量⼦计算机和经典计算机⼀样,容易因为物理系统的⼲扰出现错误,需要专⻔的纠错机制才能实现量⼦计算机的潜能。⼀种量⼦纠错⽅法是纠错码,使⽤⼀组物理量⼦⽐特组成⼀个逻辑量⼦⽐特,可以检测和纠正单个物理量⼦⽐特的错误。但扩展这样的系统需要操作更多量⼦⽐特,可能引⼊更多逻辑错误。为了使逻辑性能随编码规模的增加⽽改善,纠错能⼒的增加速度需要超过逻辑错误增加的速度。
2⽉22⽇,《⾃然》杂志刊发了⼀篇来⾃⾕歌“量⼦⼈⼯智能”团队的论⽂。论⽂中展示了⼀种逻辑量⼦⽐特表⾯码,可以在系统规模增⼤时降低错误率。研究团队建造了⼀个72个量⼦位的超导量⼦处理器,⽤两种不同表⾯码做了测试:⼀种称为distance-5逻辑量⼦⽐特(基于49个物理量⼦⽐特)和⼀种较⼩的distance-3逻辑量⼦⽐特(基于17个物理量⼦⽐特)。
distance-5每周期逻辑错误率为2.914%,distance-3每周期逻辑错误率为3.028%。作者表示,未来还需要进⼀步降低逻辑错误率,以实现有效计算的需求。
在⼤脑中植⼊电极是精确监测脑电信号、研究脑功能的常⽤⼿段。但是,坚硬的传统电极并不能很好地贴合柔软的⽣物组织,容易造成创伤和影响信号传导。近⽇,⼀项发表在《科学》杂志的研究开发出了将凝胶注射到⽣物体中、形成柔软电极的新⽅法。
科学家开发出了含有“组装分⼦”酶的凝胶,将其注射到斑⻢⻥⼤脑、⼼脏、尾鳍以及⽔蛭神经组织周围。接触身体中的天然分⼦后,凝胶结构会改变并产⽣导电性,形成柔软的、直接在组织上⽣⻓的电极。实验结果表明,凝胶电极对组织的伤害性低,且不会触发免疫排斥,未来可能在神经系统疾病的治疗或脑机接⼝等领域发挥作⽤。
章⻥既拥有中央⼤脑,8条触腕内还分布着可独⽴于中央⼤脑的周围神经系统。
这样独特的神经结构、突出的⼤脑容量,以及⾼超的认知能⼒,使它们成为探索⼤脑的优质研究对象。近⽇,发表在《当代⽣物学》杂志的⼀项研究将电极和数据收集器移植到章⻥体内,⾸次记录了章⻥⾃由运动时的脑活动。软体动物的身体不易固定设备,故研究者采⽤轻便、⼩型且经过防⽔改造的⻦类研究数据传输器,设备的电池容量可⽀持12⼩时连续记录。
科学家通过麻醉将装置植⼊体型较⼤的蓝章⻥体内,在垂直叶和中央上前叶分别植⼊电极。此后,他们利⽤摄像捕捉章⻥的活动,通过电极传输脑活动数据。研究者发现了⼏个不同的脑活动模式,其中⼀些与哺乳动物的⼗分相似,⽽另⼀些则是持续性的慢波,此前从未被发现。⽬前,研究者尚未将脑活动与具体⾏为联系起来,他们计划在未来深⼊研究。