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封面故事 COVER STORY量子计算爆发前夜
随着小规模量子机器问世,量子计算机不再只是理论梦想。它被寄希望于破解加密系统、模拟基础物理,为合成新材料打开突破口。在技术爆发前的长夜,科学家仍需驯服脆弱的量子态,跨越规模化与纠错的门槛。量子计算能否真正改变世界,答案仍悬而未决。
量子计算机首次宣称跑赢经典计算机时,量子时代仿佛近在眼前。但“量子优势”并不是终点,反而引出更现实的问题:量子计算究竟有何用处?从破解RSA加密,到模拟基础物理、设计新材料,再到量子人工智能,答案正逐渐浮现。更艰难的是让这些诱人的承诺变得可靠、可验证,并真正有用。
人类固有免疫系统中的一些核心抗病毒机制,其实在细菌中就早已出现。然而,病毒和宿主的攻防演化瞬息万变,为什么这些免疫武器却能数十亿年保持稳定,甚至延续到人类体内?从识别外来核酸,到感染细胞的“自毁”,再到防御信号的放大,这些核心逻辑跨越了数十亿年。它为细菌打造出了一套古老而高效的分子武器库,也为科学家理解人类免疫、开发新型抗病毒策略提供了新的入口。
作为数学界最著名的未解谜题,黎曼猜想曾引得一代代数学家前赴后继。一旦该猜想被证实,将给数学领域乃至现实的物理世界带来翻天覆地的变化。但随着证明黎曼猜想的努力相继付诸东流,这一领域陷入了漫长的停滞期。数学家甚至开始怀疑已无路可走,而纷纷敬而远之。如今AI的兴起带来了新的期待,也抛出了一个终极悬念:这场困扰人类近170年的数学悬案究竟将由谁来终结?
50多年前,当生物学家首次看见细菌强大复杂的鞭毛马达时,无不为其惊叹。它由细菌经过10多亿年的试错演化而来,运转速度远超赛车发动机的飞轮,还能切换方向,让生命首次拥有了自由。然而直到今年,科学家才完全理清了鞭毛马达运转机制和能量来源的种种细节:细菌会将不断流入细胞的质子动力,转变为马达的双向旋转,又会迅速将质子泵出,周而往复,进而不断前进、翻滚。
时隔54年, “阿耳忒弥斯2号”再次搭载人类飞向月球。作为美国载人深空任务中的重要一环,这标志着美国月球探索任务进入了一个新阶段。
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