量子互联网新型存储器
‘壹’ 纳米级量子电脑发展得如何
纳米技术不但能使传统的微加工技术达到更高的程度，同时它还在试图以一种与以往相独特的方法来制造电子元件。传统的制造方法都在努力把大的东西做小，而纳米技术却要从底部出发，即由极小的分子元件组装成大的器件。这种由小到大的方法被一致性的认为是未来的发展方向，下面就让我们看看纳米技术是如何打造超级电脑的。
分子计算机的研发
现代的电子计算机是根据二进制的原理制造的，就是说计算机内所有的数据指令都是以二进制表达的。
我们通常使用的计数方式是十进制，用的是0～9这10个数字来表示数的大小，而二进制只用0和1这两个数字来表示数。大家对于这个了解下就可以了。二进制数用在计算机中进行加减乘除的运算非常方便。一个晶体管可以用两种状态，即打开和关闭，用打开状态代表1，用关闭状态代表0。分子中的化学键也可以有链接和断开两种状态。那么我们可不可以利用分子中化学键的开和关制造分子大小的开关，进而制造计算机呢？
美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家就发明了一种新型分子开关，使分子计算机又向前迈进了一步。这一发明被选为“2000年世界十大科技进展”之一。
据介绍，这种分子开关非常的细，以一种叫套环烃的物质为基础制成。它包括衔接在一起的两个小环，每个小环由原子连接而成。这两个小环以互锁的方式衔接，就像是一小段链条。每个小环上都有两个叫做“识别位置”的结构，它们能够相互发生电化学作用。
现有的计算机基于二进位制，以晶体管的开和关两个状态来表示二进制的0和1。分子开关则有特殊的开和关状态。当一个电脉冲通过套环烃分子时，其中一个环将会失去一个电子并绕另一个环转动，这时分子开关处于“开”状态。失去电子的环重新得到原来的电子，则使开关处于“关”状态。套环烃开关能够反复被打开和关闭，且能在常温和固态下工作。实现分子开关的“开”和“关”状态，相当于制造出了用于电子计算机的最简单的逻辑门。逻辑门是现有计算机中央处理器工作的基础。
接下来的任务，科学家们还需要研制出合适的导线，以将分子开关连接起来，并通过整体设计将其开发成计算机元件。经过反复研究商讨之后，他们认为纳米碳管有可能是理想的导线材料。
2001年7月，一群惠普公司和洛杉矶加州大学的研究人员在报告中说，他们已成功制造了厚度仅相当于一粒分子的初步电路逻辑闸。而目前，其他小组如耶鲁大学和里斯大学的研究者们也准备宣布他们已成功制造了这种分子电路的其他基本计算部件。据他们说：他们已迈出重要的一步，并且超过了惠普和洛杉矶加州大学的研究者们。
在7月份的示范中，那个分子闸可移入“开”或“关”的位置，但不能恢复原位。可是耶鲁和里斯大学的研究小组却说，他们能够控制分子闸的开关，这是表述0和1的必要步骤。惠普实验室的科学家说他们在制造宽度少于12个原子的传导电线组中迈出了重要的一步，这是把分子开关连结起来的决定性步骤，有朝一日，这次前进将可能使电脑的运算速度比现在快许多倍。
据悉，某些在高度保密环境下工作的实验室，正在其他方面取得进展。其中一个实验室正在研制一种分子装置，它可储存随机存取数据。
如果成功制造出分子记忆装置，将来只需花费几美元费用，就可获得巨大的贮存容量，这对于我们将会是一个巨大的财富。一项近期可实施的应用方式，可能是把整部具有数码影碟质量的电影，储存在一个比普遍半导体芯片还小很多的空间里。
分子计算机运行所需的电力比现有计算机大大减少，这将使它的功效达到目前硅芯片计算机的百万倍。而且，分子计算机能够安全保存大量数据，使用它的用户可不必进行文件删除工作也可保持可用空间。此外，分子计算机还有希望免受计算机病毒、系统崩溃和碰撞等故障的影响，使计算机系统变的更加具有稳定性安全性。
光子计算机的研发
1990年，美国的贝尔实验室推出了一台由激光器、透镜、反射镜等组成的电脑。这就是光子计算机的雏形。光子计算机又叫光脑。电脑是靠电荷在线路中的流动来处理信息的，而光脑则是靠激光束进入由反射镜和透镜组成的阵列来对信息进行处理的。与电脑相似的是，光脑也靠产生一系列逻辑操作来处理和解决问题。
电脑的功率取决于其组成部件的运行速度和排列密度，光子在这两个方面做得都是很出色的。光子的速度即光速，为每秒30万千米，是宇宙中最快的速度，激光束对信息的处理速度可达现有半导体硅器件的1000倍。光子不像电子那样需要在导线中传播，即使在光线相交时，它们之间也不会相互影响，并且在不满足干涉的条件下也互不干涉。光束的这种互不干涉的特性，使得光脑能够顺利地在极小的空间内开辟很多平行的信息通道，并且密度大令人吃惊。一块截面为5分硬币大小的棱镜，其通过能力超过全球现有电话电缆的许多倍。贝尔实验室研制成功的光学转换器，在印刷字母O中可以装入2000个信息通道。因此，电子工程师们早就设想在电脑中使用光子了。
光脑的许多关键技术，如光互联技术、光存储技术、光电子集成电路等目前都已获得突破。光脑的应用将使信息技术发展产生飞跃并且成为促进信息技术进步的关键之一。
生物计算机的研发
电脑的性能是由元件与元件之间电流启闭的开关速度来决定的。科学家发现，蛋白质有开关特性，用蛋白质分子做元件制成的集成电路，称为生物芯片。那么使用生物芯片的计算机称为生物计算机。已经研制出利用蛋白质团来制造的开关装置有：遗传生成芯片、合成蛋白质芯片、红血素芯片等。
用蛋白质制造的电脑芯片，在1平方微米面积上可容纳数亿个电路。因为它的一个存储点只有一个分子大小，所以存储容量可达到普通电脑的10亿倍。蛋白质构成的集成电路大小只相当于硅片集成电路的10万分之一，而且运转速度是相当地快，它只有10～11秒，大大超过人脑的思维速度；生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高100万倍，传递信息速度要比人脑思维速度快得多了。
生物芯片传递信息时阻抗小，耗能低，而且具有生物的特点，自我组织和自我修复的功能都将会出现。它可以与人体及人脑结合起来，听从人脑指挥，从人体中吸收营养。把生物芯片植入人的脑内，可以使盲人复明，使人脑的记忆力成千上万倍地提高；若是植入血管中，则可以监视人体内的化学变化，可以预防各种疾病的发生。
美国已研究出可以用于生物电脑的分子电路，它由有机物质的分子组成，只有现代电脑电路的千分之一大小。
生物电子技术是巧妙地将生物技术与电子技术融合在一起而产生的一种新技术。它利用微电子技术及生物技术，使DNA分子之间可以在某种酶的作用下瞬间完成生物化学反应，从一种基因代码变成另一种基因代码。反应前的基因代码可作为输入数据，反应后的基因代码可以作为运算结果。如果控制得当，那么还可以利用这种过程制成一种新型电脑。DNA制出的电脑运算速度是非常地快，它几天的运算量就相当于目前世界上所有计算机问世以来的总运算量。此外，它的存储容量非常大，超过目前所有计算机的存储容量。再有，DNA电脑所耗的能量极低，只有一台普通电脑的十亿分之一。
生物电脑是人们多年来的期望。有了它可以实现现有电脑无法实现的模糊推理功能和神经网络运算功能，它的出现是智能计算机的突破口之一，它也是发展计算机行业的引导查。一些科学家认为，这种新型电脑将很快就能取得实质性进展。
量子计算机的研发
2000年，IBM公司宣布研制出利用5个原子作为处理器和存储器的量子计算机，即量子电脑。
按摩尔定律，电脑处理器正在变得越来越小，其功能则正在变得越来越强。但是令人遗憾的是，目前的处理器制造方式预料会在今后10年左右达到极限。现在使用的平版印刷技术无法制造出分子大小的微器件，这促使研究人员尝试利用基因链或通过开发其他微型技术来制造电脑。
量子计算机是一种基于原子所具有的神秘量子物理特性的装置，这些特性使得原子能够通过相互作用起到电脑处理器和存储器的作用。IBM的这台量子计算机被认为是朝着具有超高速运算能力的新一代计算装置迈出的新的一步。量子计算机的基本元件就是原子和分子。它可以用于诸如数据库超高速搜索等方面，还可以用于密码技术上，即密码的编制和破译。IBM公司利用这台量子电脑样机解决了密码技术中的一个典型的数学问题，即求解函数的周期。它可以一次性地解决这一问题的任何例题，而常规电脑需要重复数次才能解决这样的问题。
虽然微电子技术面临挑战，但传统的制造业在挑战面前并不会低头气馁，仍在坚持不断地探索解决问题的新途径。美国电话电报公司的贝尔研究室于1988年研制成功了隧道三极管。这种新型电子器件的基本原理是在两个半导体之间形成一层很薄的绝缘体，其厚度为1～10纳米之间，此时电子会有一定的概率穿越绝缘层。这就是所谓的量子隧道效应。一层超薄的绝缘层好像是大山底下的一条隧道，电子可以顺利地从山的这边穿到山的那边。由于巧妙地应用了量子隧道效应，所以器件的尺寸比目前的集成电路小100倍，而运算速度提高1000倍，功率损耗只有传统晶体管的千分之一。显然，速度快，体积小，功耗低的崭新器件，对超越集成电路的物理限制具有重大意义。随着研究工作的深入发展，近年科学家已研制成功单电子晶体管，只要控制单个电子就可以完成特定的功能。
在过去几十年中，硅芯片走过一条高速成长之路。30纳米晶体管技术将使硅芯片可以容纳4亿个晶体锋。但这种增长不可能永远持续下去。因为，硅芯片的发展将很快走向尽头。谁会成为传统的硅芯片电脑的终结者?目前科学家看好光电脑、生物电脑和量子电脑，其中又以量子电脑呼声最高。
光电脑利用光子取代电子进行运算和存储，它用不同波长的光代表不同数据，可快速完成复杂计算。然而要想制造光电脑，需要开发出可用一条光束控制另一条光束变化的光学晶体管。现有的光学晶体管庞大而笨拙，用其制造台式电脑，将有一辆汽车那么大，因此，光电脑短期内进入实用阶段将是一件十分困难的事。
DNA(脱氧核糖核酸)电脑是美国南加州大学阿德勒曼博士1994年提出的奇思妙想，他提出通过控制DNA分子间的生化反应来完成运算。
DNA是生物遗传的物质基础，它通过4种核苷酸的排列组合存储生物遗传信息。将运算信息排列于DNA上，并通过特定DNA片段之间的相互作用来得出运算结果，是DNA计算机工作的主要原理。
网德勒曼教授是DNA计算机研究领域的先驱他开创了对DNA计算机的研究之路。他于1994年在实验中演示，DNA计算机可以解决着名的“推销员问题”，首次论证了这种计算技术的可行性。“推销员问题”用数学语言来说，是求得在7个城市间寻找最短的路线，这么简单的问题，心算就可以给出答案。
但这次阿德勒曼教授用DNA计算机演示的新问题难度就大多了，靠人脑的计算能力基本无法处理，形象化地表述如下：假设你走进一个有100万辆汽车的车行，想买一辆称心的车。你向销售员提出了一大堆条件，如“敞篷和天蓝色的”，“想买一辆4座和自动档的”，“宝马车”等等，加起来多达24项。在整个车行中，能满足你所有条件的车只有一辆。从理论上说，销售员必须一辆辆费劲地找。而现在传统的电子计算机采用的就是这种串行计算的办法来求解。
阿德勒曼等设计的DNA计算机则就是针对这一问题进行了并行处理。他们首先利用DNA片段编码了100万种可能的答案，然后将其逐一通过不同容器，每个容器都放入了代表24个限制条件之一的DNA。每通过一个容器，满足特定限制条件的DNA分子经反应后就会被留下，并进入下一个容器继续接受其他限制条件的检验，不满足的则被排除出去。
从解决这个问题的过程中不难看出，理论上，DNA计算机的运算策略和速度将优于传统的电子计算机。阿德勒曼教授说，虽然他们的新实验进一步提高了DNA计算机模型的运算能力，但总的来说，DNA计算机还是存在太高的错误率；要真正超越电子计算机，还需要在DNA大分子操纵技术等方面有大的突破。而且目前流行的DNA计算技术都必须将DNA溶于试管液体中。这种电脑由一堆装着有机液体的试管组成，神奇归神奇，却也很笨拙。如果这一问题得不到解决，DNA电脑在可以预见的未来将难以取代硅芯片电脑。与前两者相比，量子电脑前景似乎更为光明。一些科学家预言，量子电脑将从新一代电脑研制热潮中脱颖而出，成为今后重要研究的一个目标。
中国科技大学量子电脑研究专家也提出了与此相同的观点，将量子形容为一种“玄而又玄”的东西，提出了一个比喻：如果一只老鼠准备绕过一只猫，根据经典物理理论，它要么从左边、要么从右边穿过。而根据量子理论，它可以同时从猫的左边和右边穿过。量子这种常人难以理解的特性使得具有5000个量子位的量子电脑，可在约30秒内解决传统超级电脑要100亿年才能解决的大数因子分解问题。由于意识到量子电脑问世后将对电脑及网络安全构成巨大冲击，不少国家从自身国家利益出发，正在量子电脑研究领域展开激烈的角逐，时刻密切关注着量子电脑的发展进程。
2000年，量子电脑研究捷报频传。先是中国科学院知识创新工程开放实验室成功研制出4个量子位的演示用量子电脑。之后，美国IBM公司又推出5个量子位的演示用量子电脑。在美国加州理工学院，科学家们甚至已经在从事量子因特网的研究。
量子电脑虽然威力无比，妙不可言，要想它被广泛地运用，真正为人类造福还需耐心期待。由于量子电脑的原理与构造和传统计算机截然不同，科学家的研制工作几乎是从零开始，十分艰难。
量子电脑运行时所需的绝对低温、原子测控等苛刻条件更使这种“魔法”般玄妙的神物目前不可能像个人电脑机一样走入寻常百姓家。但人们也不必失望，相信经过科学家的不懈努力，在不久的将来，当量子电脑走出实验室，真正可以实际应用时，普通人完全可以通过互联网访问远程的量子主机，指挥它于这于那，共享这项神奇的发明。
可以预料，虽然量子电脑距离实用化还有很长的一段路要走，但它取代硅芯片电脑可能只是时间问题。
‘贰’ 近日好股票
● 抗癌药品增值税率降低、创新药产业发展将提速
进口抗癌药品，减按3%征收进口环节增值税。将启动抗癌药国家集中采购和医保准入谈判
点评：此次将103个制剂品种、51个原料药品抗癌药增值税率从17%降低到3%,创新抗癌药研发企业，将直接受益于税率降低带来收入和利润增厚，有效对冲 新药研发高投入成本，在一定空间上降低药价让利癌症患者。在监管部门系列扶持抗癌药物政策推动下，创新药产业发展将提速，龙头企业优势将进一步提升。
公司方面，贝达药业（300558）、益佰制药（600594）的抗癌药产品以及泰格医药（300347）的CRO业务，将受益于创新药市场发展。
● 新设立合资券商全面开闸、业务范围将逐步放开
《办法》不再要求单个境外投资者对上市券商的持股比例必须制在30%以内，并允许 外资控股合资证券公司，决定逐步放开合资证券公司的业务范围。从即日起，符合条件的境外投资者可提交设立合资券商的申请材料。以往这些合资券商受到较为严格的牌照管理限制，展业范围以投行类业务为主。外资股东无法控股，也在客观上影响了经营管理能动性的发挥。
点评：目前我国合资证券公司共12家，包括在香港上市的中金公司、山西证券（002500）持股66.7%的中德证券、华鑫股份（600621）、丹利华鑫等。
● 我国正在研制下一代存储芯片、速度提升1000倍
武汉光电国家研究中心研发团队正在全力研发“下一代存储芯片”。预计明年能在实验室研发成功。到时候，芯片的读写速度会比现在快1000倍，可靠性提高 1000倍，一旦产业化成功，将颠覆产业格局。目前，英特尔等产业巨头也在研究这一方向。”
点评：芯片进口额从近年起已连续3年超过原油，成为我国第一大进口商品。中国芯片进口量高达3770亿块，进口额为2601 亿美元，折合人民币高达 17561 亿元。而在芯片领域，存储芯片是产值和需求量第一的芯片，占芯片总产值近25%。
预计到2020年国内存储芯片的市场规模到5000亿元。而当前我国95%的存 储器芯片依靠进口。
未来5-10年阶段，国产化的存储芯片进口替代空间巨大。从存储芯片的技术趋势来看，随着存储芯片的存储密度指数增长，芯片的制造从传统 的2D向3D转变，而中国企业与全球竞争对手在3D布局的差距相对更小，国内企业未来有望借助3D存储技术和贴近国内巨大需求市场实现弯道超车。
南大光电（300346）主营光电新材料MO源。MO源是制造相变存储器的核心原材料。 紫光国芯（002049）在接受机构调研时表示，正在进行“高性能第四代DRAM存储器芯片产品”的研发。
● 全球首套高铁自动驾驶系统即将现场试验、100%中国研发
据报道，由“中国通号”研发的全球首套时速350公里高铁自动驾驶系统（C3+ATO）顺利完成实验室测试，即将进入现场试验，标志着我国高铁自动驾驶技术取得重 大突破------高铁的自动驾驶时代到来了！这项关键技术的突破，完全是中国自主研发取得的，核心技术和产品100%国产化，并建立了中国的技术标准！
点评：智能化是我国高铁发展的必然方向。中国首次智能高铁关键技术综合试验正在进行中。智能高铁将采用云计算、物联网、大数据、北斗定位、下一代移动通信、人工智能等先进技术，通过新一代信息技术与高速铁路技术的集成融合，实现高铁智能建造、智能装备、智能运营技术水平全面提升，保证我国高铁技术持续领 先世界。
众合科技（000925）研制成功智能高速列车系统中最为关键的高速列车动态感知系统，实现了高速列车车载网络（列控网、传感网、物联网 和互联网）的融合。 世纪瑞（300150）主要的铁路行车安全监控系统产品提供商。
政策、行业指向热点
★ 首次实现肉眼可见量子纠缠，量子互联网再进一步
量子通信概念股：神州信息（000555）、科华恒盛（002335）、盛洋科技（603703）、三力士（002224）
★ 大基金二期接近完成，化合物半导体成三大重心之一
化合物半导体概念股：有研新材（600206）、云南锗业（002428）、乾照光电（300102）、海特高新（002023）
★ 国务院办公厅发布关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见
互联网+医疗概念股：和佳股份（300273）、万达信息（300168）、思创医惠（300078）、卫宁健康（300253）
★ 抗癌药品增值随率降低，创新药产业发展将提速
创新药概念股：贝达药业（300558）、益佰制药（600594）、泰格医药（300347）、复星医药（600196）
★ 香港大学研制成功新药，可预防艾滋病及清除病毒
抗艾滋病概念股：博腾股份（300363）、吉药控股（300108）、东北制药（000597）、溢多利（300381）
★ 新设立合资券商开闸，业务范围将逐步放开
合资券商概念股：山西证券（002500）、华鑫股份（600621）、东方证券（600958）、方正证券（601901）
‘叁’ 我国目前新型计算机
2018年中国计算机行业十大猜想:新零售鏖战全面升级-中商情报网
1
猜想一:技术创新带动计算机行业迎来复苏:当前,科技行业已开始步入由物联网、5G、人工智能技术引领的智能时代.对于IT产业而言,...
2
猜想二:中国量子计算继续取得重大进展:量子计算系统具有远超经典计算机的算力,中国在量子计算领域处于世界领先地位,正在迅速接近...
3
猜想三:区块链技术应用加速普及:近期,区块链技术呈现出加速渗透的态势,且有向高级应用场景扩张
‘肆’ 多节点什么网络取得基础性突破
多节点量子网络取得基础性突破 。
中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟、教授包小辉等人研究量子网络取得重要进展，成功地利用多光子干涉将分离的3个冷原子量子存储器纠缠起来，为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。国际权威学术期刊《自然·光子学》日前发表了该成果，审稿人认为这是“多节点量子网络研究的里程碑”。
与现有的电子计算机网络相对应，量子网络指的是远程量子处理器间的互联互通，按发展程度可分为量子密钥网络、量子存储网络、量子计算网络三个阶段。
由于量子网络的重要应用价值，国际科技竞争非常激烈。目前量子密钥网络已较为成熟，正在进入规模化应用，如我国已经建成的量子保密通信“京沪干线”。在下一阶段的量子存储网络方面，当前的主要科研目标是拓展节点数目、增加节点间距离。
构建量子存储网络的基本资源是光与原子间的量子纠缠，纠缠的亮度及品质决定了量子网络的尺度与规模。
以高亮度光与原子纠缠为基础，研究人员通过制备多对纠缠，用3光子干涉成功地将3个原子系综量子存储器纠缠起来。
实验中的3个量子存储器位于两间独立的实验室里，二者之间由18米的单模光纤相连。研究人员介绍，结合相关新型存储和纠缠技术，他们未来有望进一步增加节点数目；采用量子频率转换技术将原子波长转换至通信波段，也有望大幅扩展节点间的距离。
(4)量子互联网新型存储器扩展阅读：
量子纠缠量子理论研究者很早就发现了开启量子通讯的钥匙——量子纠缠。量子纠缠描述了这样一个现象：两个微观粒子位于宇宙空间中的两边，无论相隔多远，只要这两个粒子彼此处于量子纠缠，则通过改变一个粒子的量子状态，就可以使非常遥远的另一个粒子状态也发生改变，信号超越了时空的阻隔，直接送达了另一个粒子那里。
这种神奇的现象和我们生活中所说的“心灵感应”很类似，两个相距遥远的人不约而同地想去做同一件事，好像有一根无形的线绳牵着两个人。
这种理论上的超过通讯方式激起了量子科学家们的雄心壮志，他们试图建立起比现在的互联网快千万倍的量子网络。
‘伍’ 清华团队刷新了量子接口纠缠数量的世界纪录吗
据报道，日前清华大学负责人表示，该校交叉信息研究院段路明研究组在量子信息领域取得重要进展，首次实现25个量子接口之间的量子纠缠， 刷新了量子接口纠缠数量的世界纪录。
该负责人还表示，研究人员通过光束复分技术，独立寻址并相干调控5×5的量子接口阵列，制备了多体量子纠缠态，在25个量子接口之间，实验利用纠缠判据以高信度证明至少存在22体以上的真实纠缠。审稿人评价这一工作“是一个创纪录的纠缠个数，也是构建第一个量子网络过程中的一个重要里程碑”。
据悉，量子信息领域的最终目标是要实现量子互联网，而量子接口是量子互联网的基本元器件之一，能相互纠缠的接口越多越好，清华研发了新颖的二维量子接口阵列，解决了相关技术问题，可以方便地实现多个量子接口间的纠缠。
文章来源：央广网
‘陆’ 澳洲量子技术领先全球了吗
长期以来，关于量子技术的发展可以说是如今科学界的一个重点，并且世界各国都在针对“量子技术”不同领域之间进行研究，算是各有各的优势和劣势吧。
综合情况来说，还是我们前面说的那句话，澳洲的这个“量子谜团”被揭开之后，可能成为单方面领先全球的技术，但是我国在量子互联网方面的突破也是不错的，这里不能进行整体性的对比。在全球范围之中，世界都在进行量子技术的研究，这也只能进行单方面的对比，看看谁的研究更强，并且最终看谁应用更加强大才是最为主要的。
‘柒’ 我国学者研究的多节点什么网络取得基础性突破
多节点量子网络取得基础性突破。
中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟、教授包小辉等人研究量子网络取得重要进展，成功地利用多光子干涉将分离的3个冷原子量子存储器纠缠起来，为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。国际权威学术期刊《自然·光子学》日前发表了该成果，审稿人认为这是“多节点量子网络研究的里程碑”。
相关事件：
由于量子网络的重要应用价值，国际科技竞争非常激烈。目前量子密钥网络已较为成熟，正在进入规模化应用，如我国已经建成的量子保密通信“京沪干线”。在下一阶段的量子存储网络方面，当前的主要科研目标是拓展节点数目、增加节点间距离。
构建量子存储网络的基本资源是光与原子间的量子纠缠，纠缠的亮度及品质决定了量子网络的尺度与规模。以高亮度光与原子纠缠为基础，研究人员通过制备多对纠缠，用3光子干涉成功地将3个原子系综量子存储器纠缠起来。
实验中的3个量子存储器位于两间独立的实验室里，二者之间由18米的单模光纤相连。研究人员介绍，结合相关新型存储和纠缠技术，他们未来有望进一步增加节点数目；采用量子频率转换技术将原子波长转换至通信波段，也有望大幅扩展节点间的距离。
‘捌’ 量子电脑会取代硅芯片电脑吗
2000年，IBM公司宣布研制出利用5个原子作为处理器和存储器的量子计算机，即量子电脑。
按摩尔定律，电脑处理器正在变得越来越小，其功能则正在变得越来越强。但是，目前的处理器制造方式预料会在今后10年左右达到极限。现在使用的平版印刷技术无法制造出分子大小的微器件，这促使研究人员尝试利用基因链或通过开发其他微型技术来制造电脑。
量子计算机是一种基于原子所具有的神秘量子物理特性的装置，这些特性使得原子能够通过相互作用起到电脑处理器和存储器的作用。量子计算机的基本元件就是原子和分子。IBM的这台量子计算机被认为是朝着具有超高速运算能力的新一代计算装置迈出的新的一步。它可以用于诸如数据库超高速搜索等方面，还可以用于密码技术上，即密码的编制和破译。IBM公司利用这台量子电脑样机解决了密码技术中的一个典型的数学问题，即求解函数的周期。它可以一次性地解决这一问题的任何例题，而常规电脑需要重复数次才能解决这样的问题。
微电子技术面临挑战，但传统的制造业在挑战面前并不气馁，仍在不断地探索解决问题的新途径。美国电话电报公司的贝尔研究室于1988年研制成功了隧道三极管。这种新型电子器件的基本原理是在两个半导体之间形成一层很薄的绝缘体，其厚度为1～10纳米之间，此时电子会有一定的概率穿越绝缘层。这就是量子隧道效应。一层超薄的绝缘层好像是大山底下的一条隧道，电子可以顺利地从山的这边穿到山的那边。由于巧妙地应用了量子隧道效应，所以器件的尺寸比目前的集成电路小100倍，而运算速度提高1000倍，功率损耗只有传统晶体管的千分之一。显然，体积小，速度快，功耗低的崭新器件，对超越集成电路的物理限制具有重大意义。随着研究工作的深入发展，近年科学家已研制成功单电子晶体管，只要控制单个电子就可以完成特定的功能。
在过去短短几十年中，硅芯片走过一条高速成长之路。30纳米晶体管技术将使硅芯片可以容纳4亿个晶体锋。但这种增长不可能永远持续下去。因为，硅芯片将很快走向终结。谁会成为传统的硅芯片电脑的终结者?目前科学家看好光电脑、生物电脑和量子电脑，其中又以量子电脑呼声最高。
光电脑利用光子取代电子进行运算和存储，它用不同波长的光代表不同数据，可快速完成复杂计算。然而要想制造光电脑，需要开发出可用一条光束控制另一条光束变化的光学晶体管。现有的光学晶体管庞大而笨拙，用其制造台式电脑，将有一辆汽车那么大，因此，光电脑短期内进入实用阶段很难。
DNA(脱氧核糖核酸)电脑是美国南加州大学阿德勒曼博士1994年提出的奇思妙想，他提出通过控制DNA分子间的生化反应来完成运算。
DNA是生物遗传的物质基础，它通过4种核苷酸的排列组合存储生物遗传信息。将运算信息排列于DNA上，并通过特定DNA片段之间的相互作用来得出运算结果，是DNA计算机工作的主要原理。
网德勒曼教授是DNA计算机研究领域的先驱。他于1994年在实验中演示，DNA计算机可以解决着名的“推销员问题”，首次论证了这种计算技术的可行性。“推销员问题”用数学语言来说，是求得在7个城市间寻找最短的路线，这一问题相对简单，心算就可以给出答案。
但这次阿德勒曼教授用DNA计算机演示的新问题难度就大多了，靠人脑的计算能力基本无法处理，这个问题可以形象化地表述如下：假设你走进一个有100万辆汽车的车行，想买一辆称心的车。你向销售员提出了一大堆条件，如“想买一辆4座和自动档的”，“敞篷和天蓝色的”，“宝马车”等等，加起来多达24项。在整个车行中，能满足你所有条件的车只有一辆。从理论上说，销售员必须一辆辆费劲地找。传统的电子计算机采用的就是这种串行计算的办法来求解。
阿德勒曼等设计的DNA计算机则对这一问题进行了并行处理。他们首先利用DNA片段编码了100万种可能的答案，然后将其逐一通过不同容器，每个容器都放入了代表24个限制条件之一的DNA。每通过一个容器，满足特定限制条件的DNA分子经反应后被留下，并进入下一个容器继续接受其他限制条件的检验，不满足的则被排除出去。
从解决这个问题的过程中可以看出，理论上，DNA计算机的运算策略和速度将优于传统的电子计算机。阿德勒曼教授说，虽然他们的新实验进一步提高了DNA计算机模型的运算能力，但总的来说，DNA计算机错误率还是太高；要真正超越电子计算机，还需要在DNA大分子操纵技术等方面有大的突破。而且目前流行的DNA计算技术都必须将DNA溶于试管液体中。这种电脑由一堆装着有机液体的试管组成，神奇归神奇，却也很笨拙。这一问题得不到解决，DNA电脑在可以预见的未来将难以取代硅芯片电脑。与前两者相比，量子电脑前景似乎更为光明。一些科学家预言，量子电脑将从新一代电脑研制热潮中脱颖而出。
中国科技大学量子电脑研究专家也提出了与此类似的观点，将量子形容为一种“玄而又玄”的东西，提出了一个比喻：如果一只老鼠准备绕过一只猫，根据经典物理理论，它要么从左边、要么从右边穿过。而根据量子理论，它可以同时从猫的左边和右边穿过。量子这种常人难以理解的特性使得具有5000个量子位的量子电脑，可在约30秒内解决传统超级电脑要100亿年才能解决的大数因子分解问题。由于意识到量子电脑问世后将对电脑及网络安全构成巨大冲击，美国科研机构正在密切关注量子电脑的进展。不少国家从国家利益出发，正在量子电脑研究领域展开激烈的角逐。
以日本为例，日本邮政省于2000年决定增加量子信息技术的研究投入，预计到2010年将达到400亿日元。按照日本邮政省的预计，量子信息技术将在2030午步人实用化阶段。2000年，量子电脑研究捷报频传。先是中国科学院知识创新工程开放实验室成功研制出4个量子位的演示用量子电脑。之后，美国IBM公司又推出5个量子位的演示用量子电脑。印度科学家也在紧锣密鼓地开展此项研究，印度国家研究所的科学家说，量子电脑将于2005年问世。在美国加州理工学院，科学家们甚至已经在从事量子因特网的研究。
量子电脑虽然威力无比，妙不可言，但要真正为人类造福还需耐心期待。由于量子电脑的原理与构造和传统计算机截然不同，科学家的研制工作几乎是从零开始，十分艰难。而量子电脑运行时所需的绝对低温、原子测控等苛刻条件更使这种“魔法”般玄妙的神物目前不可能像个人电脑机一样走人寻常百姓家。但人们也不必失望，几十年以后，当量子电脑走出实验室，真正可以实际应用时，普通人完全可以通过互联网访问远程的量子主机，指挥它于这于那，共享这项神奇的发明。
可以预料，虽然量子电脑距离实用化还有很长的一段路要走，但它取代硅芯片电脑可能只是时间问题。
‘玖’ 我国学者研究的多节点什么网络取得基础性的突破
长期以来，器官大小的决定因素，一直是科学研究关注的热点。Hippo信号通路异常会导致大量器官过度生长，从而诱发人和动物体内肿瘤。科学家发现，Hippo通路通过一系列蛋白磷酸化修饰，最终控制转录因子Yap的活性。Yap蛋白量异常增高，是肿瘤的标志性特征之一，但是背后的原因和增高的途经是怎样的，科学家们一直努力探索。近日，山东农业大学周紫章课题组、刘庆信课题组与珠海市人民医院陆骊工课题组合作在《自然·通讯》（Nature Communications）上揭开了这个谜底。他们发现，更上游的去泛素化酶Usp7抑制了Yap蛋白的降解，导致其异常增高，Usp7可作为肝癌潜在的药物治疗靶点。
研究者检测了60例肝癌患者的样本，发现Usp7蛋白在肝癌组织中显着上升，表达与Yap呈正相关，因此Usp7可作为肝癌诊断的分子标记。用Usp7的抑制剂处理肝癌细胞，可以显着降低细胞的增殖和分裂能力，表明该抑制剂可以作为治疗肝癌的潜在药物。该研究结果部分揭示了生物体器官大小的调节机理，并为肝癌的早期诊断提供了分子标记，也为肝癌治疗提供了药物靶点。
——《科技日报》
3
我国学者研究“多节点量子网络”取得基础性突破
近期，中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟、教授包小辉等人研究量子网络取得重要进展，成功地利用多光子干涉将分离的3个冷原子量子存储器纠缠起来，为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。国际权威学术期刊《自然·光子学》日前发表了该成果，审稿人认为这是“多节点量子网络研究的里程碑”。
与现有的电子计算机网络相对应，量子网络指的是远程量子处理器间的互联互通，按发展程度可分为量子密钥网络、量子存储网络、量子计算网络三个阶段。
由于量子网络的重要应用价值，国际科技竞争非常激烈。目前量子密钥网络已较为成熟，正在进入规模化应用，如我国已经建成的量子保密通信“京沪干线”。在下一阶段的量子存储网络方面，当前的主要科研目标是拓展节点数目、增加节点间距离。
构建量子存储网络的基本资源是光与原子间的量子纠缠，纠缠的亮度及品质决定了量子网络的尺度与规模。
——新华网
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中国科大发展一种新型生物合成法制备纳米复合材料
▲图片来源：网络
中国科学技术大学俞书宏教授研究团队发展一种新型生物合成法，首次制备出系列宏观尺度功能纳米复合材料。
近日，《国家科学评论》在线发表了中国科大俞书宏教授研究团队这一最新研究成果。
纳米材料具有许多优异的性能，将纳米材料组装成宏观尺度体材料可实现微观性能向宏观的“集成”，并实现许多新的且单个纳米颗粒所不具备的性质，如光学、磁学、电学及离子传导性能等。但如何将纳米材料组装成宏观尺度体材料并保持其纳米尺度的独特性能，是纳米材料获得实际应用的关键，也是目前面临的重要挑战之一。
近日，俞书宏教授研究团队发展了一种通用的生物合成方法——固态基底-气溶胶生物合成法，通过将传统木醋杆菌液态发酵基底替换为固态，稳定了微生物合成纳米纤维素的界面，并通过程序化控制，在纳米纤维素生长界面上沉积不同纳米单元，实现纳米纤维素与纳米单元均匀复合，首次成功制备了一系列纳米结构单元含量可控、形状规则的宏观尺度大块细菌纤维素纳米复合材料。与传统浆料法相比，该生物合成过程完整地保留了细菌纤维素的三维纳米网络结构，所制备的复合材料在保留其纳米单元纳米尺度优良性能的同时，具有更优异的力学强度。
——中国新闻网
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新研究：基因影响胖瘦
▲图片来源：网络
当我们看到一个很胖的人时，可能很容易把他与贪吃、懒惰等生活方式联系起来。但英国一项新研究表明，事情并没有那么简单，在控制体重方面，基因也起到较为重要的作用。
研究人员在新一期美国《科学公共图书馆·遗传学》杂志上发表论文说，他们分析了1.4万名志愿者的基因信息，试图寻找肥瘦背后的基因奥秘。与很多重点关注肥胖人群的研究不同，这项研究将偏瘦人群也考虑在内。参与基因分析的志愿者中，1622人是体型偏瘦的健康人，1985人严重肥胖，其余大约1万人体重正常。
研究人员说，他们此次不仅找到了一些已知的肥胖相关基因，还发现了一些新的严重肥胖相关基因和健康瘦体型相关基因。综合这些基因的作用，他们开发出了一套关于胖瘦遗传风险的评分体系，结果发现，偏瘦人群的评分普遍较低，而肥胖人群的评分较高。
领导研究的剑桥大学教授萨达芙·法鲁基说，这项工作首次表明，健康的瘦人之所以较瘦，不一定是因为他们的生活方式更健康，而是他们没有那么多增加肥胖风险的基因负担。
——新华网
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珊瑚的“绿光”吸引共生藻
▲图片来源：网络
很多珊瑚体内存在绿色荧光蛋白，在紫外线或者蓝光照射下会发出绿色荧光。日本东北大学等机构最新研究发现，珊瑚发出的这种“绿光”，可吸引对于珊瑚生长不可或缺的共生藻。
许多珊瑚体内都存在一种被称为虫黄藻的共生藻，这种藻类会带来对珊瑚生长发育不可或缺的营养。但此前人们不清楚珊瑚是如何诱使虫黄藻与其共生的。
日本东北大学等机构研究人员发现，珊瑚的绿色荧光蛋白能引诱在周围环境中浮游的虫黄藻，因为虫黄藻具有朝向弱绿色光方向游动的特性。如果珊瑚因死亡等原因而缺乏绿色荧光蛋白，则对虫黄藻的吸引力大大降低。