《自然》

费米子原子的高保真碰撞量子门研究获进展

近日，德国马克斯·普朗克量子光学研究所的Titus Franz团队研究了费米子原子的高保真碰撞量子门。相关论文4月8日发表于 《自然》。

量子计算最有前景的应用之一是对电子结构和强关联量子相进行量子模拟。这些计算受益于原生费米子编码，能够强制执行费米子统计及粒子数和磁化强度等守恒定律，从而不受门错误的影响。光学晶格中的超冷原子已成为强关联费米子物质的有力模拟器，中性原子平台也同时发展为基于自旋的数字量子计算的多功能、可扩展架构。要统一这些能力，就需要为费米子原子实现高保真度的运动相干门，为可编程费米子量子处理器铺平道路。

研究展示了通过光学超晶格中费米子原子的受控相互作用，实现的保真度高达99.75%的碰撞纠缠门，以及超过10秒的贝尔态寿命。利用量子气体显微镜，研究人员对自旋交换和配对隧穿门进行了微观表征，并实现了一种鲁棒的复合配对交换门，这是量子化学模拟的关键构建模块。结合局域寻址能力，这些门标志着向基于中性原子受控运动与纠缠的全数字费米子量子计算机迈出了关键一步。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10356-3

《地质学》

半岛山脉西部海岸埃达克岩带的成因

美国圣地亚哥州立大学的Kemille Greene团队发现，半岛山脉西部14-8 Ma海岸埃达克岩带形成于同裂谷有关的俯冲杂岩熔融作用。4月6日，相关研究成果发表于《地质学》。

此前在南加州至北下加利福尼亚沿海地区，发现一条长达160千米的带状区域，由多个0.5~7.2平方公里的小型单成因埃达克质火山穹丘组成。该火山带似乎与东太平洋海隆向该区域扩展引发的新近纪南加州内大陆边缘旋转张裂作用有关。新的40Ar/39Ar测年数据显示，沿裂谷东翼喷发的埃达克岩年龄相对更小。这些埃达克质穹丘在成分上不同于该大陆边缘地区大多数钙碱性火山岩，其特点是Na、Al含量更高、Na/K比值更高、重稀土元素明显亏损等。

研究提出，岩浆源自内陆边缘下方上涌软流圈的侧向热传导，使半岛山脉弧西侧之下的白垩纪俯冲杂岩发生部分熔融，形成少量埃达克质岩浆。部分熔融可能发生在20~30千米深度，并持续至主裂陷阶段后长达600万年。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1130/G54238.1

《细胞研究》

模型揭示哺乳动物囊胚空化对液泡质子ATP酶的需求

沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学研究人员，通过基于单个小分子的人类胚胎模型揭示了哺乳动物囊胚空化对液泡质子ATP酶（V-ATPase）的需求。近日，相关研究成果发表于《细胞研究》。

人类初始多能干细胞（nPSCs）可以通过多种信号因子的组合诱导产生囊胚样结构。尽管人类囊胚模型研究进展迅速，但它们揭示早期人类发育基本机制的潜力仍然有限。

研究人员描述了一个简单和自动化的系统，其中仅用二甲亚砜（DMSO）就能诱导人类nPSCs形成囊胚。该模型重现了胚胎着床前和着床后的关键特征，并表现出极性滋养外胚层（TE）组织的增强，在着床相关窗口内更有效的附着，与羊膜腔相关的外胚层管腔形成的改善，以及着床后胚胎谱系更自然、更稳定的扩展。利用该系统，研究人员揭示了一个以前未被认识的TE空化机制，并确定溶酶体相关基因特别是质子泵V-ATPase的亚基，是囊胚空化的重要调节因子。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41422-026-01239-3