國(guó)內(nèi)外最新科技發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新技術(shù)成果薈萃

◎ 本刊綜合報(bào)道

我科研團(tuán)隊(duì)全球首次實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)量子比特表面碼的重復(fù)糾錯(cuò)

日前，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉及其同事彭承志、陸朝陽(yáng)等在世界頂級(jí)物理學(xué)學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表論文“實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)量子比特糾錯(cuò)表面碼”，首次在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)表面碼的重復(fù)糾錯(cuò)。研究團(tuán)隊(duì)在祖沖之2.1超導(dǎo)量子處理器上實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了一種由17個(gè)量子比特組成的距離為3的糾錯(cuò)表面碼，首次實(shí)現(xiàn)表面碼的重復(fù)糾錯(cuò)，這也是祖沖之號(hào)量子計(jì)算機(jī)首次實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)。一位參與該項(xiàng)目研究者表示，“我們完整實(shí)現(xiàn)了重復(fù)糾錯(cuò)，并且糾錯(cuò)后邏輯比特保真度明顯得到提升。雖然容錯(cuò)量子計(jì)算還很遙遠(yuǎn)，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)給了我們很大的信心，后續(xù)沿著這條道路繼續(xù)提升比特?cái)?shù)和操控精度，就有可能實(shí)現(xiàn)真正意義上的工程化。”

機(jī)器人與人類也能做到“推心置腹”

北京大學(xué)人工智能研究院朱松純團(tuán)隊(duì)最新研究，提出一個(gè)可解釋人工智能（XAI）系統(tǒng)，證明了機(jī)器人與人類真的能做到“推心置腹”，在工作中能像人類伙伴一樣統(tǒng)一OKR。為了能使人與機(jī)器協(xié)作完成目標(biāo)，需要一種人類價(jià)值主導(dǎo)的、動(dòng)態(tài)機(jī)器-動(dòng)態(tài)用戶的交流模式。在這種模式中，機(jī)器人除了向人類展示自己的決策過(guò)程外，還將根據(jù)用戶的價(jià)值目標(biāo)即時(shí)調(diào)整行為。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，采用上述方法進(jìn)行人類和機(jī)器人的協(xié)同作業(yè)，可以同時(shí)賦予雙方兩個(gè)身份——傾聽(tīng)者和表達(dá)者。這也就意味著，機(jī)器人至少在理論上，可以像人類團(tuán)隊(duì)伙伴一樣，理解你的心思和價(jià)值取向，統(tǒng)一目標(biāo)進(jìn)行高效協(xié)同了。該研究成果發(fā)表在 Science及其子刊Science Robotics上。

新型催化劑可高效電催化二氧化碳還原反應(yīng)

日前從中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院了解到，該院強(qiáng)磁場(chǎng)中心王輝課題組，制備出超小銅納米晶嵌入的氮摻雜碳納米片催化劑，該催化劑可用來(lái)實(shí)現(xiàn)高效電催化二氧化碳還原反應(yīng)。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國(guó)際期刊《ACS應(yīng)用材料與接口》上。隨著工業(yè)化水平的提高和能源消耗的增多，大氣中二氧化碳濃度逐漸增加，使得生態(tài)環(huán)境遭受到嚴(yán)重破壞，能源短缺問(wèn)題日益凸顯。因此，目前亟須產(chǎn)生出新的清潔能源，以擺脫對(duì)傳統(tǒng)化石能源的過(guò)度依賴，減少二氧化碳的排放。科研人員制備的超小銅納米晶嵌入的氮摻雜碳納米片催化劑，可用來(lái)實(shí)現(xiàn)高效電催化二氧化碳還原反應(yīng)。

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)CMS合作組發(fā)現(xiàn)新的四夸克粒子家族

日前從南京師范大學(xué)獲悉，在第41屆國(guó)際高能物理大會(huì)上，歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）的緊湊介子線圈（CMS）合作組報(bào)告，他們發(fā)現(xiàn)了一

個(gè)可能由4個(gè)粲夸克組成的奇特粒子家族。“清華—南師”CMS組負(fù)責(zé)人、南京師范大學(xué)教授易凱代表CMS合作組介紹，這些粒子內(nèi)部可能由4個(gè)同一種重味夸克組成，物理圖像相對(duì)簡(jiǎn)單而利于理解。這是中國(guó)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)首次在LHC上主導(dǎo)觀測(cè)到可能的全粲四夸克粒子，也是中國(guó)首次在CMS實(shí)驗(yàn)上主導(dǎo)新粒子的發(fā)現(xiàn)。

追蹤量子信息可能是尋找外星生命關(guān)鍵

尋找外星人一直讓科學(xué)家著迷，他們不斷研究以尋找方法來(lái)揭開(kāi)宇宙的神秘面紗。研究人員在日前的《物理評(píng)論D》中報(bào)告說(shuō)，光粒子可在遙遠(yuǎn)的星際距離傳輸，而不會(huì)失去其量子特性。這意味著量子信息可能是與外星人交流的一種可能方式，科學(xué)家通過(guò)掃描這些信號(hào)或許能找到一些外星生命的證據(jù)。科學(xué)家們目前正在開(kāi)發(fā)基于地球的量子通信，這是一種使用量子粒子發(fā)送信息的技術(shù)，有可能比標(biāo)準(zhǔn)或經(jīng)典通信更安全。在論文中，理論物理學(xué)家阿爾瓊·貝雷拉說(shuō)：“如果有外星人，且他們聰明的話，他們可能也采用了量子通信。”

維生素B6可減少焦慮和抑郁

一項(xiàng)新的研究表明，服用大劑量維生素B6片可以減輕焦慮和抑郁。英國(guó)科學(xué)家研究了大劑量維生素B6對(duì)年輕人的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)月的時(shí)間里，每天服用補(bǔ)充劑后，他們感覺(jué)不再那么焦慮和抑郁。發(fā)表在《人類精神藥理學(xué)：臨床與實(shí)驗(yàn)》雜志上的這項(xiàng)研究表明，使用補(bǔ)充劑來(lái)改變大腦的活動(dòng)水平，可預(yù)防或治療情緒障礙。維生素B6可增加人體產(chǎn)生γ－氨基丁酸(GABA)，這是一種重要的中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。研究人員表示，維生素B6對(duì)焦慮的影響與藥物治療的預(yù)期相比相當(dāng)小。然而，基于營(yíng)養(yǎng)的干預(yù)措施產(chǎn)生的不良副作用比藥物少得

多，因此未來(lái)人們可能更喜歡這種干預(yù)措施。

AI算法可實(shí)現(xiàn)光速級(jí)地震監(jiān)測(cè)

對(duì)地震的監(jiān)測(cè)一般需測(cè)定地震波，然而地震波預(yù)警系統(tǒng)有時(shí)候反應(yīng)太慢，無(wú)法在大型地震發(fā)生的當(dāng)下準(zhǔn)確估算地震規(guī)模。有一種解決辦法是追蹤以光速傳播的即時(shí)彈性重力信號(hào)（PEGS）。一項(xiàng)最新研究顯示，AI可以對(duì)大型地震的演化進(jìn)行準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)估測(cè)，這個(gè)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)模型能測(cè)定以光速傳播的重力變化信號(hào)。相關(guān)成果近日發(fā)表在《自然》雜志上。此次法國(guó)科學(xué)家在日本1400個(gè)潛在地震位置模擬了35萬(wàn)個(gè)地震情景，并利用PEGS信號(hào)訓(xùn)練了一個(gè)深度學(xué)習(xí)模型（PEGSNet）。之后又用2011年日本東北大地震的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)測(cè)試了這個(gè)模型，他們發(fā)現(xiàn)，PEGSNet能準(zhǔn)確計(jì)算地震方位、地震規(guī)模及地震隨時(shí)間的變化。重要的是，PEGSNet能快速給出以上信息，在地震波到達(dá)前就做出判斷。