《物理评论A》

研究发现量子核函数频谱面临指数级“平坦化”

近日，美国伊利诺伊大学香槟分校Lucas Slattery与美国阿贡国家实验室Stefan M. Wild以及摩根大通公司Sami Khairy等人通过分析大量数值证据发现，量子保真核函数在处理经典数据时并没有优势。相关研究成果6月20日发表于《物理评论A》。

该研究团队利用多个先前研究过的量子特征映射和合成以及真实数据，揭示了通用超参数调整技术对于提升量子核函数的泛化性存在一定问题，因为这种调整会使得核函数与经典核函数非常相似，从而消除了量子优势的可能性。研究结果表明，除非开发出控制量子核函数归纳偏差的新技术，否则它们在缺乏特殊结构的经典数据上不太可能提供量子优势。

据悉，量子机器学习技术被广泛认为是展示实际量子优势的最有希望的候选方法之一。特别是已经证明在核函数与目标函数非常对齐的情况下，量子核方法能够高效学习某些经典上难以处理的函数。然而，在多数情况下，随着量子比特数量的增长，量子核函数的频谱会指数级“平坦化”，导致泛化困难，并需要通过超参数来控制归纳偏差。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.107.062417

《自然-遗传学》

基因鉴定出肾病致病信号通路和药物靶点

美国哥伦比亚大学Ali G. Gharavi和Krzysztof Kiryluk通过全基因组关联分析鉴定出IgA肾病的致病信号通路和药物靶点的优先顺序。相关研究成果6月19日发表于《自然-遗传学》。

据介绍，IgA肾病（IgAN）是一种以肾小球IgA沉积为特征的进行性肾脏疾病。研究人员对17个国际队列中的10146例肾活检诊断的IgAN病例和28751例对照样本进行了全基因组关联研究，并定义了30个全基因组显著风险位点，解释了11%的疾病风险。研究发现共有16个位点是新的。当对小鼠进行基因操作时，风险位点在基因同源物中富集，导致IgA水平异常。

研究人员还观察到IgAN和血清IgA水平之间存在正的遗传相关性。IgAN的高多基因评分与肾衰竭的早期发病有关。在对候选致病基因的综合功能进行注释分析中，研究人员观察到一组常见的炎症信号通路和细胞因子配体受体对上的生物学候选基因趋同，从而优先考虑了潜在的新药靶点。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41588-023-01422-x

《自然-物理学》

科学家成功探测富氢高温超导体中的捕获磁通量

德国马克斯·普朗克化学研究所、美国爱荷华州立大学、俄罗斯乌拉尔联邦大学研究人员合作探测了富氢高温超导体中的捕获磁通量。相关研究近日发表于《自然-物理学》。

该研究团队在SQUID磁强计中采用了非常规的磁测量方法，并探测了高压下两种接近室温超导体H3S和LaH10中的捕获磁通量。与传统磁化率测量不同，由于无外部磁场，捕获磁场的响应几乎不受金刚石压砧背景信号影响。在零场冷却和施加磁场冷却条件下，捕获磁场的行为证实了这些材料的超导性。研究人员发现明显缺乏的迈斯纳效应与样品内涡旋强钉扎效应有关。

该方法还可用于研究多相样品或在常压下具有低超导分数的样品。通过高压下对氢化物中捕获磁场的测量，进一步证实了这些材料在高温下具有超导性。

研究发现，在高压条件下，多种氢化物表现出超导现象，其超导临界温度可接近室温。然而，由于高压条件限制，实验研究存在一定困难，电输运测量一直是检测氢化物超导性的主要技术手段。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41567-023-02089-1

《高能物理杂志》

科学家提取分波振幅经典观测量

韩国国立首尔大学科学家成功提取了分波振幅中的经典观测量。相关论文近日发表于《高能物理杂志》。

研究人员针对KMOC形式体系，从量子振幅中提取经典冲量。研究人员采用了两种互补的方法来建立这种联系。

第一种方法利用了分波展开的基振幅的Clebsch-Gordan关系。第二种方法是传统鞍点近似在半经典极限下的一种创新改进。在前者中，S矩阵及其共轭之间的干涉导致大量的相互抵消，因此不再需要用鞍点近似来处理快速振荡的积分。

此外，作为一个非轨道角动量的示例，研究人员将他们的方法应用于探针极限下的电荷-单极子散射问题，并成功再现了描述经典散射的两个角度。在他们的计算中，分波展开的旋量基，即旋量-螺旋度变量的非相对论化版本，起到了关键作用。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1007/JHEP06(2023)096