流感病毒將可 “定位追蹤”

記者從中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院獲悉：我國科學(xué)家在國際上領(lǐng)先成功研制出攜帶熒光素酶的可示蹤重組流感病毒IAV—luc，可以清晰地反應(yīng)流感病毒對人體的感染情況，相當(dāng)于給流感病毒安裝了“定位追蹤器”。該項成果日前在《自然·通訊》上在線發(fā)表。

廣州醫(yī)科大學(xué)和中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院聯(lián)合共建了呼吸疾病國家重點實驗室，研制出攜帶熒光素酶的重組流感病毒IAV—luc。利用此“熒光流感病毒”病毒感染小鼠后，通過一個特殊的成像儀就可以觀測到病毒感染的區(qū)域發(fā)出熒光。研究人員可以在活的動物，例如小鼠通過檢測肺部發(fā)光而實時得知病毒感染的情況，從而可以對同一動物體內(nèi)的病毒感染進(jìn)行連續(xù)、實時的動態(tài)監(jiān)測，具有操作簡單、結(jié)果直觀、靈敏度高等特點。（吳月輝）

宇宙最冷之地：回力棒星云的絕度零度

宇宙中最冷的地方-回力棒星云，僅比絕對零度高1度。宇宙中最冷的“回力棒星云”的溫度只有1開氏度（約零下272攝氏度），是“宇宙中已知的最冷天體”。“回力棒星云”位于半人馬星座，距離地球約5000光年。

智利天文學(xué)家表示，宇宙中最冷的地方是“回力棒星云”，那里的溫度僅比絕對零度高1度。在絕對零度條件下，所有的原子都會凍結(jié)?！盎亓Π粜窃啤蔽挥诎肴笋R星座，距離地球約5000光年。他們說，“回力棒星云”的溫度只有1開氏度（約零下272攝氏度），是“宇宙中已知的最冷天體”。“回力棒星云”是一個相對年輕的行星狀星云，它正迅速膨脹，并在這個過程中耗盡能量，產(chǎn)生冷卻效果，從而使自身溫度保持在比周圍溫度還低的水平。捕捉到“回力棒星云”芳容的“阿爾馬”設(shè)在阿塔卡馬沙漠中海拔5000米的高原上，那里幾乎沒有任何濕氣或植被，能對天空一覽無余。

微型黑洞：如果“膜宇宙”的理論是正確的，那么我們的太陽系可能遍布著上千個迷你黑洞，每一個大小都在原子核大小，它們和那些大黑洞不一樣，是宇宙大爆炸的遺留物，對時空的影響也不同，可能和第五維有著密切的關(guān)系。（申安）

部分坍塌的量子比特

可通過“自旋回聲”恢復(fù)狀態(tài)

在同一時間處于兩種不同狀態(tài)是量子比特的一個顯著特點，測量量子比特會導(dǎo)致這種疊加態(tài)崩潰，使其塌縮成一個單一態(tài)。這個測量過程以及由此造成的量子比特坍塌似乎是不可逆轉(zhuǎn)的。但據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月12日（北京時間）報道，牛津大學(xué)的一個團(tuán)隊在《物理評論快報》上發(fā)表論文稱，他們的實驗證明，有一種方法可以原則上完美地恢復(fù)部分坍塌的單個量子比特的狀態(tài)。該成果可用于量子系統(tǒng)中的質(zhì)量控制。

開展這項研究的牛津大學(xué)物理學(xué)家J.A.謝爾曼等人解釋說，對一個量子比特進(jìn)行測量，如果導(dǎo)致其完全崩潰，該量子比特就可以塌縮至一個確定的狀態(tài)；而如果只是局部崩潰，可以理解為只是“窺看”了量子比特一眼，因為這不過是在驗證量子比特沒有衰變。但問題在于，這種單純的窺看行為往往也會改變量子比特的狀態(tài)。因此，找到恢復(fù)的方法能夠從根本上扭轉(zhuǎn)窺看對量子比特的影響，從而使窺看變成一種非破壞性的量子質(zhì)量控制技術(shù)。

可以用“薛定諤的貓”來想像一下這個局部坍塌的概念?！凹僭O(shè)貓可以處于三種狀態(tài)：快樂、悲傷或者死了，”謝爾曼說，“那么，這種方法只是檢測貓究竟是死了還是沒有，而無需了解貓是快樂還是悲傷。而快樂和悲傷混雜的量子狀態(tài)在核實了貓還活著之后是可以得到積極地恢復(fù)的。”

物理學(xué)家們說，這種恢復(fù)量子比特的方法可以歸納為一個概念——自旋回聲。自旋回聲可以理解為一種讓自旋“解開”的技術(shù)，該方法于2002年提出，2008年首次通過實驗實現(xiàn)。他們對這種方法的準(zhǔn)確性加以改進(jìn)，使其失真度降低了一個量級，從而能夠大幅恢復(fù)已經(jīng)嚴(yán)重坍塌的量子比特的狀態(tài)。比如，即使衰變的可能性高達(dá)80%，量子比特的信息內(nèi)容也能被保存下來，且準(zhǔn)確性超過98%。

但這種恢復(fù)方法并非完美無缺。量子比特的狀態(tài)能否恢復(fù)，取決于它坍塌的程度，正如死貓無力回生一樣，完全崩潰的量子比特恢復(fù)的可能性為零。盡管如此，該方法對于克服量子退相干仍非常有用，而退相干是發(fā)展量子系統(tǒng)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。

“量子相干性是量子系統(tǒng)最大的弱點，因為所有的量子系統(tǒng)都會受到嘈雜環(huán)境和自發(fā)衰變的極大影響?！敝x爾曼說，“要更完善地利用量子信息，就需要方法來檢測和糾正這些隨機(jī)誤差。我們所描述的‘可逆窺看方法是普遍適用的，并且在一個量子比特比其他的衰變更快（或?qū)υ胍舾舾校┑那闆r下最有用。對于光子量子比特，‘可逆窺看可以通過雙折射光學(xué)系統(tǒng)和偏光器來實現(xiàn)。對于超導(dǎo)體量子比特，‘可逆窺看可以利用微波脈沖來操作。而對于像我們實驗中的原子量子比特，我們采用的是光脈沖和射頻脈沖?！赡娓Q看可能是促使這些量子計算架構(gòu)從實驗室走向真正廣泛部署的有用設(shè)備的幾種技術(shù)之一。”（陳丹）

最新研究稱銀河系中類地宜居行星普遍存在

據(jù)美國國家地理網(wǎng)站報道，一項最新研究指出，可能每5顆類太陽恒星的周圍就隱藏著一顆在宜居帶范圍內(nèi)運行的地球大小的系外行星。有關(guān)這項發(fā)現(xiàn)的論文發(fā)表于本周出版的《美國國家科學(xué)院學(xué)報》上，這一研究工作是在美國宇航局已經(jīng)失效的開普勒望遠(yuǎn)鏡遺留數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析基礎(chǔ)上得到的。

天文學(xué)家認(rèn)為在所有和太陽相似的恒星中大約有22%可能擁有圍繞其運行的小質(zhì)量巖石行星，并且恰好位于宜居帶范圍內(nèi)。在這一范圍內(nèi)運行的行星將會接收到與地球相似水平的光照。這項研究的第一作者，美國加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家杰夫·馬西（Geoffrey Marcy）表示：“我們的研究結(jié)果顯示大小與地球相仿的小型行星是普遍存在的?！?/p>

這一結(jié)果意味著，距離地球最近的與地球大小相似的系外行星可能就在大約12光年之外，這是一個非常近的距離。

馬西在一份電子郵件中寫道：“天文學(xué)家知道在我們太陽系周圍距離最近的數(shù)千顆恒星的精確位置。而現(xiàn)在我們又了解到，大約每5顆類太陽恒星中就有一顆，其周圍的宜居帶范圍內(nèi)擁有至少一顆與地球大小相仿的巖石行星?！?/p>

他介紹說：“你可以想象從太陽系出發(fā)向外飛行，并在距離我們最近的一顆類太陽恒星附近停留，然后飛往下一顆，然后再下一顆，這樣不斷繼續(xù)。當(dāng)我們抵達(dá)第五站時，你已經(jīng)越過了5顆與太陽相似的恒星了。平均來說，1/5的類太陽恒星在其周圍宜居帶中就會存在一顆與地球大小相仿的巖石行星，并且這顆行星上的溫度適中?！?/p>

這項研究論文的合著者之一霍華德原本是加州大學(xué)伯克利分校的一名博士后研究員，現(xiàn)在在夏威夷大學(xué)天文系擔(dān)任教職。他指出，當(dāng)美國宇航局以及其他國家的空間機(jī)構(gòu)在規(guī)劃未來接替開普勒空間望遠(yuǎn)鏡的項目時，了解宇宙中這些行星的大致數(shù)量規(guī)模將會具有重要意義。

霍華德表示：“開普勒項目的后續(xù)計劃將嘗試直接拍攝一顆系外行星的圖像，而工程師們在設(shè)計需要搭載的鏡頭時，他們將需要知道未來將要拍攝的地球大小系外行星中最近的一顆大概是在什么樣的距離上?！?（晨風(fēng)）