今天是星期六,这意味着在一个时间之箭向后移动的宇宙中,人们明天必须去上班。在这样一个假想的世界里,加菲猫讨厌星期五——很难想象。本周,我们看到了几百项突破性的科学进展,其中四项我在这里强调了一下,包括一项新的地球工程研究,量子信息安全的突破,以及偷听鸟类的悠扬梦境。
在周一的日食期间,随着布鲁克林上空的光线变得暗淡,气温明显下降了8度,我突然想到:挡住太阳是冷却大气的好方法(我拥有一所认可的大专院校的副学士学位)。事实证明,几十年来,研究人员一直在饶有兴趣地考虑地球工程方法(通常是纯粹的恐惧)。
现在,伯明翰大学(University of Birmingham)的研究人员对海洋云层增亮进行了建模,发现它的主要作用是增加云层覆盖的数量,这占到其冷却效果的90%。以前的模型主要关注气溶胶注入的效果,以增加云的亮度,并将阳光反射回它来自的地方。这个想法是向大气中喷射微小的反射颗粒,这些颗粒与云混合并增加它们的亮度;澳大利亚正在进行实验,海洋研究人员试图减少大堡礁的白化现象。
在目前的研究中,研究人员使用机器学习模型、卫星数据和历史气象数据研究了夏威夷基拉韦厄火山喷发产生的天然气溶胶喷射。在火山活动期间,他们估计云量增加了50%,并产生了高达-10 W - m-2的区域冷却效应。
布宜诺斯艾利斯大学的研究人员利用他们对鸟类肌肉激活的20年研究,将一只无意识的鸟类梦见领土冲突的神经数据转化为合成的鸟鸣。在睡觉时,鸟类的肌肉会表现出与已知行为相对应的活动模式,包括向与发声相关的肌肉组织发出的信号。
同样,人类和其他动物在梦中表现出与清醒时类似的肌肉活动。这种鸟是一种捕蝇鸟,被称为大kiskadee(以其标志性的歌声命名),被选中是因为它的身体歌唱机制得到了充分的研究。当这只鸟睡觉时,研究人员观察到它抬起羽毛的顶部,这是一种与领土行为有关的姿势;研究人员利用下丘脑发声器官的动态模型,将从这种鸟的注射器肌肉活动中获得的数据转化为大kiskadee独特的领土叫声。
“想象这只孤独的鸟在梦中重现领土争端,我感到非常同情。我们与其他物种的共同点比我们通常认识到的要多,”研究作者加布里埃尔·明德林说。
长期以来,研究人员一直使用一种理想化的台球游戏作为数学和物理现象的模型。例如,假设有一个完美的台球桌和一个完美的球形主球,零摩擦,球将永远从台球桌壁上弹开。
理论家们探索的问题包括,“球会回到它的起点吗?”“球是否会到达桌子上的每一个点?”如果你改变它的起始点或者初始射击的角度会发生什么?
这些问题适用于许多数学背景,包括对混沌的探索。现在,阿姆斯特丹大学的一组研究人员用一个新的约束条件修改了这个思想实验:如果球被限制不能穿过自己的路径会怎么样?结果是表的大小变得越来越小。新的约束揭示了球最终会被自己的路径困在桌子上,而且它更有可能被困在桌子的某些部分而不是其他部分。
这对生物学家来说很有趣,因为许多物种在寻找食物的时候会沿着自己的路径走,比如,避开以前探索过的区域。研究人员指出,单细胞黏菌使用这种自我回避的路径。“结果将帮助我们更好地理解这些生物系统,甚至可能将我们学到的经验教训结合起来,优化这种带有记忆的台球形式,用于机器人,”合著者Mazi Jalaal说。
牛津大学的物理学家们知道,目前你家里还没有量子计算机,但如果你有了,他们认为你可能想把照片和其他东西上传到云端。我的意思是,量子计算面临着一些艰巨的挑战,比如找到一个在绝对零度以上的温度下保持相干的量子位,这只是开始。但假设,如果他们做到了,并且有可能用量子计算硬件大规模生产家用电器,你会希望你的云连接是安全的。
研究人员描述了“盲量子计算”,这是使用捕获离子和单光子的安全量子网络的一项进步。在实验室里,他们通过光纤网络连接了量子计算服务器和光子探测器。有了他们的系统,就可以访问远程量子系统,使用秘密算法处理机密信息,并在不泄露秘密信息的情况下验证结果的正确性。
计算产生的修正必须应用于所有后续计算,需要实时信息符合算法。他们设想了一种设备,可以插入笔记本电脑,在使用量子云服务时保护数据。
?2024 Science X Network
引文:听鸟梦,确保量子比特,想象不可能的台球(2024,4月13日)摘自2024年4月13日的https://phys.org/news/2024-04-saturday-citations-bird-qubits-impossible.html
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