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.

Результаты исследования опубликованы в журнале Alzheimer’s & Dementia (A&D). В эксперименте участвовали 102 человека из восьми домов престарелых в Стокгольме.

В течение 12 недель участники из экспериментальной группы делали упражнения стоя несколько раз в день и получали один-два белковых напитка ежедневно. Специалисты оценивали, какая помощь требуется участникам в повседневных делах, таких как гигиена, одевание и передвижение.

В целом по выборке значительных различий не выявили, но при анализе данных по типам отделений обнаружилась важная деталь. У пациентов, проживающих в специализированных отделениях для людей с деменцией, программа привела к улучшению функциональных способностей.

Через три месяца таким участникам требовалось меньше помощи по сравнению с контрольной группой. Авторы исследования предполагают, что это может быть связано с сохранением большего потенциала для восстановления физической функции у этих пациентов.

Исследователи подчёркивают, что анализ был вторичным, поэтому выводы требуют осторожности. Для подтверждения эффекта нужны дополнительные исследования.

Ранее учёные установили, что воздействие загрязнённого воздуха увеличивает риск болезни Альцгеймера.

Это выяснили исследователи, которые изучили дикорастущий подвид растения Melissa officinalis subsp. altissima.

Их выводы опубликованы в журнале Food & Function (F&F). Учёные провели комплексный анализ состава растения и обнаружили в экстрактах высокие концентрации розмариновой, хлорогеновой, кофейной и кафаровой кислот.

Эти соединения известны своей антиоксидантной и противовоспалительной активностью. В эфирном масле преобладали терпеновые соединения, такие как гермакрен D и β-оцимен, которые также обладают биологической активностью.

Биологические тесты показали, что гидроалкогольный экстракт мелиссы защищает клетки гипоталамуса крыс от окислительного стресса, вызванного перекисью водорода. В тканях мозга мышей экстракт снижал экспрессию провоспалительных генов TNF-α и NOS-2, а также повышал уровень BDNF — фактора, который поддерживает выживание и пластичность нейронов.

В модели, имитирующей нейродегенеративные изменения с участием β-амилоида, экстракт также подавлял экспрессию IL-6 и ацетилхолинэстеразы — маркеров воспаления и когнитивных нарушений. Авторы отмечают, что говорить о клиническом эффекте пока рано.

Однако полученные данные указывают на потенциал дикорастущей мелиссы как источника функциональных ингредиентов для нутрицевтики и продуктов, которые направлены на поддержку здоровья мозга. Ранее учёные выяснили, что экстракт американского базилика защищает мозг от возрастных изменений.

Исследование опубликовано в журнале Blood Red Cells amp; Iron (BRCI). Специалисты изучили кровь 23 спортсменов до и сразу после участия в гонках на 40 и 171 километр.

Они провели молекулярный анализ, чтобы оценить тысячи белков, липидов и метаболитов в плазме и эритроцитах. Выяснилось, что после забегов клетки крови теряют свою гибкость.

Это значит, что они хуже проходят через мелкие сосуды и потенциально менее эффективно транспортируют кислород и питательные вещества. Исследователи определили два основных механизма повреждения.

Первый — механический. Во время длительного бега эритроциты подвергаются повышенной нагрузке из-за колебаний давления и постоянной циркуляции.

Второй — молекулярный. На фоне воспаления и окислительного стресса в клетках происходят изменения, которые ускоряют их разрушение.

Эти процессы наблюдались уже после 40 километров и усиливались у участников 171-километровой дистанции. Авторы отмечают, что пока неизвестно, насколько быстро организм восстанавливает повреждённые клетки и есть ли у этого долгосрочные последствия.

Однако полученные данные дополняют исследования, которые показывают, что экстремальные физические нагрузки могут иметь не только пользу, но и скрытые физиологические издержки. Ранее учёные выяснили, что регулярные аэробные нагрузки уменьшают симптомы депрессии и тревожности.

Это выяснили учёные, опубликовавшие результаты своей работы в журнале Food amp; Function (Famp;F). Специалисты исследовали растворимые и нерастворимые части клетчатки, которые получили из переработанной хурмы сорта Rojo Brillante.

Затем они провели ферментацию с применением микробиоты здоровых людей. Анализ продемонстрировал, что различные типы волокон оказывают разное влияние на состав кишечных микроорганизмов.

Например, некоторые фракции способствовали увеличению численности представителей родов Bacteroides, Megasphaera, Oscillibacter и бактерий семейства Lachnospiraceae — бактерий, которые связаны с производством короткоцепочечных жирных кислот. В процессе ферментации увеличилось производство ацетата, пропионата и бутирата — веществ, которые поддерживают целостность кишечного барьера и участвуют в регуляции воспалительных процессов.

Наиболее заметный эффект продемонстрировали растворимые фракции, которые способствовали более активной выработке индол-3-пропионовой кислоты — соединения с антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Учёные подчёркивают, что именно растворимая клетчатка оказалась наиболее «метаболически активной».

Дальнейший анализ показал, что структура волокон и полифенолов влияет на то, какие бактерии размножаются активнее. Частицы, богатые арабинозой и фукозой, стимулировали рост Oscillibacter, а нерастворимые волокна — Megasphaera.

Исследователи считают, что это открывает перспективы для создания пребиотических компонентов из переработанных отходов хурмы. Кроме того, это подтверждает, что растительная клетчатка может не только обеспечивать питание для микробиоты, но и укреплять защитные функции кишечника.

Ранее стало известно, что пюре манго улучшает показатели воспаления и восстановления мышц.