量子互聯網新型存儲器
『壹』 納米級量子電腦發展得如何
納米技術不但能使傳統的微加工技術達到更高的程度，同時它還在試圖以一種與以往相獨特的方法來製造電子元件。傳統的製造方法都在努力把大的東西做小，而納米技術卻要從底部出發，即由極小的分子元件組裝成大的器件。這種由小到大的方法被一致性的認為是未來的發展方向，下面就讓我們看看納米技術是如何打造超級電腦的。
分子計算機的研發
現代的電子計算機是根據二進制的原理製造的，就是說計算機內所有的數據指令都是以二進製表達的。
我們通常使用的計數方式是十進制，用的是0～9這10個數字來表示數的大小，而二進制只用0和1這兩個數字來表示數。大家對於這個了解下就可以了。二進制數用在計算機中進行加減乘除的運算非常方便。一個晶體管可以用兩種狀態，即打開和關閉，用打開狀態代表1，用關閉狀態代表0。分子中的化學鍵也可以有鏈接和斷開兩種狀態。那麼我們可不可以利用分子中化學鍵的開和關製造分子大小的開關，進而製造計算機呢？
美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的科學家就發明了一種新型分子開關，使分子計算機又向前邁進了一步。這一發明被選為「2000年世界十大科技進展」之一。
據介紹，這種分子開關非常的細，以一種叫套環烴的物質為基礎製成。它包括銜接在一起的兩個小環，每個小環由原子連接而成。這兩個小環以互鎖的方式銜接，就像是一小段鏈條。每個小環上都有兩個叫做「識別位置」的結構，它們能夠相互發生電化學作用。
現有的計算機基於二進位制，以晶體管的開和關兩個狀態來表示二進制的0和1。分子開關則有特殊的開和關狀態。當一個電脈沖通過套環烴分子時，其中一個環將會失去一個電子並繞另一個環轉動，這時分子開關處於「開」狀態。失去電子的環重新得到原來的電子，則使開關處於「關」狀態。套環烴開關能夠反復被打開和關閉，且能在常溫和固態下工作。實現分子開關的「開」和「關」狀態，相當於製造出了用於電子計算機的最簡單的邏輯門。邏輯門是現有計算機中央處理器工作的基礎。
接下來的任務，科學家們還需要研製出合適的導線，以將分子開關連接起來，並通過整體設計將其開發成計算機元件。經過反復研究商討之後，他們認為納米碳管有可能是理想的導線材料。
2001年7月，一群惠普公司和洛杉磯加州大學的研究人員在報告中說，他們已成功製造了厚度僅相當於一粒分子的初步電路邏輯閘。而目前，其他小組如耶魯大學和里斯大學的研究者們也准備宣布他們已成功製造了這種分子電路的其他基本計算部件。據他們說：他們已邁出重要的一步，並且超過了惠普和洛杉磯加州大學的研究者們。
在7月份的示範中，那個分子閘可移入「開」或「關」的位置，但不能恢復原位。可是耶魯和里斯大學的研究小組卻說，他們能夠控制分子閘的開關，這是表述0和1的必要步驟。惠普實驗室的科學家說他們在製造寬度少於12個原子的傳導電線組中邁出了重要的一步，這是把分子開關連結起來的決定性步驟，有朝一日，這次前進將可能使電腦的運算速度比現在快許多倍。
據悉，某些在高度保密環境下工作的實驗室，正在其他方面取得進展。其中一個實驗室正在研製一種分子裝置，它可儲存隨機存取數據。
如果成功製造出分子記憶裝置，將來只需花費幾美元費用，就可獲得巨大的貯存容量，這對於我們將會是一個巨大的財富。一項近期可實施的應用方式，可能是把整部具有數碼影碟質量的電影，儲存在一個比普遍半導體晶元還小很多的空間里。
分子計算機運行所需的電力比現有計算機大大減少，這將使它的功效達到目前硅晶元計算機的百萬倍。而且，分子計算機能夠安全保存大量數據，使用它的用戶可不必進行文件刪除工作也可保持可用空間。此外，分子計算機還有希望免受計算機病毒、系統崩潰和碰撞等故障的影響，使計算機系統變的更加具有穩定性安全性。
光子計算機的研發
1990年，美國的貝爾實驗室推出了一台由激光器、透鏡、反射鏡等組成的電腦。這就是光子計算機的雛形。光子計算機又叫光腦。電腦是靠電荷在線路中的流動來處理信息的，而光腦則是靠激光束進入由反射鏡和透鏡組成的陣列來對信息進行處理的。與電腦相似的是，光腦也靠產生一系列邏輯操作來處理和解決問題。
電腦的功率取決於其組成部件的運行速度和排列密度，光子在這兩個方面做得都是很出色的。光子的速度即光速，為每秒30萬千米，是宇宙中最快的速度，激光束對信息的處理速度可達現有半導體硅器件的1000倍。光子不像電子那樣需要在導線中傳播，即使在光線相交時，它們之間也不會相互影響，並且在不滿足干涉的條件下也互不幹涉。光束的這種互不幹涉的特性，使得光腦能夠順利地在極小的空間內開辟很多平行的信息通道，並且密度大令人吃驚。一塊截面為5分硬幣大小的棱鏡，其通過能力超過全球現有電話電纜的許多倍。貝爾實驗室研製成功的光學轉換器，在印刷字母O中可以裝入2000個信息通道。因此，電子工程師們早就設想在電腦中使用光子了。
光腦的許多關鍵技術，如光互聯技術、光存儲技術、光電子集成電路等目前都已獲得突破。光腦的應用將使信息技術發展產生飛躍並且成為促進信息技術進步的關鍵之一。
生物計算機的研發
電腦的性能是由元件與元件之間電流啟閉的開關速度來決定的。科學家發現，蛋白質有開關特性，用蛋白質分子做元件製成的集成電路，稱為生物晶元。那麼使用生物晶元的計算機稱為生物計算機。已經研製出利用蛋白質團來製造的開關裝置有：遺傳生成晶元、合成蛋白質晶元、紅血素晶元等。
用蛋白質製造的電腦晶元，在1平方微米面積上可容納數億個電路。因為它的一個存儲點只有一個分子大小，所以存儲容量可達到普通電腦的10億倍。蛋白質構成的集成電路大小隻相當於矽片集成電路的10萬分之一，而且運轉速度是相當地快，它只有10～11秒，大大超過人腦的思維速度；生物電腦元件的密度比大腦神經元的密度高100萬倍，傳遞信息速度要比人腦思維速度快得多了。
生物晶元傳遞信息時阻抗小，耗能低，而且具有生物的特點，自我組織和自我修復的功能都將會出現。它可以與人體及人腦結合起來，聽從人腦指揮，從人體中吸收營養。把生物晶元植入人的腦內，可以使盲人復明，使人腦的記憶力成千上萬倍地提高；若是植入血管中，則可以監視人體內的化學變化，可以預防各種疾病的發生。
美國已研究出可以用於生物電腦的分子電路，它由有機物質的分子組成，只有現代電腦電路的千分之一大小。
生物電子技術是巧妙地將生物技術與電子技術融合在一起而產生的一種新技術。它利用微電子技術及生物技術，使DNA分子之間可以在某種酶的作用下瞬間完成生物化學反應，從一種基因代碼變成另一種基因代碼。反應前的基因代碼可作為輸入數據，反應後的基因代碼可以作為運算結果。如果控製得當，那麼還可以利用這種過程製成一種新型電腦。DNA制出的電腦運算速度是非常地快，它幾天的運算量就相當於目前世界上所有計算機問世以來的總運算量。此外，它的存儲容量非常大，超過目前所有計算機的存儲容量。再有，DNA電腦所耗的能量極低，只有一台普通電腦的十億分之一。
生物電腦是人們多年來的期望。有了它可以實現現有電腦無法實現的模糊推理功能和神經網路運算功能，它的出現是智能計算機的突破口之一，它也是發展計算機行業的引導查。一些科學家認為，這種新型電腦將很快就能取得實質性進展。
量子計算機的研發
2000年，IBM公司宣布研製出利用5個原子作為處理器和存儲器的量子計算機，即量子電腦。
按摩爾定律，電腦處理器正在變得越來越小，其功能則正在變得越來越強。但是令人遺憾的是，目前的處理器製造方式預料會在今後10年左右達到極限。現在使用的平版印刷技術無法製造出分子大小的微器件，這促使研究人員嘗試利用基因鏈或通過開發其他微型技術來製造電腦。
量子計算機是一種基於原子所具有的神秘量子物理特性的裝置，這些特性使得原子能夠通過相互作用起到電腦處理器和存儲器的作用。IBM的這台量子計算機被認為是朝著具有超高速運算能力的新一代計算裝置邁出的新的一步。量子計算機的基本元件就是原子和分子。它可以用於諸如資料庫超高速搜索等方面，還可以用於密碼技術上，即密碼的編制和破譯。IBM公司利用這台量子電腦樣機解決了密碼技術中的一個典型的數學問題，即求解函數的周期。它可以一次性地解決這一問題的任何例題，而常規電腦需要重復數次才能解決這樣的問題。
雖然微電子技術面臨挑戰，但傳統的製造業在挑戰面前並不會低頭氣餒，仍在堅持不斷地探索解決問題的新途徑。美國電話電報公司的貝爾研究室於1988年研製成功了隧道三極體。這種新型電子器件的基本原理是在兩個半導體之間形成一層很薄的絕緣體，其厚度為1～10納米之間，此時電子會有一定的概率穿越絕緣層。這就是所謂的量子隧道效應。一層超薄的絕緣層好像是大山底下的一條隧道，電子可以順利地從山的這邊穿到山的那邊。由於巧妙地應用了量子隧道效應，所以器件的尺寸比目前的集成電路小100倍，而運算速度提高1000倍，功率損耗只有傳統晶體管的千分之一。顯然，速度快，體積小，功耗低的嶄新器件，對超越集成電路的物理限制具有重大意義。隨著研究工作的深入發展，近年科學家已研製成功單電子晶體管，只要控制單個電子就可以完成特定的功能。
在過去幾十年中，硅晶元走過一條高速成長之路。30納米晶體管技術將使硅晶元可以容納4億個晶體鋒。但這種增長不可能永遠持續下去。因為，硅晶元的發展將很快走向盡頭。誰會成為傳統的硅晶元電腦的終結者?目前科學家看好光電腦、生物電腦和量子電腦，其中又以量子電腦呼聲最高。
光電腦利用光子取代電子進行運算和存儲，它用不同波長的光代表不同數據，可快速完成復雜計算。然而要想製造光電腦，需要開發出可用一條光束控制另一條光束變化的光學晶體管。現有的光學晶體管龐大而笨拙，用其製造台式電腦，將有一輛汽車那麼大，因此，光電腦短期內進入實用階段將是一件十分困難的事。
DNA(脫氧核糖核酸)電腦是美國南加州大學阿德勒曼博士1994年提出的奇思妙想，他提出通過控制DNA分子間的生化反應來完成運算。
DNA是生物遺傳的物質基礎，它通過4種核苷酸的排列組合存儲生物遺傳信息。將運算信息排列於DNA上，並通過特定DNA片段之間的相互作用來得出運算結果，是DNA計算機工作的主要原理。
網德勒曼教授是DNA計算機研究領域的先驅他開創了對DNA計算機的研究之路。他於1994年在實驗中演示，DNA計算機可以解決著名的「推銷員問題」，首次論證了這種計算技術的可行性。「推銷員問題」用數學語言來說，是求得在7個城市間尋找最短的路線，這么簡單的問題，心算就可以給出答案。
但這次阿德勒曼教授用DNA計算機演示的新問題難度就大多了，靠人腦的計算能力基本無法處理，形象化地表述如下：假設你走進一個有100萬輛汽車的車行，想買一輛稱心的車。你向銷售員提出了一大堆條件，如「敞篷和天藍色的」，「想買一輛4座和自動檔的」，「寶馬車」等等，加起來多達24項。在整個車行中，能滿足你所有條件的車只有一輛。從理論上說，銷售員必須一輛輛費勁地找。而現在傳統的電子計算機採用的就是這種串列計算的辦法來求解。
阿德勒曼等設計的DNA計算機則就是針對這一問題進行了並行處理。他們首先利用DNA片段編碼了100萬種可能的答案，然後將其逐一通過不同容器，每個容器都放入了代表24個限制條件之一的DNA。每通過一個容器，滿足特定限制條件的DNA分子經反應後就會被留下，並進入下一個容器繼續接受其他限制條件的檢驗，不滿足的則被排除出去。
從解決這個問題的過程中不難看出，理論上，DNA計算機的運算策略和速度將優於傳統的電子計算機。阿德勒曼教授說，雖然他們的新實驗進一步提高了DNA計算機模型的運算能力，但總的來說，DNA計算機還是存在太高的錯誤率；要真正超越電子計算機，還需要在DNA大分子操縱技術等方面有大的突破。而且目前流行的DNA計算技術都必須將DNA溶於試管液體中。這種電腦由一堆裝著有機液體的試管組成，神奇歸神奇，卻也很笨拙。如果這一問題得不到解決，DNA電腦在可以預見的未來將難以取代硅晶元電腦。與前兩者相比，量子電腦前景似乎更為光明。一些科學家預言，量子電腦將從新一代電腦研製熱潮中脫穎而出，成為今後重要研究的一個目標。
中國科技大學量子電腦研究專家也提出了與此相同的觀點，將量子形容為一種「玄而又玄」的東西，提出了一個比喻：如果一隻老鼠准備繞過一隻貓，根據經典物理理論，它要麼從左邊、要麼從右邊穿過。而根據量子理論，它可以同時從貓的左邊和右邊穿過。量子這種常人難以理解的特性使得具有5000個量子位的量子電腦，可在約30秒內解決傳統超級電腦要100億年才能解決的大數因子分解問題。由於意識到量子電腦問世後將對電腦及網路安全構成巨大沖擊，不少國家從自身國家利益出發，正在量子電腦研究領域展開激烈的角逐，時刻密切關注著量子電腦的發展進程。
2000年，量子電腦研究捷報頻傳。先是中國科學院知識創新工程開放實驗室成功研製出4個量子位的演示用量子電腦。之後，美國IBM公司又推出5個量子位的演示用量子電腦。在美國加州理工學院，科學家們甚至已經在從事量子網際網路的研究。
量子電腦雖然威力無比，妙不可言，要想它被廣泛地運用，真正為人類造福還需耐心期待。由於量子電腦的原理與構造和傳統計算機截然不同，科學家的研製工作幾乎是從零開始，十分艱難。
量子電腦運行時所需的絕對低溫、原子測控等苛刻條件更使這種「魔法」般玄妙的神物目前不可能像個人電腦機一樣走入尋常百姓家。但人們也不必失望，相信經過科學家的不懈努力，在不久的將來，當量子電腦走出實驗室，真正可以實際應用時，普通人完全可以通過互聯網訪問遠程的量子主機，指揮它於這於那，共享這項神奇的發明。
可以預料，雖然量子電腦距離實用化還有很長的一段路要走，但它取代硅晶元電腦可能只是時間問題。
『貳』 近日好股票
● 抗癌葯品增值稅率降低、創新葯產業發展將提速
進口抗癌葯品，減按3%徵收進口環節增值稅。將啟動抗癌葯國家集中采購和醫保准入談判
點評：此次將103個制劑品種、51個原料葯品抗癌葯增值稅率從17%降低到3%,創新抗癌葯研發企業，將直接受益於稅率降低帶來收入和利潤增厚，有效對沖 新葯研發高投入成本，在一定空間上降低葯價讓利癌症患者。在監管部門系列扶持抗癌葯物政策推動下，創新葯產業發展將提速，龍頭企業優勢將進一步提升。
公司方面，貝達葯業（300558）、益佰制葯（600594）的抗癌葯產品以及泰格醫葯（300347）的CRO業務，將受益於創新葯市場發展。
● 新設立合資券商全面開閘、業務范圍將逐步放開
《辦法》不再要求單個境外投資者對上市券商的持股比例必須制在30%以內，並允許 外資控股合資證券公司，決定逐步放開合資證券公司的業務范圍。從即日起，符合條件的境外投資者可提交設立合資券商的申請材料。以往這些合資券商受到較為嚴格的牌照管理限制，展業范圍以投行類業務為主。外資股東無法控股，也在客觀上影響了經營管理能動性的發揮。
點評：目前我國合資證券公司共12家，包括在香港上市的中金公司、山西證券（002500）持股66.7%的中德證券、華鑫股份（600621）、丹利華鑫等。
● 我國正在研製下一代存儲晶元、速度提升1000倍
武漢光電國家研究中心研發團隊正在全力研發「下一代存儲晶元」。預計明年能在實驗室研發成功。到時候，晶元的讀寫速度會比現在快1000倍，可靠性提高 1000倍，一旦產業化成功，將顛覆產業格局。目前，英特爾等產業巨頭也在研究這一方向。」
點評：晶元進口額從近年起已連續3年超過原油，成為我國第一大進口商品。中國晶元進口量高達3770億塊，進口額為2601 億美元，摺合人民幣高達 17561 億元。而在晶元領域，存儲晶元是產值和需求量第一的晶元，占晶元總產值近25%。
預計到2020年國內存儲晶元的市場規模到5000億元。而當前我國95%的存 儲器晶元依靠進口。
未來5-10年階段，國產化的存儲晶元進口替代空間巨大。從存儲晶元的技術趨勢來看，隨著存儲晶元的存儲密度指數增長，晶元的製造從傳統 的2D向3D轉變，而中國企業與全球競爭對手在3D布局的差距相對更小，國內企業未來有望藉助3D存儲技術和貼近國內巨大需求市場實現彎道超車。
南大光電（300346）主營光電新材料MO源。MO源是製造相變存儲器的核心原材料。 紫光國芯（002049）在接受機構調研時表示，正在進行「高性能第四代DRAM存儲器晶元產品」的研發。
● 全球首套高鐵自動駕駛系統即將現場試驗、100%中國研發
據報道，由「中國通號」研發的全球首套時速350公里高鐵自動駕駛系統（C3+ATO）順利完成實驗室測試，即將進入現場試驗，標志著我國高鐵自動駕駛技術取得重 大突破------高鐵的自動駕駛時代到來了！這項關鍵技術的突破，完全是中國自主研發取得的，核心技術和產品100%國產化，並建立了中國的技術標准！
點評：智能化是我國高鐵發展的必然方向。中國首次智能高鐵關鍵技術綜合試驗正在進行中。智能高鐵將採用雲計算、物聯網、大數據、北斗定位、下一代移動通信、人工智慧等先進技術，通過新一代信息技術與高速鐵路技術的集成融合，實現高鐵智能建造、智能裝備、智能運營技術水平全面提升，保證我國高鐵技術持續領 先世界。
眾合科技（000925）研製成功智能高速列車系統中最為關鍵的高速列車動態感知系統，實現了高速列車車載網路（列控網、感測網、物聯網 和互聯網）的融合。 世紀瑞（300150）主要的鐵路行車安全監控系統產品提供商。
政策、行業指向熱點
★ 首次實現肉眼可見量子糾纏，量子互聯網再進一步
量子通信概念股：神州信息（000555）、科華恆盛（002335）、盛洋科技（603703）、三力士（002224）
★ 大基金二期接近完成，化合物半導體成三大重心之一
化合物半導體概念股：有研新材（600206）、雲南鍺業（002428）、乾照光電（300102）、海特高新（002023）
★ 國務院辦公廳發布關於促進「互聯網+醫療健康」發展的意見
互聯網+醫療概念股：和佳股份（300273）、萬達信息（300168）、思創醫惠（300078）、衛寧健康（300253）
★ 抗癌葯品增值隨率降低，創新葯產業發展將提速
創新葯概念股：貝達葯業（300558）、益佰制葯（600594）、泰格醫葯（300347）、復星醫葯（600196）
★ 香港大學研製成功新葯，可預防艾滋病及清除病毒
抗艾滋病概念股：博騰股份（300363）、吉葯控股（300108）、東北制葯（000597）、溢多利（300381）
★ 新設立合資券商開閘，業務范圍將逐步放開
合資券商概念股：山西證券（002500）、華鑫股份（600621）、東方證券（600958）、方正證券（601901）
『叄』 我國目前新型計算機
2018年中國計算機行業十大猜想:新零售鏖戰全面升級-中商情報網
1
猜想一:技術創新帶動計算機行業迎來復甦:當前,科技行業已開始步入由物聯網、5G、人工智慧技術引領的智能時代.對於IT產業而言,...
2
猜想二:中國量子計算繼續取得重大進展:量子計算系統具有遠超經典計算機的算力,中國在量子計算領域處於世界領先地位,正在迅速接近...
3
猜想三:區塊鏈技術應用加速普及:近期,區塊鏈技術呈現出加速滲透的態勢,且有向高級應用場景擴張
『肆』 多節點什麼網路取得基礎性突破
多節點量子網路取得基礎性突破 。
中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉、教授包小輝等人研究量子網路取得重要進展，成功地利用多光子干涉將分離的3個冷原子量子存儲器糾纏起來，為構建多節點、遠距離的量子網路奠定了基礎。國際權威學術期刊《自然·光子學》日前發表了該成果，審稿人認為這是「多節點量子網路研究的里程碑」。
與現有的電子計算機網路相對應，量子網路指的是遠程量子處理器間的互聯互通，按發展程度可分為量子密鑰網路、量子存儲網路、量子計算網路三個階段。
由於量子網路的重要應用價值，國際科技競爭非常激烈。目前量子密鑰網路已較為成熟，正在進入規模化應用，如我國已經建成的量子保密通信「京滬干線」。在下一階段的量子存儲網路方面，當前的主要科研目標是拓展節點數目、增加節點間距離。
構建量子存儲網路的基本資源是光與原子間的量子糾纏，糾纏的亮度及品質決定了量子網路的尺度與規模。
以高亮度光與原子糾纏為基礎，研究人員通過制備多對糾纏，用3光子干涉成功地將3個原子系綜量子存儲器糾纏起來。
實驗中的3個量子存儲器位於兩間獨立的實驗室里，二者之間由18米的單模光纖相連。研究人員介紹，結合相關新型存儲和糾纏技術，他們未來有望進一步增加節點數目；採用量子頻率轉換技術將原子波長轉換至通信波段，也有望大幅擴展節點間的距離。
(4)量子互聯網新型存儲器擴展閱讀：
量子糾纏量子理論研究者很早就發現了開啟量子通訊的鑰匙——量子糾纏。量子糾纏描述了這樣一個現象：兩個微觀粒子位於宇宙空間中的兩邊，無論相隔多遠，只要這兩個粒子彼此處於量子糾纏，則通過改變一個粒子的量子狀態，就可以使非常遙遠的另一個粒子狀態也發生改變，信號超越了時空的阻隔，直接送達了另一個粒子那裡。
這種神奇的現象和我們生活中所說的「心靈感應」很類似，兩個相距遙遠的人不約而同地想去做同一件事，好像有一根無形的線繩牽著兩個人。
這種理論上的超過通訊方式激起了量子科學家們的雄心壯志，他們試圖建立起比現在的互聯網快千萬倍的量子網路。
『伍』 清華團隊刷新了量子介面糾纏數量的世界紀錄嗎
據報道，日前清華大學負責人表示，該校交叉信息研究院段路明研究組在量子信息領域取得重要進展，首次實現25個量子介面之間的量子糾纏， 刷新了量子介面糾纏數量的世界紀錄。
該負責人還表示，研究人員通過光束復分技術，獨立定址並相干調控5×5的量子介面陣列，制備了多體量子糾纏態，在25個量子介面之間，實驗利用糾纏判據以高信度證明至少存在22體以上的真實糾纏。審稿人評價這一工作「是一個創紀錄的糾纏個數，也是構建第一個量子網路過程中的一個重要里程碑」。
據悉，量子信息領域的最終目標是要實現量子互聯網，而量子介面是量子互聯網的基本元器件之一，能相互糾纏的介面越多越好，清華研發了新穎的二維量子介面陣列，解決了相關技術問題，可以方便地實現多個量子介面間的糾纏。
文章來源：央廣網
『陸』 澳洲量子技術領先全球了嗎
長期以來，關於量子技術的發展可以說是如今科學界的一個重點，並且世界各國都在針對“量子技術”不同領域之間進行研究，算是各有各的優勢和劣勢吧。
綜合情況來說，還是我們前面說的那句話，澳洲的這個“量子謎團”被揭開之後，可能成為單方面領先全球的技術，但是我國在量子互聯網方面的突破也是不錯的，這里不能進行整體性的對比。在全球范圍之中，世界都在進行量子技術的研究，這也只能進行單方面的對比，看看誰的研究更強，並且最終看誰應用更加強大才是最為主要的。
『柒』 我國學者研究的多節點什麼網路取得基礎性突破
多節點量子網路取得基礎性突破。
中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉、教授包小輝等人研究量子網路取得重要進展，成功地利用多光子干涉將分離的3個冷原子量子存儲器糾纏起來，為構建多節點、遠距離的量子網路奠定了基礎。國際權威學術期刊《自然·光子學》日前發表了該成果，審稿人認為這是「多節點量子網路研究的里程碑」。
相關事件：
由於量子網路的重要應用價值，國際科技競爭非常激烈。目前量子密鑰網路已較為成熟，正在進入規模化應用，如我國已經建成的量子保密通信「京滬干線」。在下一階段的量子存儲網路方面，當前的主要科研目標是拓展節點數目、增加節點間距離。
構建量子存儲網路的基本資源是光與原子間的量子糾纏，糾纏的亮度及品質決定了量子網路的尺度與規模。以高亮度光與原子糾纏為基礎，研究人員通過制備多對糾纏，用3光子干涉成功地將3個原子系綜量子存儲器糾纏起來。
實驗中的3個量子存儲器位於兩間獨立的實驗室里，二者之間由18米的單模光纖相連。研究人員介紹，結合相關新型存儲和糾纏技術，他們未來有望進一步增加節點數目；採用量子頻率轉換技術將原子波長轉換至通信波段，也有望大幅擴展節點間的距離。
『捌』 量子電腦會取代硅晶元電腦嗎
2000年，IBM公司宣布研製出利用5個原子作為處理器和存儲器的量子計算機，即量子電腦。
按摩爾定律，電腦處理器正在變得越來越小，其功能則正在變得越來越強。但是，目前的處理器製造方式預料會在今後10年左右達到極限。現在使用的平版印刷技術無法製造出分子大小的微器件，這促使研究人員嘗試利用基因鏈或通過開發其他微型技術來製造電腦。
量子計算機是一種基於原子所具有的神秘量子物理特性的裝置，這些特性使得原子能夠通過相互作用起到電腦處理器和存儲器的作用。量子計算機的基本元件就是原子和分子。IBM的這台量子計算機被認為是朝著具有超高速運算能力的新一代計算裝置邁出的新的一步。它可以用於諸如資料庫超高速搜索等方面，還可以用於密碼技術上，即密碼的編制和破譯。IBM公司利用這台量子電腦樣機解決了密碼技術中的一個典型的數學問題，即求解函數的周期。它可以一次性地解決這一問題的任何例題，而常規電腦需要重復數次才能解決這樣的問題。
微電子技術面臨挑戰，但傳統的製造業在挑戰面前並不氣餒，仍在不斷地探索解決問題的新途徑。美國電話電報公司的貝爾研究室於1988年研製成功了隧道三極體。這種新型電子器件的基本原理是在兩個半導體之間形成一層很薄的絕緣體，其厚度為1～10納米之間，此時電子會有一定的概率穿越絕緣層。這就是量子隧道效應。一層超薄的絕緣層好像是大山底下的一條隧道，電子可以順利地從山的這邊穿到山的那邊。由於巧妙地應用了量子隧道效應，所以器件的尺寸比目前的集成電路小100倍，而運算速度提高1000倍，功率損耗只有傳統晶體管的千分之一。顯然，體積小，速度快，功耗低的嶄新器件，對超越集成電路的物理限制具有重大意義。隨著研究工作的深入發展，近年科學家已研製成功單電子晶體管，只要控制單個電子就可以完成特定的功能。
在過去短短幾十年中，硅晶元走過一條高速成長之路。30納米晶體管技術將使硅晶元可以容納4億個晶體鋒。但這種增長不可能永遠持續下去。因為，硅晶元將很快走向終結。誰會成為傳統的硅晶元電腦的終結者?目前科學家看好光電腦、生物電腦和量子電腦，其中又以量子電腦呼聲最高。
光電腦利用光子取代電子進行運算和存儲，它用不同波長的光代表不同數據，可快速完成復雜計算。然而要想製造光電腦，需要開發出可用一條光束控制另一條光束變化的光學晶體管。現有的光學晶體管龐大而笨拙，用其製造台式電腦，將有一輛汽車那麼大，因此，光電腦短期內進入實用階段很難。
DNA(脫氧核糖核酸)電腦是美國南加州大學阿德勒曼博士1994年提出的奇思妙想，他提出通過控制DNA分子間的生化反應來完成運算。
DNA是生物遺傳的物質基礎，它通過4種核苷酸的排列組合存儲生物遺傳信息。將運算信息排列於DNA上，並通過特定DNA片段之間的相互作用來得出運算結果，是DNA計算機工作的主要原理。
網德勒曼教授是DNA計算機研究領域的先驅。他於1994年在實驗中演示，DNA計算機可以解決著名的「推銷員問題」，首次論證了這種計算技術的可行性。「推銷員問題」用數學語言來說，是求得在7個城市間尋找最短的路線，這一問題相對簡單，心算就可以給出答案。
但這次阿德勒曼教授用DNA計算機演示的新問題難度就大多了，靠人腦的計算能力基本無法處理，這個問題可以形象化地表述如下：假設你走進一個有100萬輛汽車的車行，想買一輛稱心的車。你向銷售員提出了一大堆條件，如「想買一輛4座和自動檔的」，「敞篷和天藍色的」，「寶馬車」等等，加起來多達24項。在整個車行中，能滿足你所有條件的車只有一輛。從理論上說，銷售員必須一輛輛費勁地找。傳統的電子計算機採用的就是這種串列計算的辦法來求解。
阿德勒曼等設計的DNA計算機則對這一問題進行了並行處理。他們首先利用DNA片段編碼了100萬種可能的答案，然後將其逐一通過不同容器，每個容器都放入了代表24個限制條件之一的DNA。每通過一個容器，滿足特定限制條件的DNA分子經反應後被留下，並進入下一個容器繼續接受其他限制條件的檢驗，不滿足的則被排除出去。
從解決這個問題的過程中可以看出，理論上，DNA計算機的運算策略和速度將優於傳統的電子計算機。阿德勒曼教授說，雖然他們的新實驗進一步提高了DNA計算機模型的運算能力，但總的來說，DNA計算機錯誤率還是太高；要真正超越電子計算機，還需要在DNA大分子操縱技術等方面有大的突破。而且目前流行的DNA計算技術都必須將DNA溶於試管液體中。這種電腦由一堆裝著有機液體的試管組成，神奇歸神奇，卻也很笨拙。這一問題得不到解決，DNA電腦在可以預見的未來將難以取代硅晶元電腦。與前兩者相比，量子電腦前景似乎更為光明。一些科學家預言，量子電腦將從新一代電腦研製熱潮中脫穎而出。
中國科技大學量子電腦研究專家也提出了與此類似的觀點，將量子形容為一種「玄而又玄」的東西，提出了一個比喻：如果一隻老鼠准備繞過一隻貓，根據經典物理理論，它要麼從左邊、要麼從右邊穿過。而根據量子理論，它可以同時從貓的左邊和右邊穿過。量子這種常人難以理解的特性使得具有5000個量子位的量子電腦，可在約30秒內解決傳統超級電腦要100億年才能解決的大數因子分解問題。由於意識到量子電腦問世後將對電腦及網路安全構成巨大沖擊，美國科研機構正在密切關注量子電腦的進展。不少國家從國家利益出發，正在量子電腦研究領域展開激烈的角逐。
以日本為例，日本郵政省於2000年決定增加量子信息技術的研究投入，預計到2010年將達到400億日元。按照日本郵政省的預計，量子信息技術將在2030午步人實用化階段。2000年，量子電腦研究捷報頻傳。先是中國科學院知識創新工程開放實驗室成功研製出4個量子位的演示用量子電腦。之後，美國IBM公司又推出5個量子位的演示用量子電腦。印度科學家也在緊鑼密鼓地開展此項研究，印度國家研究所的科學家說，量子電腦將於2005年問世。在美國加州理工學院，科學家們甚至已經在從事量子網際網路的研究。
量子電腦雖然威力無比，妙不可言，但要真正為人類造福還需耐心期待。由於量子電腦的原理與構造和傳統計算機截然不同，科學家的研製工作幾乎是從零開始，十分艱難。而量子電腦運行時所需的絕對低溫、原子測控等苛刻條件更使這種「魔法」般玄妙的神物目前不可能像個人電腦機一樣走人尋常百姓家。但人們也不必失望，幾十年以後，當量子電腦走出實驗室，真正可以實際應用時，普通人完全可以通過互聯網訪問遠程的量子主機，指揮它於這於那，共享這項神奇的發明。
可以預料，雖然量子電腦距離實用化還有很長的一段路要走，但它取代硅晶元電腦可能只是時間問題。
『玖』 我國學者研究的多節點什麼網路取得基礎性的突破
長期以來，器官大小的決定因素，一直是科學研究關注的熱點。Hippo信號通路異常會導致大量器官過度生長，從而誘發人和動物體內腫瘤。科學家發現，Hippo通路通過一系列蛋白磷酸化修飾，最終控制轉錄因子Yap的活性。Yap蛋白量異常增高，是腫瘤的標志性特徵之一，但是背後的原因和增高的途經是怎樣的，科學家們一直努力探索。近日，山東農業大學周紫章課題組、劉慶信課題組與珠海市人民醫院陸驪工課題組合作在《自然·通訊》（Nature Communications）上揭開了這個謎底。他們發現，更上游的去泛素化酶Usp7抑制了Yap蛋白的降解，導致其異常增高，Usp7可作為肝癌潛在的葯物治療靶點。
研究者檢測了60例肝癌患者的樣本，發現Usp7蛋白在肝癌組織中顯著上升，表達與Yap呈正相關，因此Usp7可作為肝癌診斷的分子標記。用Usp7的抑制劑處理肝癌細胞，可以顯著降低細胞的增殖和分裂能力，表明該抑制劑可以作為治療肝癌的潛在葯物。該研究結果部分揭示了生物體器官大小的調節機理，並為肝癌的早期診斷提供了分子標記，也為肝癌治療提供了葯物靶點。
——《科技日報》
3
我國學者研究「多節點量子網路」取得基礎性突破
近期，中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉、教授包小輝等人研究量子網路取得重要進展，成功地利用多光子干涉將分離的3個冷原子量子存儲器糾纏起來，為構建多節點、遠距離的量子網路奠定了基礎。國際權威學術期刊《自然·光子學》日前發表了該成果，審稿人認為這是「多節點量子網路研究的里程碑」。
與現有的電子計算機網路相對應，量子網路指的是遠程量子處理器間的互聯互通，按發展程度可分為量子密鑰網路、量子存儲網路、量子計算網路三個階段。
由於量子網路的重要應用價值，國際科技競爭非常激烈。目前量子密鑰網路已較為成熟，正在進入規模化應用，如我國已經建成的量子保密通信「京滬干線」。在下一階段的量子存儲網路方面，當前的主要科研目標是拓展節點數目、增加節點間距離。
構建量子存儲網路的基本資源是光與原子間的量子糾纏，糾纏的亮度及品質決定了量子網路的尺度與規模。
——新華網
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中國科大發展一種新型生物合成法制備納米復合材料
▲圖片來源：網路
中國科學技術大學俞書宏教授研究團隊發展一種新型生物合成法，首次制備出系列宏觀尺度功能納米復合材料。
近日，《國家科學評論》在線發表了中國科大俞書宏教授研究團隊這一最新研究成果。
納米材料具有許多優異的性能，將納米材料組裝成宏觀尺度體材料可實現微觀性能向宏觀的「集成」，並實現許多新的且單個納米顆粒所不具備的性質，如光學、磁學、電學及離子傳導性能等。但如何將納米材料組裝成宏觀尺度體材料並保持其納米尺度的獨特性能，是納米材料獲得實際應用的關鍵，也是目前面臨的重要挑戰之一。
近日，俞書宏教授研究團隊發展了一種通用的生物合成方法——固態基底-氣溶膠生物合成法，通過將傳統木醋桿菌液態發酵基底替換為固態，穩定了微生物合成納米纖維素的界面，並通過程序化控制，在納米纖維素生長界面上沉積不同納米單元，實現納米纖維素與納米單元均勻復合，首次成功制備了一系列納米結構單元含量可控、形狀規則的宏觀尺度大塊細菌纖維素納米復合材料。與傳統漿料法相比，該生物合成過程完整地保留了細菌纖維素的三維納米網路結構，所制備的復合材料在保留其納米單元納米尺度優良性能的同時，具有更優異的力學強度。
——中國新聞網
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新研究：基因影響胖瘦
▲圖片來源：網路
當我們看到一個很胖的人時，可能很容易把他與貪吃、懶惰等生活方式聯系起來。但英國一項新研究表明，事情並沒有那麼簡單，在控制體重方面，基因也起到較為重要的作用。
研究人員在新一期美國《科學公共圖書館·遺傳學》雜志上發表論文說，他們分析了1.4萬名志願者的基因信息，試圖尋找肥瘦背後的基因奧秘。與很多重點關注肥胖人群的研究不同，這項研究將偏瘦人群也考慮在內。參與基因分析的志願者中，1622人是體型偏瘦的健康人，1985人嚴重肥胖，其餘大約1萬人體重正常。
研究人員說，他們此次不僅找到了一些已知的肥胖相關基因，還發現了一些新的嚴重肥胖相關基因和健康瘦體型相關基因。綜合這些基因的作用，他們開發出了一套關於胖瘦遺傳風險的評分體系，結果發現，偏瘦人群的評分普遍較低，而肥胖人群的評分較高。
領導研究的劍橋大學教授薩達芙·法魯基說，這項工作首次表明，健康的瘦人之所以較瘦，不一定是因為他們的生活方式更健康，而是他們沒有那麼多增加肥胖風險的基因負擔。
——新華網
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珊瑚的「綠光」吸引共生藻
▲圖片來源：網路
很多珊瑚體內存在綠色熒光蛋白，在紫外線或者藍光照射下會發出綠色熒光。日本東北大學等機構最新研究發現，珊瑚發出的這種「綠光」，可吸引對於珊瑚生長不可或缺的共生藻。
許多珊瑚體內都存在一種被稱為蟲黃藻的共生藻，這種藻類會帶來對珊瑚生長發育不可或缺的營養。但此前人們不清楚珊瑚是如何誘使蟲黃藻與其共生的。
日本東北大學等機構研究人員發現，珊瑚的綠色熒光蛋白能引誘在周圍環境中浮游的蟲黃藻，因為蟲黃藻具有朝向弱綠色光方向游動的特性。如果珊瑚因死亡等原因而缺乏綠色熒光蛋白，則對蟲黃藻的吸引力大大降低。