作者:冯维维 来源: 中国科学报 发布时间:2025-3-18
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在量子网络节点执行应用程序的操作系统

未来量子网络的目标是实现仅使用经典通信无法实现的新互联网应用。到目前为止,量子处理器上的量子网络应用和功能的演示已经在实验设置的特设软件中进行,使用实验物理专业知识直接在低级控制设备中执行单个任务(应用实验)。

研究人员报告了一种架构的设计和实现。该架构能够在与平台无关的高级软件中的量子处理器上执行量子网络应用程序。他们通过将其作为量子网络操作系统,并执行测试程序,展示了该架构在高级软件中执行应用程序的能力,包括在基于金刚石中氮空位中心的两个量子网络节点上从客户端到服务器的委托计算。研究人员展示了该架构如何通过多任务处理不同的应用程序,并最大限度利用量子网络硬件。

该体系结构可用于在与该系统模型相对应的任何量子处理器平台上执行程序。研究人员通过为基于单个40Ca+原子的捕获离子量子网络节点演示QNodeOS的额外驱动程序来说明这一点。该架构为量子网络编程的计算机科学研究奠定了基础,并为将量子网络技术带入社会的软件开发铺平了道路。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-025-08704-w

外包毁林造成全球生物多样性丧失

全球化使各国能够将土地使用的环境成本日益外部化,包括生物多样性的丧失。到目前为止,科学界对国家如何通过对其他国家种植的农业和林业产品的需求而导致其境外生物多样性丧失的了解非常不全面。

研究人员基于24个发达国家对全球供应链获得的产品情况,量化了2001年至2015年全球森林脊椎动物因毁林造成的损失范围。

研究表明,这些驱动型国家对其境外物种的累积范围损失负有更大责任。这些国际影响在地理上集中,使研究人员能够绘制出生物多样性外包损失的全球热点地图。结果发现,一些国家对附近地区物种的外部影响最大。然而,在少数情况下,发达国家也对遥远国家的脊椎动物造成了不成比例的伤害。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08569-5

2000年至2023年全球冰川质量变化群落估计

冰川是持续的人为气候变化指标。它们的融化导致当地地质灾害增加,并影响海洋和陆地生态系统、区域淡水资源以及全球水和能源循环。

冰川与格陵兰岛和南极冰盖,是当前和未来海平面上升的重要驱动因素。以往对全球冰川质量变化的评估受时空限制和现有数据序列的异质性阻碍。

研究人员通过一项比较研究表明,从2000年到2023年,全球冰川每年损失273±160亿吨质量,从前半期(2000年至2011年)到后半期(2012年至2023年)增加了36±10%。自2000年以来,冰川的区域冰量减少了2%至39%,全球冰量减少了约5%。冰川质量损失大约比格陵兰冰盖损失大18%,是南极冰盖损失的两倍多。

尽管该评估与以前在全球尺度上的评估结果一致,但由于观测方法之间的系统差异,研究人员发现一些较大的区域偏差。该研究为更好理解观测差异和校准模式组合提供了一条精准的基线,将有助于降低21世纪的预估不确定性。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08545-z

(冯维维编译)

《中国科学报》 (2025-03-18 第2版 国际)
 
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