• Новости
  • Наука
  • Учёные выяснили, как классический компьютер превзошёл квантовый
Нейросеть

Учёные выяснили, как классический компьютер превзошёл квантовый

Учёные Центра вычислительной квантовой физики выяснили, почему классический компьютер превзошёл квантовый Учёные Центра вычислительной квантовой физики (CCQ) при Институте Флэтайрон изучили поведение двумерной квантовой системы переворачивающихся магнитов и обнаружили явление, которое сдерживало рост запутанности в системе.

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.


Передаётся привычка к алкоголю
Специалист проанализировал данные 43 817 пар «родитель — ребёнок» из австралийского исследования HILDA и пришёл к выводу, что склонность к употреблению алкоголя чаще передаётся от родителей детям по линии одного пола.

Связь между матерями и дочерьми, а также между отцами и сыновьями оказалась наиболее выраженной, в то время как влияния отцов на дочерей не обнаружено. Результаты были опубликованы в Health Economics (HE).

Выяснилось, что родительские модели поведения особенно сильно проявляются в два периода жизни: в 15–17 лет и затем в 28–37 лет, когда взрослые дети сами становятся родителями. Матери влияли не только на дочерей, но и на сыновей — как в подростковом возрасте, так и позже, во время перехода к родительству.

Авторы связывают это с тем, что именно в такие периоды люди особенно активно перенимают семейные нормы и образцы поведения. Исследователь отдельно сравнил биологические и небиологические пары «родитель — ребёнок».

Связь между матерями и дочерьми сохранялась даже там, где не было кровного родства. Это говорит о том, что ключевую роль играют не столько наследственность, сколько семейные установки и социальные нормы, усвоенные в детстве и юности.

Автор отмечает, что привычки, сформированные в раннем возрасте, оказываются очень устойчивыми. По его мнению, профилактика злоупотребления алкоголем должна быть особенно нацелена на подростков и молодых родителей, причём с учётом пола и семейной динамики.


Экстракт перца улучшает обмен веществ
В ходе эксперимента на мышах китайские учёные выяснили, что экстракт листьев перца способен ослаблять нарушения обмена веществ, которые возникают из-за употребления жирной пищи.

В исследовании сравнивалось действие экстракта листьев перца с экстрактом шпината и обетихолевой кислотой. Результаты опубликованы в журнале Nutrients.

В течение 16 недель мыши получали высокожировой рацион, что привело к развитию ожирения, жировой болезни печени, инсулинорезистентности и нарушению кишечного барьера. Экстракт листьев перца показал наибольшую эффективность: у мышей снизилась масса тела, уменьшилось накопление жира в печени и жировой ткани, улучшилась чувствительность к инсулину, уменьшились признаки поражения печени.

По некоторым показателям экстракт листьев перца оказался эффективнее экстракта шпината и препарата сравнения. Он способствовал восстановлению кишечного барьера, снижал проникновение бактериальных токсинов в кровь, изменял состав микробиоты в благоприятную сторону и нормализовал обмен желчных кислот.

Это сопровождалось более устойчивым метаболическим профилем и уменьшением воспалительных изменений. Учёные подчёркивают, что исследование проводилось на животных, поэтому результаты не могут быть напрямую перенесены на людей.

Ранее было установлено, что хмель способствует улучшению жирового обмена в организме и снижению уровня плохого холестерина.


Нейросеть
Улучшают ли нагрузки печень
Занятия спортом в течение не менее восьми недель могут значительно улучшить состояние печени у людей с неалкогольной жировой болезнью печени.

Такой вывод сделали авторы метаанализа, который объединил данные 17 рандомизированных исследований с участием 754 пациентов. Результаты были опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition.

Анализ показал, что продолжительные тренировки снижают уровень печёночных ферментов АЛТ и АСТ — эти показатели часто повышаются при повреждении печени. Также у пациентов уменьшилось количество жира в печени.

Одновременно улучшились и другие метаболические показатели, связанные с болезнью: снизилась масса тела, индекс массы тела, объём висцерального жира и уровень инсулинорезистентности. Особенно заметный эффект наблюдался у программ с высокой интенсивностью, но положительные изменения отмечались и при других видах тренировок.

При этом физическая активность не оказала существенного влияния на жёсткость печени и уровень гликированного гемоглобина. Авторы предполагают, что для таких изменений может потребоваться больше времени или более масштабные исследования.

Ранее стало известно, что полный отказ от алкоголя помогает восстановить функции печени при циррозе.


Нейросеть
Улучши микрофлору кишечника
Учёные, которые проанализировали 15 клинических исследований с участием более 4,2 тысячи человек, пришли к выводу, что состояние кишечной микрофлоры может быть ключевым фактором в снижении когнитивных функций и развитии нейродегенеративных заболеваний.

Результаты их работы опубликованы в журнале Nutrition Research (NR). Исследователи изучили, как различные методы воздействия — от диеты до пробиотиков и трансплантации кишечной микробиоты — влияют на работу мозга.

Выяснилось, что улучшение состава кишечных бактерий связано с повышением памяти, скорости мышления и общей когнитивной функции, особенно у людей с ранними нарушениями. Наиболее заметный эффект наблюдался при изменении питания и применении пробиотиков, а также при трансплантации микробиоты.

Эти методы увеличивали разнообразие полезных бактерий, усиливали выработку веществ, защищающих мозг, и снижали воспаление — один из факторов ухудшения когнитивных способностей. Авторы подчёркивают, что такие вмешательства наиболее эффективны на ранних стадиях.

При уже развитых формах деменции их влияние оказалось ограниченным. Однако результаты указывают на то, что работа с микрофлорой кишечника может стать перспективным направлением для замедления возрастного снижения когнитивных функций.

Ранее учёные выяснили, что хроническое воспаление в полости рта усиливает нейродегенерацию.


Новости по теме