Учёные выяснили, как классический компьютер превзошёл квантовый

Это позволило классическому компьютеру решить задачу, ранее считавшуюся доступной лишь квантовым системам. В квантовом мире отдельный магнит может быть ориентирован вверх или вниз, или находиться в суперпозиции — квантовом состоянии, в котором он одновременно указывает вверх и вниз.

Направление магнита влияет на количество энергии, которое он имеет в магнитном поле. В первоначальной настройке все магниты были направлены в одном направлении.

Затем система была возмущена небольшим магнитным полем, что заставило некоторые магниты перевернуться и побудило соседние магниты сделать то же самое. Это поведение, когда магниты влияют на переворачивание друг друга, может привести к запутыванию — связыванию суперпозиций магнитов.

Со временем возросшая запутанность системы затрудняет моделирование на классическом компьютере. Однако в закрытой системе имеется ограниченное количество энергии, что ограничивает масштаб запутанности.

Было показано, что энергии достаточно для того, чтобы перевернуть небольшие, изолированные кластеры магнитов, что ограничивало запутанность. Это явление, названное конфайнментом, объясняет, почему классический компьютер смог выполнить задачу.

Исследование продемонстрировало, что в двумерных квантовых системах с замкнутой геометрией возможен конфайнмент, аналогичный явлению, наблюдаемому в одномерных системах. Авторы также разработали точную математическую модель, описывающую это поведение.

Она не только помогает глубже понять квантовые процессы в таких системах, но и предоставляет учёным полезный инструмент для анализа и разработки новых симуляций, которые позволят исследовать границы возможностей квантовых и классических компьютеров. Статья об этом открытии была опубликована в Physical Review Letters.

По словам учёных, это открытие помогает лучше определить границу между возможностями классических и квантовых компьютеров, которая до сих пор оставалась размытой.

Исследователи изучили данные из 156 стран за период с 2000 по 2022 год и пришли к такому выводу. Результаты их работы опубликованы в журнале The Lancet Global Health.

Учёные установили, что каждый дополнительный месяц с температурой выше 27,8 градуса приводит к росту доли физически неактивных людей примерно на 1,4. Этот эффект особенно заметен в странах с низким и средним уровнем дохода, где жара сильнее ограничивает возможности для занятий спортом и повседневной активности.

По прогнозам, к 2050 году уровень физической неактивности продолжит расти, особенно в тропических регионах. Это может стать причиной дополнительных сотен тысяч смертей ежегодно и привести к значительным экономическим потерям из-за снижения продуктивности и увеличения нагрузки на системы здравоохранения.

Авторы исследования подчёркивают, что проблема требует новых решений. Необходимо адаптировать города к жаре, создавать доступные кондиционируемые спортивные пространства и информировать население о рисках.

В противном случае изменение климата может стать не только экологической, но и серьёзной угрозой для глобального здоровья. Ранее учёные выяснили, что препарат метформин может ослаблять пользу физических упражнений.

В исследовании рассматривалось влияние веществ из шелковицы на кишечную микрофлору, воспалительные процессы и обмен веществ в печени. Статья опубликована в журнале Frontiers in Nutrition.

В ходе эксперимента на мышах с повышенным риском атеросклероза добавки с антоцианами шелковицы способствовали снижению уровня «плохого» холестерина и воспалительного маркера интерлейкина-1β. Кроме того, повышался уровень антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы.

При этом менялся состав кишечной микрофлоры: увеличивалось количество бактерий, которые ассоциируются с более благоприятным метаболическим профилем, и уменьшалось число микроорганизмов, ранее связываемых с воспалением. Также в печени животных менялся уровень важных метаболитов.

Например, после приёма антоцианов снижались показатели АТФ и некоторых соединений, связанных с воспалительным ответом, а уровень глутамина, наоборот, повышался. Авторы считают, что именно за счёт таких изменений в обмене веществ и работе микробиоты шелковица может ослаблять факторы риска, которые связаны с атеросклерозом.

Исследователи подчёркивают, что работа проведена на животных, поэтому напрямую переносить результаты на человека пока рано. Однако данные указывают на то, что антоцианы шелковицы могут быть перспективным природным инструментом для снижения воспаления и коррекции нарушений обмена веществ.

Ранее стало известно, что дикая черника улучшает здоровье кишечника и сердечно-сосудистой системы.

В American Journal of Epidemiology (AJE) опубликованы результаты исследования, в котором анализировалась связь между финансовым благополучием и состоянием памяти у людей старше 50 лет. В работе использовались данные о 7 676 участниках, за которыми наблюдали на протяжении десяти лет.

Оказалось, что ухудшение финансового положения связано с более низкими показателями памяти и более быстрым когнитивным спадом. Люди, у которых заметно ухудшилось финансовое положение, демонстрировали скорость снижения памяти, соответствующую примерно дополнительным пяти месяцам старения в год.

Исследователи подчёркивают, что влияние оказывают не только уровень дохода, но и общий финансовый стресс: трудности с оплатой счетов, нехватка ресурсов и постоянное напряжение. Эти факторы могут перегружать когнитивные ресурсы, ограничивать доступ к медицинской помощи и снижать социальную активность.

Авторы исследования делают вывод, что поддержка финансового благополучия в среднем и пожилом возрасте может играть важную роль в сохранении когнитивного здоровья и снижении риска деменции. Ранее стало известно, что соблюдение диеты MIND замедляет возрастные изменения в мозге.

Для этого достаточно взять простой мазок из носа. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (Nat Com).

Метод основан на анализе клеток из верхних отделов носа, где находятся обонятельные нейроны, напрямую связанные с мозгом. Учёные изучили активность тысяч генов в этих клетках и обнаружили характерные изменения, которые отличают людей с ранними признаками болезни Альцгеймера от здоровых.

В исследовании приняли участие 22 человека. Новый тест смог различить ранние и клинические стадии заболевания примерно в 81% случаев, включая тех, у кого ещё не было заметных когнитивных нарушений.

Процедура занимает всего несколько минут и проводится амбулаторно. Исследователи отмечают, что ключевое преимущество метода — возможность изучать «живые» нервные клетки.

Большинство существующих данных о болезни Альцгеймера получено из посмертных исследований. Новый метод открывает новые возможности не только для ранней диагностики, но и для оценки эффективности лечения на ранних этапах заболевания.