATLAS와 2004 년 LEP 실험을 통해 설정 한 g 시노 질량에 대한 제약을 확장하는 데 사용되었습니다. 전반적으로 두 가지 결과 세트는 향후의 ATLAS 검색을 안내 할 중요한 대칭 시나리오에 대한 강력한 제약 조건을 제시합니다. 또한 고급 재구성 기술이 새로운 물리학 검색의 민감도를 향상시키는 데 얼마나 도움이되는지 예제를 제공합니다. 추가 탐색 ATLAS 실험은 대칭 암흑 물질에 강한 제한을 설정합니다.
추가 정보 : ATLAS 검출기 (ATLAS-CONF-2019-018)를 사용하여 13 개의 TeV 양성자 - 양성자 충돌에서 2 개의 다용도 타우 렙톤이있는 이벤트에서 직접 스탁 생성을 검색 하십시오 : atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS ... ATLAS- CONF-2019-018 / atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS ... ATLAS 검출기 (ATLAS-CONF-2019-014)로 13 TeV 양성자 - 양성자 충돌에서 압축 된 질량 스펙트럼을 갖는 초칭 입자의 전기 생산을 검색합니다 . ATLAS-CONF-2019- 014 / ATLAS 실험에서 제공
https://phys.org/news/2019-05-supersymmetry-atlas.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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