《物理评论A》

色散量子比特-光相互作用揭示自主测量中能量交换的基本机制

意大利里雅斯特大学的Nicolò Piccione研究团队基于色散量子比特-光相互作用，揭示了自主测量中能量交换的基本机制。相关研究成果6月14日在《物理评论A》发表。

该研究团队深入探讨了自主计量系统的动力学理论，特别是量子比特与一维波导中传播的光脉冲之间的色散相互作用。在这个过程中，光脉冲的相位会根据量子比特的状态发生位移，而量子比特哈密顿量的方向则具有任意性。由于这种相互作用具有色散性质，光子数得以守恒，但系统能量平衡的实现需通过光脉冲的光谱变形来实现。

基于解析和数值解，研究人员详细阐述了这种光谱变形的机制，并展示了它是如何补偿量子比特能量变化的。此外，他们还解释了输出光谱中三峰结构的形成原因，并给出了观测这一结构的条件。

据悉，测量与量子系统的哈密顿量交换的可观测值，通常会改变该系统的平均能量。在自主测量方案中，将系统耦合到量子计量器，则系统的能量变化必须由量子计量器的能量变化来补偿。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.109.063707

拉曼激光器与泵浦激光器的强频率相关和反相关

美国西北大学的Zifan Zhou研究团队揭示了拉曼激光器与其泵浦激光器在正色散和负色散下的强频率相关和反相关。相关研究成果6月14日在《物理评论A》发表。

该研究团队发现拉曼激光器的频率与拉曼泵浦激光器的频率高度相关或反相关，这取决于拉曼激光器所经历的色散是正的还是负的。对于亚光速激光器，对应于群指数远大于1的正色散，其频率位移与拉曼泵浦激光器的频率位移大致相同。

相比之下，对于一个超光速激光器，对应于一个负色散的群指数接近于零，它的频率在与拉曼泵浦激光器相反的方向上移动，并且具有一个更大的系数，约等于群指数的倒数。

这些发现将在确定采用这种激光器传感器的最大可实现灵敏度方面发挥关键作用，特别是在由于经典波动，而使泵浦激光线宽大大超出肖洛-汤斯线宽的情况下。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.109.063513

《细胞》

人类病媒微生物相互作用图谱揭示致病机制

美国弗雷德·哈钦森癌症中心Aaron M. Ring等研究人员发现，人类病媒微生物相互作用图谱能够揭示致病机制。6月13日，《细胞》在线发表了这项成果。

研究人员利用细菌选择来阐明宿主与微生物之间的高通量相互作用（BASEHIT），这是一种能够检测微生物与3324种人类外蛋白相互作用的技术。他们对82种人类病原体样本的相互作用组进行了分析，其中包括30株节肢动物传播的病原体和8株相关的非媒介传播病原体。由此产生的图谱揭示了1303种推测的相互作用，其中包括数百种在致病过程中可能发挥作用的配对，包括细胞入侵、组织定植、免疫逃避和宿主感应。

随后的功能研究发现，莱姆病螺旋体能识别表皮生长因子作为转录调控的环境线索，细胞内病原体与硫氧还蛋白之间的保守相互作用促进了细胞入侵。该相互作用组图谱提供了分子水平的微生物致病机理见解，并揭示了下一代疗法的潜在宿主导向靶标。

病媒传播疾病是全球人类死亡的主要原因之一，也是一项尚未得到满足的巨大医疗需求。病原体与宿主细胞外蛋白质（外蛋白质组）的结合是病媒传播疾病病因学中的一个关键界面。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.05.023