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.

Для этого нужно приложить к коже пакет со льдом. Описание изобретения опубликовано в журнале ACS Biomaterials Science amp; Engineering.

Устройство содержит гидрогель — мягкий пористый материал, который удерживает внутри противовоспалительный препарат. При охлаждении гидрогель становится жидким и высвобождает лекарство прямо в нужную область.

Имплант позволяет хранить препарат внутри организма и даёт пациенту возможность самостоятельно контролировать момент его подачи. При этом не требуются уколы, и лекарство действует локально, не оказывая системного воздействия на весь организм.

Сейчас для снятия боли часто используют опиоиды, но из-за риска зависимости врачи ищут более безопасные альтернативы. Нестероидные противовоспалительные средства могут стать заменой, но для их точной доставки и предназначено новое устройство.

Оно работает без батареек и сложного оборудования. По словам авторов, охлаждение может стать универсальным и доступным внешним сигналом для контролируемого приёма разных препаратов.

Это может быть полезно не только при боли, но и при других состояниях, где требуется локальное действие. Ранее учёные выяснили, что низкие дозы лучевой терапии могут эффективно уменьшать боль и улучшать подвижность при артрите колена.

В журнале Communications Biology (CB) опубликована статья, в которой говорится, что с возрастом уровень TnC снижается, что приводит к истощению стволовых клеток и ухудшению регенерации мышечной ткани. Исследователи установили, что TnC выделяют особые поддерживающие клетки — фиброадипогенные прогениторы, а взаимодействие с ним стволовых клеток происходит через рецептор Annexin A2.

В экспериментах мыши, лишённые TnC, имели меньшее количество стволовых клеток и хуже восстанавливали мышцы после повреждений. У пожилых животных дефицит белка можно было частично компенсировать: добавление TnC улучшало миграцию стволовых клеток к месту травмы и усиливало регенерацию.

Учёные считают, что восстановление уровня TnC может стать новым направлением в терапии саркопении — возрастной утраты мышечной массы и силы. Однако сам белок слишком крупный и неудобный для прямого введения, поэтому необходимо разработать технологию, которая позволит безопасно доставлять его в ткани.

Это происходит не напрямую, а через комплексное повреждение сердца и мозга. Такой вывод сделали учёные из Университета Маршалла совместно с Национальным институтом старения США.

Их исследование опубликовано в American Journal of Physiology (AJP) — Heart and Circulatory Physiology. Специалисты изучили пациентов с ХБП из небольших сообществ и обратили особое внимание на различия между женщинами и мужчинами.

Выяснилось, что у мужчин болезнь почек вызывает более заметные изменения в работе сердца, которое играет ключевую роль в ускорении когнитивного снижения. У женщин такие изменения были гораздо менее выраженными, что указывает на принципиально разные биологические механизмы.

Авторы исследования подчёркивают, что связь между почками, сердцем и мозгом недооценена, особенно в сельских районах, где ХБП распространена, но диагностируется хуже. Полученные данные открывают путь к персонализированному подходу: раннему скринингу, более точному мониторингу и методам лечения, которые учитывают пол пациента и особенности работы всей «оси почки–сердце–мозг».

Понимание этих механизмов может помочь предотвратить переход к более тяжёлым формам когнитивных нарушений и снизить риск деменции у пациентов с ХБП, считают исследователи.

Исследование опубликовано в журнале JAMA Otolaryngology–Head & Neck Surgery. Учёные из Университета Южной Калифорнии сравнили пациентов, получавших GLP-1-препараты, с теми, кому назначали другие второлинейные средства от диабета.

После статистического выравнивания по возрасту, состоянию здоровья и сопутствующим диагнозам выяснилось, что у принимающих GLP-1 риск впервые столкнуться с хроническим кашлем был на 12–32 процента выше, чем у пациентов на других схемах терапии. Эффект оставался выраженным даже после исключения людей с рефлюксной болезнью — частой причины длительного кашля.

При этом аналогичной связи не обнаружили при сравнении с группой, использующей ингибиторы SGLT2. Авторы подчёркивают, что речь идёт об ассоциации, а не о доказанном механизме.

Тем не менее результаты указывают на необходимость внимательного мониторинга дыхательных симптомов у пациентов, принимающих GLP-1-препараты, которые сегодня широко назначаются не только при диабете, но и для контроля веса. В ноябре стало известно, что препараты GLP-1, включая «Оземпик», связаны со снижением смертности при раке толстой кишки.