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”號量子科學實驗衛星在國際上首次實現超過1000千米距離的無中繼量子密鑰分發，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，這使得光纖分發量子密鑰有一個距離的上限。目前現場點對點分發量子密鑰的安全距離是百千米量級。要實現更遠距離的量子密鑰分發，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個中繼節點，貫通了全長2000千米的城際光纖量子網絡。不過，中繼節點的安全仍然需要得到人為保障，否則如果衛星被他方控制，就存在信息泄露風險。現在，研究人員通過對地面望遠鏡升級，在“墨子”號量子衛星過境時，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。衛星作為糾纏源，只負責分發糾纏，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生的，不再需要衛星中轉。這就保證了即使衛星被他方控制也能夠產生安全的密鑰。

白發轉黑有可能

最近美國的一項研究發現，人類頭發變白是自然可逆的，且這種變白和逆轉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個頭發樣本進行成像和數字化分析，從中提取到323種蛋白質。經過分析發現，與深色頭發相比，白發中有67個蛋白上調，主要參與蛋白質合成和氨基酸代謝、抗氧化酶、葡萄糖及脂質代謝過程等；有23個蛋白下調，主要涉及與黑素體生成、分泌及跨膜轉運相關的溶酶體蛋白和主要角蛋白等。這表明，白發的代謝變化涉及到多種因素，考慮到代謝途徑可被環境和神經內分泌因素迅速而廣泛地重塑，那么頭發變白意味著至少部分是可逆的。而心理壓力可能是頭發變白和可逆轉的主要原因。

大豆圖形結構基因組圖譜繪成

中國研究人員對來自世界大豆主產國的2898個大豆種質材料進行了深度重測序和群體結構分析，挑選出26個最具代表性的大豆種質材料，對其進行系統的基因組比較，在植物中首次實現了基于圖形結構基因組的構建，挖掘到大量利用傳統基因組不能鑒定到的大片段結構變異。傳統的基因組學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，已成為當前基因組學研究的重要任務和前沿挑戰。