양자 컴퓨터의 고유 상태와 열 상태를 결정하는 새로운 알고리즘
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.더 빠른 컴퓨팅 메모리 및 프로세서에 대한 솔루션을 제공하는 전기 광학 장치
에 의해 옥스포드 대학 크레딧 : CC0 Public Domain 2019 년 11 월 29 일
광자 나 전자로 프로그래밍 할 수있는 최초의 통합 나노 스케일 장치는 옥스포드 대학 (University of Oxford)에있는 Harish Bhaskaran의 Advanced Nanoscale Engineering 연구 그룹의 과학자들에 의해 개발되었습니다. 뮌스터 (Münster)와 엑서 터 (Exeter) 대학의 연구자들과 협력하여 과학자들은 광학 및 전자 컴퓨팅 분야를 연결 하는 최초의 전자 광학 장치 를 개발했습니다. 이를 통해보다 빠르고 에너지 효율적인 메모리와 프로세서를 구현할 수 있습니다. 빛 의 속도로 계산 하는 것은 유혹적이지만 어려워 보이는 전망 이었지만, 이러한 발전으로 이제는 근접해 있습니다. 정보를 전송하고 인코딩하기 위해 빛을 사용하면 이러한 프로세스가 빛의 최고 속도 한계에서 발생할 수 있습니다. 최근에는 특정 공정에 빛을 사용하는 것이 실험적으로 입증되었지만 기존 컴퓨터의 전자 아키텍처와 인터페이스하기위한 소형 장치는 부족했습니다. 전기 및 광 기반 컴퓨팅의 비 호환성은 기본적으로 전자와 광자가 작동하는 서로 다른 상호 작용 볼륨에서 비롯됩니다. 전기 칩은 효율적으로 작동하기 위해 작아야하지만 , 빛의 파장이 그보다 클수록 광학 칩 은 커야합니다. 전자의. 이 어려운 문제를 극복하기 위해 과학자들은 2019 년 11 월 29 일 사이언스 어드밴스 스 (Science Advances)에 발표 된 이중 전기 광학 기능을 갖춘 Plasmonic nanogap Enhanced Phase Change Devices 논문에 자세히 설명 된 바와 같이 빛을 나노 크기로 제한하는 솔루션을 고안했다. 표면 플라즈몬 폴라 리톤 (surface plasmon polariton)을 통해 빛을 나노 크기의 부피로 압축 할 수있었습니다. 크게 증가 된 에너지 밀도 와 함께 극적인 크기 감소데이터 저장 및 계산을 위해 광자와 전자의 명백한 비 호환성을 연결할 수있게되었습니다. 보다 구체적으로, 전기 또는 광학 신호를 전송함으로써, 감광성 재료 및 전기 감응성 재료의 상태가 분자 상태의 2 개의 상이한 상태 사이에서 변환되는 것으로 나타났다. 또한,이 상-변형 물질의 상태는 광 또는 전자에 의해 판독되어, 장치를 비 휘발성 특성을 갖는 최초의 전기 광학 나노 스케일 메모리 셀로 만들었다. 대학원생 이자 공동 저자 인 Nikolaos Farmakidis는 "이것은 계산에서, 특히 높은 처리 효율이 필요한 분야에서 매우 유망한 진로입니다."라고 말합니다 . 공동 저자 Nathan Youngblood는 다음과 같이 계속합니다. "이에는 자연스럽게 고성능, 저전력 컴퓨팅에 대한 요구가 현재의 기능을 훨씬 능가하는 인공 지능 응용 프로그램이 포함됩니다. 빛 기반의 광전 컴퓨팅과 전기 대응 장치의 인터페이스 는 다음과 같습니다. "CMOS 기술의 다음 장의 열쇠"
더 탐색 실리콘과 경쟁 할 수있는 가벼운 컴퓨터 하드웨어 추가 정보 : "이중 전기 광학 기능을 갖춘 플라스틱 나노 갭 강화 위상 변화 장치" Science Advances (2019). advances.sciencemag.org/content/5/11/eaaw2687 저널 정보 : 과학 발전 옥스퍼드 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-11-electro-optical-device-solution-faster-memories.html
.새로운 '페 로브 스카이 트 나노 결정'은 플라스틱 '헤어'와 실리카로 무장되어 내구성이 더 뛰어납니다
하여 조지아 공대 이 그림은 플라스틱과 실리카의 두 층이 어떻게 페 로브 스카이 트 물질을 보호하기 위해 함께 작용하는지 보여줍니다. 크레딧 : Georgia Tech 2019 년 11 월 29 일
페 로브 스카이 트 나노 크리스탈은 레이저에서 발광 다이오드 (LED)에 이르기까지 다양한 광전자 장치를 개선 할 것을 약속하지만 내구성 문제로 여전히 물질의 상업적 사용이 제한되고 있습니다. 조지아 공과 대학 (Georgia Institute of Technology)의 연구원들은 페 로브 스카이 트 를 플라스틱과 실리카로 만든 이중층 보호 시스템 안에 넣는 소재의 내구성 문제를 해결하기위한 새로운 접근법을 보여 주었다 . 사이언스 어드밴스 (Science Advances ) 저널에 11 월 29 일에 발표 된 연구에서, 연구팀 은 축축한 환경에서 열화에 강한 저항성을 나타내는 봉입 된 페 로브 스카이 트 나노 결정 을 생성하는 다단계 공정을 설명 합니다. 조지아 공과 대학 재료 공학과 교수 Zhiqun Lin은“페 로브 스카이 트 나노 결정은 특히 물과 접촉 할 때 분해되기 쉽다. "이 이중 껍질 시스템은 2 개의 보호 층을 제공하면서도 각각의 나노 결정이 별개의 개별 유닛으로 남아 광전자 응용 분야를 최적화하는 데 필요한 페 로브 스카이 트의 최대 표면적 및 기타 물리적 특성을 달성 할 수 있습니다." 페 로브 스카이 트라는 용어는 재료의 결정 구조를 말하며, 일반적으로 크기가 다른 두 개의 양이온과 그 사이의 음이온으로 세 부분으로 구성됩니다. 수십 년 동안 연구자들은 독특한 특성을 달성하기 위해 다양한 화학 물질을 구조로 대체하여 테스트했습니다. 특히, 브로마이드 및 요오드와 같은 할라이드 화합물을 함유하는 페 로브 스카이 트는 광 흡수제 및 이미 터로서 작용할 수있다. Lin의 연구진은 공군 과학 연구실, 국립 과학 재단, 국방 위협 감소 기관 및 에너지 부가 지원 한이 연구를 위해 가장 일반적인 할라이드 구성 중 하나를 수행했다. , 납 및 브로마이드.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2019/armoredwithp.mp4
새로운 보호 시스템은 페 로브 스카이 트 LED가 물을 견딜 수 있도록 도와줍니다. 크레딧 : Josh Brown 이들의 공정은 간단한 당 분자 상에 21 개의 중합체 아암을 성장시킴으로써 "나노 액터"로서 작용할 수있는 별 모양의 플라스틱 분자를 먼저 형성하는 것을 포함한다. 이어서, 실리카 및 페 로브 스카이 트 나노 결정에 대한 전구체 화학 물질이 플라스틱 분자 상에 로딩되면, 여러 단계의 화학 반응이 최종 시스템을 생성한다. 별 모양의 플라스틱이 나노 반응기 역할을 한 후에, 별 모양의 구성 요소는 거의 머리카락처럼 영구적으로 페 로브 스카이 트를 포함하는 실리카에 영구적으로 부착되어 있습니다. 그 후 모발은 제 1 보호 층으로서 물을 반발하고 나노 결정이 함께 응집되는 것을 방지한다. 이후의 실리카 층은 발수성 플라스틱 모발을 통과하는 물에 대해 추가적인 보호 기능을 제공합니다. "페 로브 스카이 트 나노 결정의 합성 및 응용은 지난 5 년간 급속히 발전하는 연구 분야였다"고 Georgia Tech의 논문 및 전 대학원생 인 Yanjie He는 말했다. "나노 리액터로서 신중하게 설계된 별 모양의 플라스틱을 기반으로 한 우리의 전략은 복잡한 구조를 가진 고품질 페 로브 스카이 트 나노 결정의 제작에있어 전례없는 제어를 가능하게하며, 이는 기존의 접근 방식으로는 접근 할 수 없습니다." 재료를 테스트하기 위해 연구원들은 캡슐화 된 페 로브 스카이 트 박막으로 유리 기판을 코팅하고 전체 샘플을 탈 이온수에 담그는 등 여러 가지 스트레스 테스트를 수행했습니다. 그들은 샘플에 자외선을 비추어 페 로브 스카이 트의 축광 특성이 30 분 테스트 동안 결코 감소하지 않음을 발견했습니다. 비교를 위해, 연구진은 캡슐화되지 않은 페 로브 스카이 트를 물에 담그고 몇 초 만에 광 발광이 사라지는 것을 관찰했다.
Zhiqun Lin (조지아 공과 대학 재료 공학과 교수) 크레딧 : Christopher Moore
Lin은 새로운 방법으로 이중 껍질 나노 결정의 표면 특성을 조정하여 더 넓은 범위의 응용 분야에서 성능을 향상시킬 수 있다고 밝혔다. 별형 플라스틱으로부터 새로운 페 로브 스카이 트 나노 결정을 제조하는 공정은 또한 독성이 낮은 비등점 용매를 사용한다는 점에서 독특했다. 미래의 연구는 올 무기 페 로브 스카이 트, 이중 페 로브 스카이 트 및 도핑 된 페 로브 스카이 트를 포함한 다양한 페 로브 스카이 트 나노 결정 시스템의 개발에 중점을 둘 수있다. Lin은“이러한 유형의 페 로브 스카이 트 나노 크리스탈은 차세대 LED, 레이저 및 신틸 레이터뿐만 아니라 바이오 이미징, 바이오 센서, 광 센서 및 방사선 검출을위한 내구성있는 광전자 장치를 만드는 데 매우 유용 할 것으로 생각한다. "이러한 털이 많은 페 로브 스카이 트 나노 결정 은 높은 내결함성, 더 좁은 방출 대역 및 높은 섬광 효율을 포함하여 고유 한 장점을 가지고 있기 때문 입니다."
더 탐색 CsPbBr3 페 로브 스카이 트의 단일 입자 분광법은 원발성 저 전자 발광 추가 정보 : "크기, 표면 화학 및 안정성이 조절 된 이중 껍질을 가진 유기체 할로겐화물 페 로브 스카이 트 나노 결정으로의 비 전통적인 경로" Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aax4424 , https://advances.sciencemag.org/content/5/11/eaax4424 저널 정보 : 과학 발전 에 의해 제공 조지아 공대
https://phys.org/news/2019-11-armored-plastic-hair-silica-perovskite.html
.양자 컴퓨터의 고유 상태와 열 상태를 결정하는 새로운 알고리즘
작성자 : Ingrid Fadelli, Phys.org 연구원들이 양자 회로로 변할 수있는 단일 변환으로 상상의 시간 진화를 어떻게 표현했는지 본질을 포착 한 이미지. 크레딧 : Motta et al.2019 년 11 월 29 일 기능
물리, 화학 및 수학을 포함한 다양한 과학 분야에서 중요한 문제를 해결하려면 많은 상호 작용 입자의 양자 역학적 특성을 결정해야합니다. 예를 들어, 물질과 분자의 전자 구조를 설명하기 위해서는 먼저 Born-Oppenheimer Hamiltonian 근사치의 접지, 여기 및 열 상태를 찾아야합니다. 양자 화학에서 Born-Oppenheimer 근사는 분자의 전자 및 핵 운동을 분리 할 수 있다고 가정합니다. 다른 여러 가지 과학적 문제들도 양자 컴퓨터에서 해밀턴 지상, 여기 및 열 상태의 정확한 계산이 필요합니다. 중요한 예는 조합 최적화 문제인데, 이는 적절한 스핀 시스템의 접지 상태를 찾는 데까지 감소 될 수 있습니다. 지금까지, 양자 컴퓨터에서 해밀턴 고유 상태를 계산하는 기술은 주로 가장 낮은 에너지 고유 상태 (즉, 접지 상태)와 많은 여기 상태를 근사하도록 설계된 위상 추정 또는 변형 알고리즘을 기반으로합니다. 불행히도, 이러한 기술은 많은 단점을 가지고있어 많은 과학적 문제를 해결하기에는 불가능합니다. 연구 협력 캘리포니아 공과 대학 (칼텍)에서 가넷 찬, 페르난도 브란 다오, 오스틴 Minnich의 그룹 사이는 최근 세의 개발을 주도하고있다 새로운 알고리즘 기존의 위상 추정 및 변분 방법의 한계를 극복하는 데 도움이 있습니다. 양자 가상의 시간 진화, 양자 Lanczos 및 양자 METTS 알고리즘으로 불리는 이러한 알고리즘 은 Nature Physics에 발표 된 논문에 실렸다 . "접지, 여기 및 열 상태를 결정하는 것은 물론 양자 컴퓨팅 에서 중요한 문제 이지만, 현대 하드웨어에서이를 다루기위한 알고리즘은 일반적으로 깊은 양자 회로와 같은 중요한 양자 자원을 필요로합니다 (즉, 많은 양자 게이트를 포함하여 디코 히 런스가 발생하기 쉽습니다) 불완전한 구현) 및 부수적 (즉, 추가) 큐 비트 또는 비선형 노이즈 클래식 파라미터 최적화”라고이 연구를 수행 한 연구원 중 한 명인 Mario Motta는 Phys.org에 말했습니다. Caltech의 연구원들이 수행 한 최근 연구의 주요 목표는 양자 컴퓨터에서 접지, 여기 및 열 상태를 결정하기위한 새로운 양자 알고리즘을 개발하는 것이 었습니다. 연구진은 가상 시간 진화, 정확한 대각 화 및 유한 온도 상태 샘플링과 같은 고전적인 컴퓨터 물리학의 개념을 활용하여 해밀턴 상태를 계산하기위한 기존 기술의 실질적인 한계를 극복하려고 노력했으며, 궁극적으로 이러한 개념을 이전의 것 이상으로 양자 컴퓨팅 알고리즘 으로 확장했습니다. 뛰어난. Motta는 "우리의 알고리즘은 냉각 과정과 유사한 가상의 시간 개념에 기반을두고있다"고 설명했다. "우리는 지상파에 대한 간단하지만 부정확 한 근사치, 시험 파 함수로 양자 역학 시스템을 준비 할 수 있다고 가정합니다.이 냉각 공정을 시스템에 적용함으로써, 시험 파 함수에서 가짜 자극을 체계적으로 제거하여 점차적으로 접근 할 수 있습니다 "QITE (Quantum Mimaginary-Time Evolution) 알고리즘의 내용입니다." Caltech 연구원이 개발 한 세 가지 알고리즘은 지상 및 흥분 상태를 찾는 고전적인 기술과 다소 유사합니다. 그러나 허구의 진화가 전개됨에 따라 정보를 수집함으로써,이 알고리즘은 특정 흥분 상태에 대한 액세스를 제공하는 고유 값 문제를 공식화하고 해결할 수 있으며, 고유 값 및 고유 벡터를 계산하기 위해 잘 확립 된 수학적 기법 인 Lanczos 접근법의 양자 변형을 사용합니다. Motta는“물론 가상 시간 진화를 사용하여 시스템을 무한에서 유한 (0보다 큰) 온도로 냉각하여 QMETTS 알고리즘에서와 같이 유한 온도 특성을 계산할 수있다”고 말했다. 연구자들이 제안한 양자 허수 시간 진화 알고리즘과 Lanczos 알고리즘 은 기존 기술과 고전 기술에 비해 몇 가지 장점이있다. 예를 들어, 물리적 직관에 뿌리를 둔 현대의 양자 하드웨어에서 구현 될 수 있으며 다른 양자 알고리즘에 없어서는 안될 딥 회로, 보조 큐 비트 및 복잡한 매개 변수 최적화가 필요하지 않습니다. Motta 박사는“우리 연구의 가장 의미있는 성과는 현대 양자 컴퓨터의 많은 수의 바디 시스템 연구를위한 새로운 알고리즘의 개념이었다”고 말했다. "우리의 알고리즘은 물리학 분야에 유용한 통찰력을 제공합니다. 특히, 다양한 과학 분야의 아이디어와 기술의 조합이 어떻게 시너지 적으로 결합되어 혁신적인 기술을 생산할 수 있는지 보여줍니다. '' 그들의 연구에서, Motta와 그의 동료들은 Rigetti 양자 가상 머신과 Aspen-1 양자 처리 장치에서 그것들을 구현함으로써 그들이 개발 한 알고리즘의 효과를 입증했다. 이 시연에서 알고리즘은 해밀턴 지상, 여기 및 열 상태를 계산하기위한 기존 기술과 유리하게 비교하여 현저하게 잘 수행되었습니다. 이 연구팀이 개발 한 새로운 알고리즘은 양자 시뮬레이션 및 최적화와 관련된 다양한 연구에 사용될 수 있습니다. 또한 개인 연구 프로젝트의 요구를 충족시키기 위해 개선되고 확장 될 수 있습니다. "우리의 미래 연구는 우리가 개발 한 알고리즘의 예측 능력을 확장하는 데 초점을 맞출 것"이라고 Motta는 말했다. 예를 들어 밀도 연산자 및 상관 함수와 같은 에너지 이상의 특성을 계산하고 임의의 많은 신체 시스템 (분자 및 페르미온, 특히 분자에 중점을 둔)을 연구하기위한 체계적이고 효율적인 전략을 고안합니다.”
더 탐색 양자 컴퓨터에 빛 확산 추가 정보 : Mario Motta et al. 양자 가상의 시간 진화를 사용하여 양자 컴퓨터의 고유 상태와 열 상태 확인, Nature Physics (2019). DOI : 10.1038 / s41567-019-0704-4 저널 정보 : 자연 물리
https://phys.org/news/2019-11-algorithms-eigenstates-thermal-states-quantum.html
.삼성 연구원 : 중금속없이보다 효율적인 양자점
작성자 : Bob Yirka, Phys.org a, 상이한 형태 및 쉘 두께를 갖는 InP 코어 및 InP / ZnSe / ZnS QD의 제조. QD-1, QD-2 및 QD-3에 대한 Se 전구체의 양은 용매 10ml 당 0.6mmol, 1.2mmol 및 2.0mmol이었다. 유도 결합 플라즈마-원자 방출 분광법 (ICP-AES) 데이터에 기초한 추정 크기는 각 QD의 STEM 이미지에 투영되었다. b, InP 코어 합성 동안 취한 분취 액의 자외선-가시적 흡수 스펙트럼. 임의의 단위. c, QD-1 '(HF 첨가없이 제조 됨)의 광 발광 스펙트럼, QD-1, QD-2, QD-3, QD-1R, QD-2R 및 QD-3R. 삽입 된, QD-1 '(HF 없음) 및 QD-3의 사진은 365 nm 조명 하에서 촬영되었다. d-i, QD-1, QD-1R, QD-2, QD-2R, QD-3 및 QD-3R의 STEM 이미지 (스케일 바, 20 nm). j, k, In, Zn, P의 전자 회절 분광법 매핑, QD-3R에 대한 Se 및 S (스케일 바, 10 nm). 신용:자연 (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1771-5
Samsung Advanced Institute of Technology의 한 팀은보다 효율적이고 중금속이없는 QD를 개발하여 대형 디스플레이에 사용할 양자점 (QD) 기술을 개선했다고 발표했습니다. Nature 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 그들의 작업과 미래에 대한 계획을 설명합니다. 워싱턴 DC에있는 해군 연구소와 함께 Alexander Efros 는 삼성 팀의 작업을 요약 한 동일한 저널 문제에 관련 기사 를 게시했습니다 . 양자점은 양자 역학의 특성으로 인해 고유 한 광학 및 전자 특성을 갖는 나노 스케일 반도체 결정입니다. 1980 년대에 개발 된 이래로 과학자들은 광학 장치에서 많은 용도를 찾고 있습니다. 불행히도, Efros가 지적했듯이, 두 가지 문제로 인해 완전히 활용되지 못했습니다. 첫 번째는 독성 중금속 인 카드뮴을 기반으로한다는 것입니다. 두 번째는 디스플레이 장치에 사용되는 QD 형광체입니다.이 장치는 자체 발광성이 아니기 때문에 경쟁력있는 효율성을 위해 QD 발광 다이오드로 대체해야합니다. 특히 현재의 삼성 QLED TV 화면은 QLED를 광원으로 사용하지 않습니다. 대신 LCD는 백라이트를 생성하여 양자점 필름에 흡수됩니다. 이 새로운 노력에서 삼성 그룹은 두 가지 문제를 해결하기 위해 진전을 이루었습니다. 이 회사의 개발은 회사가 향후 5 년간 기술에 110 억 달러를 투자 할 계획이라고 발표 한 지 한 달 만에 나온 것입니다. 연구원들의 새로운 접근법은 QD 코어의 열화를 막는 산화를 막는 새로운 구조를 사용하는 것과 관련이 있으며, 에너지 누출을 막기 위해 주위에 쉘을 만드는 것도 포함되었습니다. 이 팀은 또한 더 빠른 전류 흐름을 촉진하기 위해 쉘 표면의 리간드를 줄였습니다. 또한 카드뮴을 훨씬 더 친환경적인 인듐 인화물 로 대체했습니다 . 연구진은 이러한 변화로 양자 효율이 21.4 % 개선되었으며 QD 수명이 약 백만 시간 증가했다고보고했다. 그들은 자기 방출 디스플레이 기술 에 양자점을 사용하는 것이 곧 가능할 것이라고 그들의 연구 결과는 제시하고 있다.
더 탐색 Luminescing nanosized crystals는 신체 조직을 깊이 들여다 볼 수있는 가능성을 보이고 있습니다 더 많은 정보 : Yu-Ho Won et al. 매우 효율적이고 안정적인 InP / ZnSe / ZnS 양자점 발광 다이오드, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1771-5 저널 정보 : 자연 © 2019 Science X 네트워크
https://phys.org/news/2019-11-samsung-efficient-quantum-dots-heavy.html
.음, 꼬리가 보인다
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
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.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
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/ https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html
.가상의 X17 입자에 대한 플롯이 두껍게 됨
작성자 : Ana Lopes, CERN CERN에서의 NA64 실험 (이미지 : CERN)2019 년 11 월 29 일
자연의 다섯 번째 힘을 전달할 수있는 알려지지 않은 입자에 대한 새로운 증거는 CERN의 NA64 협력에 새로운 탐색 인센티브를 제공합니다. 2015 년 한 과학자 팀이 알려지지 않은 입자의 생성으로 설명 될 수있는 핵 전이에서 예기치 않은 글리치 또는 "이상"을 발견 했습니다. 약 1 년 후, 이론가들은 새로운 입자가 전자기력, 중력 및 강하고 약한 힘에 더하여 새로운 자연의 기본 힘의 증거가 될 수 있다고 제안 했습니다. 이번 연구 결과는 전 세계적으로 주목을 받았으며 다른 연구들 중에서도 CERN의 NA64 협력으로 입자를 직접 검색 할 수있었습니다. 헝가리 아톰 키 (Atomki) 연구소의 Attila Krasznahorkay가 이끄는 같은 팀 의 새로운 논문 은 이제 비슷한 핵 전이에서 동일한 가설 적 입자에 의해 설명 될 수있는 또 다른 예외를보고합니다. Krasznahorkay 팀이 발견 한 첫 번째 이상 현상은 베릴륨 -8 핵의 전이에서 발견되었습니다. 이 전이는 전자와 그 반물질 대응 물인 양전자로 변환되는 고 에너지 가상 광자를 방출합니다. 서로 다른 분리 각에서 전자-양전자 쌍의 수를 조사한 결과 연구원들은 약 140º의 분리 각에서 예상치 못한 잉여 쌍을 발견했습니다. 대조적으로, 이론은 쌍의 수가 특정 각도에서 초과없이 분리 각도가 증가함에 따라 감소한다고 예측한다. 크라 쉬나 호르 케이 (Krasznahorkay)와 동료들은이 초과분은 약 1,700 만 전자 볼트 (MeV), "X17"입자 인 전자-양전자 쌍으로 변형되는 새로운 입자의 생성으로 해석 될 수 있다고 추론했다. Krasznahorkay의 팀이 아직 피어 리뷰를하지 않은 논문에서보고 된 최근의 변칙은 전자-양전자 쌍의 과잉 형태이지만 이번에는 과잉이 헬륨 -4 핵의 전이에 의한 것이다. Krasznahorkay는“이 경우 초과 각도는 115º에서 발생하지만 질량은 약 17 MeV 인 입자의 생성으로도 해석 할 수있다. "결과는 우리의 이전 결과와 새로운 소립자의 존재 가능성을지지한다"고 덧붙였다. CERN에서 NA64 협력의 대변인 인 Sergei Gninenko 대변인은 "17의 직접적인 검색에서 X17의 징후가 발견되지 않았다"고 말했다. "아톰 키의 이상은 실험 효과, 핵 물리 효과 또는 새로운 입자와 같은 완전히 새로운 것이 원인 일 수있다 새로운 입자로 인한 가설을 테스트하기 위해서는 베릴륨 -8과 헬륨 -4 결과의 호환성에 대한 상세한 이론적 분석과 독립적 인 실험 확인이 모두 중요합니다. " NA64 협력은 Super Proton Synchrotron 가속기에서 고정 대상으로 수 천억 개의 전자 빔을 발사하여 X17을 검색합니다. 만약 X17이 존재한다면, 타겟에서 전자와 핵 사이의 상호 작용은 때때로이 입자를 생성 할 것이고, 이것은 전자-양전자 쌍으로 변형 될 것입니다. 협력은 지금까지 그러한 사건이 발생했다는 징후를 발견하지 못했지만, 그 데이터 세트를 통해 X17과 전자 사이의 상호 작용 강도에 대한 가능한 값의 일부를 배제 할 수있었습니다. Gninenko는 현재이 팀은 다음 번 검색을 위해 탐지기를 업그레이드하고 있으며, 이는 더 어려울 것으로 예상되지만 더욱 흥미로울 것이라고 Gninenko는 말합니다. 직접 검색에서 X17을 찾아 낼 수있는 다른 실험 중에는 LHCb 실험이 있습니다. 매사추세츠 공과 대학 (Massachusetts Institute of Technology)의 물리학 자 제시 탈러 (Jesse Thaler)는 다음과 같이 말합니다. 한편 NA64와 같은 실험은 가상의 입자 특성에 대한 가능한 값을 계속해서 떨어 뜨릴 수 있으며, 모든 새로운 분석은이를 발견 할 수있는 가능성이있다”고 말했다. 더 탐색 다섯 번째 기본 힘은 실제로 존재할 수 있지만 아직 찾지 못했습니다.
추가 정보 : Jonathan L. Feng et al. Be8 핵 전이에서 관찰 된 이상 현상의 원시적 5 차 해석, 물리적 검토 서한 (2016). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.117.071803 D. Banerjee et al. CERN, NAB ( Physical Review Letters ) 의 NA64 실험에서 가설 16.7 MeV 게이지 Boson 및 Dark Photons를 검색하십시오 (2018). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.120.231802 AJ Krasznahorkay, et al. 가상의 X17 입자 arXiv : 1910.10459v1 [nucl-ex]의 존재를 뒷받침하는 새로운 증거 : arxiv.org/abs/1910.10459v1 저널 정보 : 실제 검토 서한 CERN 제공
https://phys.org/news/2019-11-plot-thickens-hypothetical-x17-particle.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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