“小柯”秀
《物理评论A》
量子增强马尔可夫链高效混合的障碍
美国纽约大学的研究人员对量子增强马尔可夫链高效混合的障碍进行了研究。相关研究成果近日发表于《物理评论A》。
通过为马尔可夫链的能隙设定上限，研究人员确定了限制算法性能的竞争因素。一方面，需要量子动力学有效地使系统在一系列经典状态上非局域化；另一方面，通过淬火引入过多的熵也是有害的。
研究人员证明了在长时间极限下，马尔可夫链的能隙受限于经典状态在本征态基下的逆参与率，这表明淬火至系统时并无优势。对于典型的谢林顿-柯克帕特里克模型和三自旋模型，研究人员确定了最优谱隙定标的区间，并将其与系统的本征态性质联系起来。
量子增强的马尔可夫链蒙特卡洛算法是一种通过测量的量子淬火提出配置，并由经典算法接受或拒绝的算法，已被作为一种可能的方法用于在不完美量子器件上实现稳健的量子加速。虽然该过程对噪声和控制不完美具有抵抗力，但量子优势的潜力尚不明确。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.110.052434
《自然-化学》
研究揭示锂金属电池固体-电解质间相的电化学形成
美国斯坦福大学Bao Zhenan团队报道了锂金属电位下双（氟磺酰基）亚胺衍生固体-电解质间相的电化学形成。12月2日，相关研究成果发表于《自然-化学》。
在下一代锂金属电池中，锂双（氟磺酰基）酰亚胺基液体电解质有望实现高库仑效率和长循环寿命。然而，阴离子在固体电解质界面形成中的作用尚不清楚。
研究人员结合了电化学分析和X射线光电子能谱测量，包括样品洗涤和不洗涤，以及计算模拟，提出了电解质分解的反应途径，并将界面组分的溶解度与钝化效果联系起来。
研究发现，并非所有来自界面形成反应的产物都被掺入所得钝化层中，其中很大一部分存在于液体电解质中。研究还发现，通过引入更多阴离子分解产物，高性能电解质可以在最小化电解质分解的情况下提供足够的钝化界面。
这项研究工作提出了一种将电化学和表面分析相结合的系统方法，以全面描绘固体-电解质界面形成的过程，同时确定高性能电解质的关键属性，以指导未来设计。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41557-024-01689-5
《国家科学院院刊》
全球区域性热浪热点出现速度超过气候模式模拟
美国哥伦比亚大学Kai Kornhuber团队研究显示，全球区域性热浪热点的出现速度超过了气候模式的模拟。相关研究结果近日发表于美国《国家科学院院刊》。
最近发生的多起破纪录的天气事件，引发了人们对气候模型的质疑，那是否足以有效预测和应对气候对人类生活、基础设施和生态系统造成的前所未有的影响。
研究表明，考虑到区域夏季背景变暖的影响，全球几个地区的极端高温正在显著增加，其幅度比目前最先进的气候模型所预测的快。在全球所有陆地面积上，与再分析数据相比，模型低估了极端地表温度分布上超过每10年0.5℃的正趋势，并且总体上显示出显著增加趋势的比例较低。
研究结果强调，需要更好地理解和模拟极端高温的驱动因素，并迅速减少温室气体排放，以避免意外天气事件造成进一步伤害。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1073/pnas.2411258121
《免疫》
滑膜组织树突状细胞亚群在类风湿关节炎中的表现和作用
英国格拉斯哥大学Mariola Kurowska-Stolarska等研究人员发现，滑膜组织（ST）髓系树突状细胞（DC）亚群在健康和类风湿关节炎（RA）者体内表现出独特的组织生态位定位和功能。相关研究成果近日发表于《免疫》。
研究人员表示，目前的RA治疗方法无法恢复免疫耐受性。研究人体ST中的DC群体可能揭示恢复RA免疫耐受性的途径。
通过对ST活检样本进行单细胞和空间转录组学分析，研究人员识别了具有不同功能的特定状态和生态位的DC群体。健康组织中含有耐受性较强的AXL+ DC2，位于滑膜层。活跃的RA中，增生的滑膜层充满了炎性DC3，这些细胞激活了CCL5阳性的效应记忆T细胞，促进了滑膜炎的发生。
在下层滑膜层中出现的淋巴样生态位富集了CCR7+ DC2，这些细胞与初始T细胞相互作用，可能驱动新效应T细胞的局部扩增。在缓解期，这些致病性生态位得到了消除，但耐受性DC2未能恢复，并且在病情复发之前，ST-DC3簇的血液前体被激活。靶向致病性DC3或恢复耐受性DC2可能有助于恢复RA关节中的免疫稳态。
