.Breakthrough in Quantum Photonics Promises a New Era in Optical Circuits
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.Breakthrough in Quantum Photonics Promises a New Era in Optical Circuits
양자 포토닉스의 획기적인 발전은 광 회로의 새로운 시대를 약속합니다
그레타 해리슨 | 2021 년 2 월 3 일 광자 (빛 입자)를 사용하는 양자 광학 회로를 구현하는 세계 최초의 방법은 안전한 통신 및 양자 컴퓨팅의 새로운 미래를 예고합니다. 광자 파 광자 파. 이미지 / 위키 미디어 공용
현대 세계는 컴퓨터, 휴대폰, 인터넷 및 기타 애플리케이션을 뒷받침하는 반도체 칩인 "칩"의 전기 회로에 의해 구동됩니다. 2025 년에 인간은 175 제타 바이트 (175 조 기가 바이트)의 새로운 데이터를 생성 할 것으로 예상됩니다 . 이렇게 대량으로 민감한 데이터의 보안을 어떻게 보장 할 수 있습니까? 특히 현재 컴퓨터의 제한된 기능을 고려할 때이 데이터를 활용하여 개인 정보 보호 및 보안에서 기후 변화에 이르기까지 대규모 도전과 같은 문제를 어떻게 해결할 수 있습니까?
유망한 대안은 새로운 양자 통신 및 계산 기술 입니다. 그러나 이것이 일어나기 위해서는 강력한 새로운 양자 광학 회로의 광범위한 개발이 필요합니다. 우리가 매일 생성하는 방대한 양의 정보를 안전하게 처리 할 수있는 회로. USC의 Mork Family 화학 공학 및 재료 과학과의 연구원들은이 기술을 사용하는 데 도움이되는 돌파구를 마련했습니다.
전통적인 전기 회로는 전하로부터 전자가 흐르는 경로 인 반면, 양자 광학 회로는 정보를 전달하는 비트 역할을하는 주문형 개별 광 입자 또는 광자를 생성하는 광원을 사용합니다. (양자 비트 또는 큐 비트). 이러한 광원은 나노 크기의 반도체“양자점”으로, 다른 적절한 반도체 매트릭스에 묻혀있는 일반적인 머리카락 두께의 1 천분의 1도 안되는 선형 크기의 부피에 수만에서 백만 개의 원자로 구성된 작은 제조 컬렉션입니다. . 그들은 지금까지 가장 다재다능한 주문형 단일 광자 발생기로 입증되었습니다. 광학 회로는 이러한 단일 광자 소스가 규칙적인 패턴으로 반도체 칩에 배열되어야합니다. 소스에서 거의 동일한 파장을 가진 광자는 가이드 방향으로 방출되어야합니다. 이를 통해 정보를 전송하고 처리하기 위해 다른 광자 및 입자와 상호 작용하도록 조작 할 수 있습니다. 지금까지 그러한 회로의 개발에는 상당한 장벽이있었습니다. 예를 들어, 현재 제조 기술에서 양자점은 크기와 모양이 다르며 임의의 위치에서 칩에 조립됩니다. 점의 크기와 모양이 다르다는 사실은 그들이 방출하는 광자가 균일 한 파장을 가지지 않는다는 것을 의미합니다. 이것과 위치 순서의 부족은 광학 회로 개발에 사용하기에 부적합합니다. 최근 발표 된 연구에서 USC의 연구원들은 단일 광자가 실제로 정확한 패턴으로 배열 된 양자점에서 균일 한 방식으로 방출 될 수 있음을 보여주었습니다. 양자점 정렬 방법은 약 30 년 전, 현재의 양자 정보에 대한 폭발적인 연구 활동과 온칩 싱글에 대한 관심이 있기 훨씬 이전에 선임 PI 인 Anupam Madhukar 교수와 그의 팀에 의해 USC에서 처음 개발되었다는 점에 유의해야합니다. -광자 소스. 이 최신 연구에서 USC 팀은 이러한 방법을 사용하여 놀라운 단일 광자 방출 특성을 가진 단일 양자점을 생성했습니다. 균일하게 방출되는 양자점을 정확하게 정렬하는 능력은 광학 회로의 생산을 가능하게하여 잠재적으로 양자 컴퓨팅 및 통신 기술의 새로운 발전으로 이어질 것으로 예상됩니다.
Jiefei Zhang
APL Photonics에 게재 된이 작업 은 현재 Mork Family 화학 공학 및 재료 과학과의 연구 조교수 인 Jiefei Zhang 이 이끌 었으며 , 교신 저자 인 Anupam Madhukar , Kenneth T. Norris 공학 교수 및 화학 공학 교수, 전기 공학, 재료 과학 및 물리학. "이 돌파구는 단일 광자 물리학의 실험실 시연에서 양자 광자 회로의 칩 규모 제조로 이동하는 데 필요한 다음 단계로가는 길을 열었습니다."라고 Zhang은 말했습니다.
"이것은 양자 (보안) 통신, 이미징, 감지, 양자 시뮬레이션 및 계산에 잠재적 인 응용 프로그램을 가지고 있습니다." Madhukar는 양자점을 정확한 방식으로 정렬하여 두 개 이상의 점에서 방출 된 광자가 칩에서 서로 연결되도록 조작 할 수 있도록하는 것이 필수적이라고 말했다. 이것은 양자 광학 회로를위한 빌딩 단위의 기초를 형성 할 것입니다. "광자가 나오는 소스가 무작위로 위치한다면 이것은 일어날 수 없습니다." 마두 카르가 말했다.
“예를 들어 Zoom과 같은 기술 플랫폼을 사용하여 온라인으로 통신 할 수있는 현재 기술은 실리콘 통합 전자 칩을 기반으로합니다. 해당 칩의 트랜지스터가 정확히 설계된 위치에 배치되지 않으면 집적 전기 회로가 없을 것입니다.”라고 Madhukar는 말했습니다.
ㅡ"양자 광학 회로를 만드는 것은 양자점과 같은 광자 소스에 대한 동일한 요구 사항입니다." 이 연구는 공군 과학 연구실 (AFOSR)과 미 육군 연구실 (ARO)의 지원을받습니다. 육군 연구소의 프로그램 관리자 인 Evan Runnerstrom은“이번 발전은 정확한 위치와 구성으로 양자점을 만드는 방법과 같은 기초 재료 과학 문제를 해결하는 방법이 양자 컴퓨팅과 같은 기술에 큰 영향을 미칠 수있는 방법을 보여주는 중요한 예입니다. 미 육군 전투 능력 개발 사령부의 육군 연구소의 요소. "이는 기초 연구에 대한 ARO의 목표 투자가 네트워킹과 같은 분야에서 육군의 지속적인 현대화 노력을 어떻게 지원하는지 보여줍니다." 회로에 대한 양자점의 정확한 레이아웃을 만들기 위해 팀 은 1990 년대 초 Madhukar 그룹 에서 개발 한 SESRE (기판 인코딩 크기 감소 에피 택시) 라는 방법을 사용했습니다 .
현재 작업에서 팀은 갈륨 비소 (GaAs)로 구성된 평평한 반도체 기판에 정의 된 가장자리 방향, 모양 (측벽) 및 깊이를 가진 나노 미터 크기의 메사 (그림 1 (a))의 규칙적인 배열을 제작했습니다. 그런 다음 다음 기술을 사용하여 적절한 원자를 추가하여 메사 위에 양자점을 만듭니다. 그림. (A) 평평한 반도체 기판에 생성 된 시작 나노 미터 크기의 메사 어레이의 주사 전자 현미경 (SEM) 이미지; (B) 먼저 GAAS 크기 감소 (SESRE 접근법)로 이어지는 원자 이동 방향을 나타내는 검은 색 화살표가있는 재료 증착 중 메사 프로파일 진화의 개략도 (SESRE 접근 방식) 다음 크기 감소에 양자점 재료 INAS (빨간색) 증착으로 전환 메사 상단 및 GAAS로 돌아가 빨간색 INAS 묻기; 단일 양자점을 포함하는 메사의 SEM 이미지가 아래에 나와 있습니다. (C) 시각화를 가능하게하는 반투명 오버레이로 상징적으로 표시된 평탄화 된 GAAS 표면 아래에 묻혀있는 실현 된 양자점 배열을 나타냅니다 (GAAS는 불투명 함).
ㅡ먼저, 유입되는 갈륨 (Ga) 원자는 표면 에너지 힘에 의해 끌어 당겨진 나노 스케일 메사 (그림 1 (b)의 검은 색 화살표) 위에 모여 GaAs (메사 상단의 검은 윤곽선, 그림 1 (b))를 증착합니다. ). 그런 다음 유입되는 플럭스는 인듐 (In) 원자로 전환되어 인듐 비소 (InAs) (그림 1 (b)의 빨간색 영역)를 증착 한 다음 다시 Ga 원자가 GaAs를 형성하여 원하는 개별 양자를 생성합니다. 단일 광자를 방출하는 점 (그림 1 (b)의 상단 이미지). 광학 회로를 만드는 데 유용하게 사용하려면 피라미드 모양의 나노 메사 사이의 공간을 표면을 평평하게 만드는 재료로 채워야합니다.
최종 칩은 그림 1 (c)에 개략적으로 나타나 있으며, 여기서 불투명 한 GaAs는 양자점이있는 반투명 오버레이로 표시됩니다. “이 연구는 또한 99.5 % 이상의 단일 광자 방출의 동시 순도와 방출 된 광자 파장의 균일 성 측면에서 정렬되고 확장 가능한 양자점의 새로운 세계 기록을 세웠습니다.
1.8nm로 좁아 일반적인 퀀텀 닷보다 20 ~ 40 배 더 우수합니다.”라고 Zhang은 말했습니다. Zhang은 이러한 균일 성을 통해 양자점의 광자 파장을 미세 조정하여 양자점의 광자 파장을 미세 조정하여 서로 다른 양자점 사이에 필요한 상호 연결을 만드는 데 필요한 이러한 균일 성으로 기존 방법을 적용 할 수있게된다고 말했습니다. 회로. 이것은 연구자들이 처음으로 확립 된 반도체 처리 기술을 사용하여 확장 가능한 양자 광자 칩을 만들 수 있음을 의미합니다. 또한 팀의 노력은 이제 방출 된 광자가 동일한 및 / 또는 다른 양자점에서 얼마나 동일한 지 확인하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
구별 할 수없는 정도는 통신, 감지, 이미징 또는 컴퓨팅과 같은 양자 정보 처리를 뒷받침하는 간섭 및 얽힘의 양자 효과의 핵심입니다.
Zhang은 다음과 같이 결론을 내 렸습니다.“이제 양자 정보 애플리케이션을 위해 잠재적으로 구별 할 수없는 단일 광자를 생성하는 확장 가능하고 정렬 된 소스를 제공 할 수있는 접근 방식과 재료 플랫폼이 있습니다.
이 접근 방식은 일반적이며 환경 모니터링 및 의료 진단에 적합한 광섬유 기반 광 통신 또는 중 적외선 영역과 같이 다양한 응용 분야에 선호되는 광범위한 파장에 걸쳐 방출되는 양자점을 생성하기 위해 다른 적절한 재료 조합에 사용할 수 있습니다. ”Zhang이 말했다.
Optoelectronics and Photonics의 AFOSR 프로그램 책임자 인 Gernot S. Pomrenke는 온-디맨드 단일 광자 소스의 안정적인 어레이가 중요한 발전이라고 말했습니다. Pomrenke는“이 인상적인 성장과 재료 과학 작업은 양자 정보에 대한 연구 활동이 주류가되기 전에 30 년에 걸쳐 헌신적 인 노력을 기울였습니다. “다른 DoD 기관의 초기 AFOSR 자금과 자원은 Madhukar, 그의 학생 및 협력자들의 도전적인 작업과 비전을 실현하는 데 중요했습니다. 이 작업이 데이터 센터, 의료 진단, 국방 및 관련 기술의 기능에 혁명을 일으킬 가능성이 큽니다.” 이 논문의 공동 저자로는 USC의 Mork Family 화학 공학 및 재료 과학과의 Qi Huang과 Lucas Jordao, Ming Hsieh 전기 및 컴퓨터 공학과의 Swarnabha Chattaraj, IBM Thomas J. Watson Research Center의 Siyuan Lu가 있습니다.
.Quantum computing enables simulations to unravel mysteries of magnetic materials
양자 컴퓨팅을 통해 시뮬레이션을 통해 자성 물질의 미스터리 풀기
작성자 : Elizabeth Rosenthal, Oak Ridge National Laboratory 팀은 D-Wave 칩 (전경)을 사용하여 샘플 재료 (배경)의 실험적 시그니처를 시뮬레이션하여 실제 실험의 출력과 직접 비교할 수있는 결과를 생성했습니다. 크레딧 : Paul Kairys / UT KnoxvilleFEBRUARY 9, 2021
다중 기관 팀은 중성자 산란 실험 및 기타 실용적인 기술로 검증 할 수있는 양자 컴퓨터의 재료 과학 시뮬레이션에서 정확한 결과를 최초로 생성했습니다. 에너지 부 Oak Ridge 국립 연구소의 연구원; 녹스빌 테네시 대학교; Purdue University와 D-Wave Systems 는 기존 모델을 양자 컴퓨터에 내장하여 양자 컴퓨팅 의 한 형태 인 양자 어닐링의 힘을 활용했습니다 . 재료 특성화는 오랫동안 각각 0 또는 1의 값이 할당 된 비트의 이진 시스템을 사용하여 정보를 인코딩하는 고전적인 슈퍼 컴퓨터의 특징이었습니다. 그러나 양자 컴퓨터 (이 경우 D-Wave의 2000Q)는 큐 비트에 의존합니다. 중첩이라고하는 양자 역학적 능력 때문에 동시에 0, 1 또는 둘 다로 평가 될 수 있습니다.
ORNL의 프로젝트 기여를 주도한 UT Knoxville의 학제 간 연구 및 대학원 교육 센터의 학생 인 Paul Kairys는 "양자 컴퓨터에서 재료 과학 문제를 해결하는 기본 방법은 이미 개발되었지만 모두 이론적이었습니다."라고 말했습니다.
"우리는 실제 양자 장치에서 재료 시뮬레이션을 가능하게하는 새로운 솔루션을 개발했습니다." 이 독특한 접근 방식은 양자 자원이 이러한 물질 의 자기 구조 와 특성 을 연구 할 수 있다는 것을 입증했으며 , 이는 스핀 액체, 스핀 아이스 및 데이터 저장 및 스핀 트로닉스 응용에 유용한 기타 물질의 새로운 단계를 더 잘 이해할 수 있도록합니다. 연구자들은 그들의 시뮬레이션 결과 (이론적 예측과 일치하고 실험 데이터와 매우 유사 함)를 PRX Quantum에 게시했습니다 .
결국 양자 컴퓨터의 강력 함과 견고 함은 이러한 시스템이 정확성과 복잡성 측면에서 기존 시스템을 능가 할 수있게하여 근사치 대신 재료 과학 질문에 대한 정확한 답을 제공 할 수 있습니다. 그러나 이전에는 양자 하드웨어 제한으로 인해 이러한 연구를 완료하기가 어렵거나 불가능했습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 연구진은 Shastry-Sutherland Ising 모델에 다양한 매개 변수를 프로그래밍했습니다. 자성 물질의 한 종류 인 희토류 테트라 보 라이드와 현저한 유사성을 공유하기 때문에이 모델을 사용한 후속 시뮬레이션은 이러한 유형 물질의 거동에 대한 상당한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
연구원들은 프로그래밍 가능한 모델을 D-Wave 양자 컴퓨터 칩에 내장했습니다. 크레딧 : D-Wave
Purdue의 조교수 인 Arnab Banerjee는 공동 교신 저자 인 Arnab Banerjee는 "새로운 양자 어닐링 플랫폼이 복잡한 자기 상을 가진 물질, 심지어 여러 결함이있는 물질을 이해하는 데 직접적으로 도움이 될 수 있다는 점에 고무된다"고 말했다. "이 기능은 다양한 중성자 산란, 자기 감수성 및 열용량 실험에서 얻은 실제 물질 데이터를 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 그렇지 않으면 매우 어려울 수 있습니다." 자성 물질은 스핀이라고하는 자성 입자로 설명 할 수 있습니다. 각 스핀은 인접한 스핀의 동작을 기반으로 선호하는 방향을 갖지만 희토류 테트라 보 라이드는 좌절되어 이러한 방향이 서로 호환되지 않음을 의미합니다. 결과적으로 스핀은 집합 적 구성에서 타협을하게되며 분수 자화 정체와 같은 특이한 동작을 유발합니다. 이 특이한 동작은 일반적으로 모든 스핀이 한 방향을 가리 키도록하는인가 된 자기장이 일반적인 방식으로 일부 스핀에만 영향을 미치고 다른 스핀은 반대 방향을 가리킬 때 발생합니다. Ising 모델의 양자 진화에 기반한 Monte Carlo 시뮬레이션 기술을 사용하여 팀은이 현상을 현미경으로 자세히 평가했습니다. "우리는 물질의 경계 또는 가장자리를 표현하는 새로운 방법을 고안하여 양자 컴퓨터가 물질이 사실상 무한하다고 생각하도록 속이고, 이는 물질 과학 질문에 올바르게 답하는 데 결정적인 것으로 판명되었습니다." 교신 저자 트래비스 험블. Humble은 ORNL 연구원이자 2020 년 ORNL에 설립 된 DOE Quantum Information Science Research Center 인 QSC (Quantum Science Center)의 부국장입니다.이 연구에 참여하는 개인 및 기관은 QSC 회원입니다. 양자 자원은 이전에 화학 또는 물질 시스템을 조사하기 위해 작은 분자를 시뮬레이션했습니다. 그러나 수천 개의 원자를 포함하는 자성 물질을 연구하는 것은 D-Wave의 양자 장치의 크기와 다양성 때문에 가능합니다. D-Wave의 성능 연구 책임자 인 Andrew King은 "D-Wave 프로세서는 이제 실제 화합물과 유사한 실질적인 자기 시스템을 시뮬레이션하는 데 사용되고 있습니다. 이것은 큰 문제이며 메모장에서 실험실로 이동하게합니다."라고 말했습니다. "궁극적 인 목표는 고전적인 컴퓨팅에서 다루기 어렵고 알려진 실험 방법의 범위를 벗어난 현상을 연구하는 것입니다." 연구원들은 그들의 새로운 시뮬레이션이 차세대 양자 컴퓨터에 대한 미래의 노력을 합리화하기위한 기반이 될 것으로 예상합니다. 한편, 그들은 다른 모델과 재료를 테스트하는 것에서부터 결과를 검증하기위한 실험 측정 수행에 이르기까지 QSC를 통해 관련 연구를 수행 할 계획입니다. Kairys는 "당시 사용 가능한 가장 큰 양자 컴퓨터에서이 모델에 대해 가능한 가장 큰 시뮬레이션을 완료했으며, 그 결과는 앞으로 재료 과학 연구에 이러한 기술을 사용할 수 있다는 의미있는 가능성을 보여주었습니다."라고 말했습니다.
더 알아보기 미래 정보 기술 : 3D 양자 스핀 액체 공개 추가 정보 : Paul Kairys et al, Simulating the Shastry-Sutherland Ising Model Using Quantum Annealing, PRX Quantum (2020). DOI : 10.1103 / PRXQuantum.1.020320 에 의해 제공 오크 리지 국립 연구소
https://phys.org/news/2021-02-quantum-enables-simulations-unravel-mysteries.html
ㅡ먼저, 유입되는 갈륨 (Ga) 원자는 표면 에너지 힘에 의해 끌어 당겨진 나노 스케일 메사 (그림 1 (b)의 검은 색 화살표) 위에 모여 GaAs (메사 상단의 검은 윤곽선, 그림 1 (b))를 증착합니다. ). 그런 다음 유입되는 플럭스는 인듐 (In) 원자로 전환되어 인듐 비소 (InAs) (그림 1 (b)의 빨간색 영역)를 증착 한 다음 다시 Ga 원자가 GaAs를 형성하여 원하는 개별 양자를 생성합니다. 단일 광자를 방출하는 점 (그림 1 (b)의 상단 이미지). ㅡ광학 회로를 만드는 데 유용하게 사용하려면 피라미드 모양의 나노 메사 사이의 공간을 표면을 평평하게 만드는 재료로 채워야합니다.
===메모 210211 나의 oms 스토리텔링
광학 회로를 만드는 데 유용하게 사용하려면 피라미드 모양이 필요하단다. 그 피라미드는 oms의 각변에서 내부로 향하는 모습의 계층적인 사각형 궤도의 점진적으로 범위가 줄어드는 모습이다. 최종적으로는 짝수의 경우는 2^2의 ss spin 단위구조로 남는다. 짝수 단자이다.
단자는 더이상 oms을 이루지 않는다. oms광학회로를 만드는 기본구조만 제공한다, 특히 짝수 단자는 양자회로에 결정체를 제공한다.
홀수의 경우는 2^1이 남는다. 짝수 네부에 홀수의 구조가 1/2로 존재하는 것으로 보인다. 광회로의 본질은 결국 홀수 단자 +-로 남는다.
궁극적인 우주의 해답을 구할 무한 버전 모드의 양자 컴퓨팅 시뮬레이션 회로는 결국 oms와 ss/ms시스템에서 실현된다. 허허.
ㅡFirst, the incoming gallium (Ga) atoms gather on the nanoscale mesa (black arrow in Fig. 1(b)) attracted by the surface energy force and deposit GaAs (black outline at the top of the mesa, Fig. 1(b)). Do it. ). The incoming flux is then converted into indium (In) atoms to deposit indium arsenic (InAs) (red area in Fig. 1(b)), and then Ga atoms again form GaAs to produce the desired individual protons. Point emitting a single photon (top image in Figure 1(b)). ㅡTo be useful for making optical circuits, the space between the pyramid-shaped nano mesas must be filled with a material that flattens the surface.
===Note 210211 My oms storytelling
To be useful in making optical circuits, you need a pyramid shape. The pyramid is a progressively diminishing range of a hierarchical rectangular orbit, from each side of the oms to the inward. In the end, even numbers remain as a 2^2 ss spin unit structure. It is an even terminal.
Terminal no longer achieves oms. It provides only the basic structure that makes the oms optical path, especially the even terminal provides crystals to the quantum circuit.
In the case of odd numbers, 2^1 remains. It seems that the odd numbered structure exists in half in the even four. The nature of the optical circuit eventually remains with the odd terminal +-.
The infinite version mode quantum computing simulation circuit that will find the ultimate universe solution is finally realized in the oms and ss/ms systems. haha.
.음, 꼬리가 보인다
.Plants can be larks or night owls just like us
식물은 우리처럼 종달새 족이나 올빼미 족이 될 수 있습니다
에 의해 Earlham 연구소 Dr. Hannah Rees, 영국 Earlham Institute의 박사후 연구원. 크레딧 : Earlham Institute DECEMBER 19, 2020
식물의 일주기 리듬을 지배하는 유전자를 탐구하는 새로운 연구에 따르면 식물은 인간에서 발견되는 것과 동일한 신체 시계의 변형을 가지고 있습니다. 이 연구는 DNA 코드의 단일 문자 변경이 잠재적으로 식물이 종달새인지 올빼미인지 결정할 수 있음을 보여줍니다.
이 발견은 농부와 작물 육종가가 자신의 위치에 가장 적합한 시계가있는 식물 을 선택하는 데 도움이 될 수 있으며, 수확량 을 높이고 기후 변화 를 견딜 수있는 능력까지도 높일 수 있습니다 . circadian 시계는 낮과 밤을 통해 유기체를 안내하는 분자 메트로놈입니다. 아침이 오면 cockadoodledooing하고 밤에는 커튼을 닫습니다. 식물에서는 새벽 광합성을 프라이밍하는 것부터 개화시기를 조절하는 것까지 다양한 과정을 조절합니다. 이러한 리드미컬 한 패턴은 지리, 위도, 기후 및 계절에 따라 달라질 수 있습니다. 식물 시계는 지역 조건에 가장 잘 대처할 수 있어야합니다.
Earlham Institute와 Norwich에있는 John Innes Center의 연구원들은 기후 변화에 대한 긴급한 위협 인 환경의 지역적 변화에 더 탄력적 인 작물을 재배하는 궁극적 인 목표를 가지고 자연적으로 얼마나 많은 일주기 변화가 존재하는지 더 잘 이해하기를 원했습니다. 이러한 지역적 차이의 유전 적 기초를 조사하기 위해 연구팀 은 스웨덴 애기 장대 식물의 다양한 일주기 리듬 을 조사 하여 시계의 변화하는 진드기와 관련된 유전자를 확인하고 검증했습니다.
Earlham Institute의 박사후 연구원이자이 논문의 저자 인 Hannah Rees 박사는 다음과 같이 말했습니다. "식물의 전체적인 건강 상태는 일주기 시계가 하루의 길이와 계절의 경과에 얼마나 가깝게 동기화되는지에 따라 크게 영향을받습니다. 신체 시계는 경쟁자, 포식자 및 병원균보다 우위를 점할 수 있습니다. "우리는 일광 시간과 기후에 극심한 변화를 경험하는 스웨덴에서 식물 생체 시계가 어떻게 영향을 받는지보고 싶었습니다. 신체 시계의 변화와 적응 뒤에있는 유전학을 이해하면 다른 지역에서 기후에 강한 작물을 더 많이 번식시킬 수 있습니다. " 연구팀은 스웨덴 전체에서 얻은 191 종의 애기 장대에서 유전자를 연구했다. 그들은 일주기 기능의 차이를 설명 할 수있는이 식물들 사이의 작은 유전자 차이를 찾고있었습니다.
그들의 분석에 따르면 특정 유전자 (COR28)의 단일 DNA 염기쌍 변화는 늦게 꽃이 피고 기간이 더 긴 식물에서 발견 될 가능성이 더 높습니다. COR28은 개화 시간, 동결 내성 및 일주기 시계 의 알려진 조정자입니다 . 모두 스웨덴의 현지 적응에 영향을 미칠 수 있습니다. Rees 박사는 "단일 유전자의 서열 내에서 단 하나의 염기쌍 변화가 시계가 똑딱 거리는 속도에 영향을 미칠 수 있다는 것은 놀랍습니다."라고 설명했습니다. 과학자들은 또한 선구적인 지연 형광 이미징 방법을 사용하여 일주기 시계가 다르게 조정 된 식물을 선별했습니다. 그들은 가장 이른 라이저와 최신 단계적 공장의 시계 사이에 10 시간 이상의 차이가 있음을 보여주었습니다. 이는 반대로 교대 패턴으로 작동하는 공장과 비슷합니다. 식물의 지리와 유전 적 조상 모두 영향을 미치는 것으로 보입니다. "Arabidopsis thaliana는 모델 식물 시스템"이라고 Rees 박사는 말했습니다. "지놈 염기 서열을 분석 한 최초의 식물이며 일주기 생물학에서 광범위하게 연구되었지만, 다른 시계 유형을 담당하는 유전자를 찾기 위해 이러한 유형의 연관 연구를 수행 한 사람은 이번이 처음입니다. "우리의 연구 결과 는 작물 육종가의 표적을 제시 하고 미래 연구를위한 플랫폼을 제공 할 수있는 몇 가지 흥미로운 유전자 를 강조합니다 . 당사의 지연 형광 이미징 시스템은 모든 녹색 광합성 물질에 사용할 수 있으므로 다양한 식물에 적용 할 수 있습니다. 다음 단계 이러한 발견을 브라 시카와 밀을 포함한 주요 농작물에 적용 할 것입니다. " 연구 결과는 Plant, Cell and Environment 저널에 게재되었습니다 .
더 알아보기 생물학적 시계와 추가 유전자 쌍은 중요한 식물 기능을 제어합니다. 추가 정보 : Hannah Rees et al, 스웨덴 애기 장대 접근에서 시계 유전자 좌위와 관련된 자연 발생 일주기 리듬 변이, 식물, 세포 및 환경 (2020). DOI : 10.1111 / pce.13941 Earlham Institute 제공
https://phys.org/news/2020-12-larks-night-owls.html
.Senescent tumor cells building three-dimensional tumor clusters
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
.나의 oms 스토리텔링 노트 정리 중...
나는 오랜동안 서성거린 삶의 언저리에 있었다. 사람들 틈에서 늘 평범하게 살아왔다. 추운 겨울날에 마른 나뭇가지 사이로 비추는 자연의 밝은 빛줄기는 내게 정겨움을 주었으나 늘 거리의 간판 불빛 아래에 비에 젖은 밤 도시의 길을 걷곤 하였다.
내 젊은 날, 결혼 전에는 대학가 와인 하우스 카페에서 마티니를 즐기며 연인을 바라보곤 하였다. 추억은 오랜 시간 느리게 기억에서 희미해져 갔다. 세상은 어디에서 와서 가든지 기억에 머물지 않는 한 사라지거나 처음부터 없던 것들 처럼 보일 것이다. 이제는 이여져 있는 것처럼 느낀다. 삶이나 주검이나 지구의 이세상이나 외계의 저세상이나 연결된듯 하다.
210124 주요 메모
드디어 모든 것을 통합하며 설명하는 것이 가능한 oms 스토리텔링을 찾았다. 과학적 의문에 해답을 oms에서 찾은 결과 종교가 말하는 영생불멸과 철학이 말하는 진리와 진화론과 카오스이론이 말하는 복잡하고 심오한 세계를 설명하는 수준에 이르렀다. 하지만 금새 어떤 일이 기적처럼 나타날 일은 아니다. 우리가 빅뱅사건과 태양계에서 벌어지는 일들이 금새 감지할 수준이 아니라는 점 때문이며 나의 우주통달 감지력은 oms을 탐색하는 경로가 세상사 관심뿐인 일반이들과 다른 감지경로 때문에 가능했다. 우주만물이 보이는 경로가 있음이다.
1.마방진으로 바라본 세상사는 전체적으로 조화와 질서 그리고 균형을 이룬다.
2. 마방진 내부에 우주 전체의 물질을 개체화 시킨 단위로 세상사 자연현상이 전체적으로 매직섬을 이룬다.
3. 그 소립자로 부터 항성에 이르는 우리우주의 개체들은 다중우주 전체에 참여된 존재이다.
4.마방진은 oms의 단위를 가졌고 oms는 아인쉬타인의 질량에너지 등가원리를 증명한다.
4. oms내에 1의 값은 물질의 최소단위이고 그물질로 인체도 만들어 영혼의 빛을 나타내며 우주를 지적으로 드려다 볼 수 있다.
5. 인체는 oms의 스몰러들의 정적 동적인 순간적 무한대 여행으로 생겨난 물질간에 잠시 모여서 생긴 것이다.
210125
6.빅뱅으로 부터 출현된 우주가 작은 구체에서 극단적으로 커지는 구체의 표면을 가진다면 그것은 사각형 mser나 oms 안에서 사각형과 동기화하는 한계에 이른다. 고로 우주의 확장의 끝이 oms이다.
댓글