遠距離安全量子通信再獲突破

遠距離安全量子通信再獲突破

中國研究人員利用“墨子”號量子科學(xué)實驗衛(wèi)星在國際上首次實現(xiàn)超過1000千米距離的無中繼量子密鑰分發(fā)，取得了遠距離安全量子通信的重要突破。量子通信通常采用單光子作為物理載體，最為直接的方式是通過光纖或者近地面自由空間信道傳輸。但是，這兩種信道的損耗都隨著距離增加而增加，這使得光纖分發(fā)量子密鑰有一個距離的上限。目前現(xiàn)場點對點分發(fā)量子密鑰的安全距離是百千米量級。要實現(xiàn)更遠距離的量子密鑰分發(fā)，一個可行的方案是使用可信中繼。比如，世界首條量子保密通信京滬干線通過32個中繼節(jié)點，貫通了全長2000千米的城際光纖量子網(wǎng)絡(luò)。不過，中繼節(jié)點的安全仍然需要得到人為保障，否則如果衛(wèi)星被他方控制，就存在信息泄露風(fēng)險。現(xiàn)在，研究人員通過對地面望遠鏡升級，在“墨子”號量子衛(wèi)星過境時，使其同時與新疆烏魯木齊南山站和青海德令哈站兩個地面站建立光鏈路，以每秒2對的速度在地面超過1120千米的兩個站之間建立量子糾纏。衛(wèi)星作為糾纏源，只負責(zé)分發(fā)糾纏，不掌握密鑰的任何信息；而用戶間的密鑰是通過糾纏直接產(chǎn)生的，不再需要衛(wèi)星中轉(zhuǎn)。這就保證了即使衛(wèi)星被他方控制也能夠產(chǎn)生安全的密鑰。

白發(fā)轉(zhuǎn)黑有可能

最近美國的一項研究發(fā)現(xiàn)，人類頭發(fā)變白是自然可逆的，且這種變白和逆轉(zhuǎn)與行為和心理的壓力變化密不可分。研究人員對14個志愿者的397個頭發(fā)樣本進行成像和數(shù)字化分析，從中提取到323種蛋白質(zhì)。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，與深色頭發(fā)相比，白發(fā)中有67個蛋白上調(diào)，主要參與蛋白質(zhì)合成和氨基酸代謝、抗氧化酶、葡萄糖及脂質(zhì)代謝過程等；有23個蛋白下調(diào)，主要涉及與黑素體生成、分泌及跨膜轉(zhuǎn)運相關(guān)的溶酶體蛋白和主要角蛋白等。這表明，白發(fā)的代謝變化涉及到多種因素，考慮到代謝途徑可被環(huán)境和神經(jīng)內(nèi)分泌因素迅速而廣泛地重塑，那么頭發(fā)變白意味著至少部分是可逆的。而心理壓力可能是頭發(fā)變白和可逆轉(zhuǎn)的主要原因。

大豆圖形結(jié)構(gòu)基因組圖譜繪成

中國研究人員對來自世界大豆主產(chǎn)國的2898個大豆種質(zhì)材料進行了深度重測序和群體結(jié)構(gòu)分析，挑選出26個最具代表性的大豆種質(zhì)材料，對其進行系統(tǒng)的基因組比較，在植物中首次實現(xiàn)了基于圖形結(jié)構(gòu)基因組的構(gòu)建，挖掘到大量利用傳統(tǒng)基因組不能鑒定到的大片段結(jié)構(gòu)變異。傳統(tǒng)的基因組學(xué)研究將不同堿基以線性的形式存儲于染色體上，并且多基于一個參考基因組來獲取一個物種的基因信息。由于一個物種中不同個體間存在遺傳變異，線性基因組不能同時體現(xiàn)不同個體的遺傳變異情況，這極大地限制了對不同個體遺傳變異的鑒定和分析。構(gòu)建囊括一個物種所有遺傳信息的新型存儲形式的泛基因組，已成為當(dāng)前基因組學(xué)研究的重要任務(wù)和前沿挑戰(zhàn)。