《自然》

量子计算获新进展

近日发表于《自然》杂志的两篇论文报告了基于自旋的固态量子计算平台的新进展：可编程的2量子比特处理器以及单电子自旋与单光子的强耦合（让单独的量子比特可以相互作用）。

基于自旋的量子计算系统的潜在单个组件已经取得了长足的进步。荷兰代尔夫特理工大学的Thomas Watson及同事则更进一步，制造出了一个2量子比特装置，它经过编程可以执行两种不同的量子算法：Deutsch-Jozsa算法和 Grover量子搜索算法，前者是一个测试问题，使用量子方法比使用经典方法更容易解决，后者则可用于数据库搜索。这些为制造规模更大且应用更灵活的基于自旋的处理器铺平了道路。

基于半导体自旋量子比特构建量子计算机的一个优点是，它们的寿命比超导自旋量子比特长，缺点是它们的相互作用较弱，难以耦合，而耦合是量子处理器运行所必需的。现有的耦合方法，如交换耦合和偶极—偶极相互作用，在本质上是相对局域的耦合。若要将相距遥远的量子比特连接起来，则需要有一个“中间人”，如微波光子。

在第二项研究中，美国普林斯顿大学的Jason Petta与同事表明被囚禁在微波腔内的光子可以与被困在硅双量子点内的电子自旋强耦合。这种设置使自旋—光子耦合速率足以确保这两种组件形成相干界面，这样也就离制造大规模基于自旋的量子处理器又近了一步。

《自然》

研究展示脉动极光新见解

《自然》杂志2月15日发表的一篇论文展示了被称为脉动极光的强烈闪烁光源起源的一些见解。

脉动极光看上去像明亮的斑块，它们会周期性地闪烁，覆盖几十甚至几百公里的天空，一般出现在南北半球高纬度地区约100公里的空中，是由高能量电子间歇性地释放进入高层大气产生的。但截至目前，尚未发现有关高能量电子如何释放的直接证据。

日本东京大学的笠原慧与同事使用已收集到的2017年3月27日发生的极光亚暴的卫星数据，观察到合声波散射了地球磁层中的能量电子，导致它们向下沉至上层大气。作者认为这种机制可能适用于木星和土星的极光，人们在这两颗星球上也检测到了合声波。

《自然》

研究人员呼吁让延缓衰老药物走向临床

英国谢菲尔德大学的Ilaria Bellantuono及同事在2月15日发表于《自然》的一篇文章中表示，200多种被划为防衰老剂的药物或许能够延缓许多年龄相关疾病的发生，增强人体恢复力。到2050年，60岁以上人口将占全球总人口的22%，这类药物对于帮助消除正在逼近的健康医疗危机具有关键作用。Bellantuono与另外12名共同作者在文中指出，为加速这类药物的临床转化，需要采取三个步骤。

目前，有多种因素妨碍这些药物走向临床。首先，科学家们为了节约时间和金钱，正在使用年轻小鼠作为老年人的疾病模型。其次，研究人员给关键术语赋予了过多不同的意义，如虚弱和多重病症。另外，缺乏共识导致监管机构难以获得在患者身上使用这些药物的权限。

Bellantuono及同事呼吁产业界、科学家和监管机构就术语定义达成一致认识，开发更加符合实际的动物模型，并且确定用以评估药效的因素。他们强烈要求利益相关者“立即行动起来，共同努力推动在患有慢性阻塞性肺病、髋部骨折和癌症的虚弱患者身上，开展临床前测试和临床试验”。

（冯维维/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st）