گزارش علم: جمعه ۲۳ آذر

چند داستان کوتاه از دنیای علم

گام بلند گوگل به‌سوی آینده: پیشرفتی شگرف در محاسبات کوانتومی

در دنیای فناوری، هر روز شاهد نوآوری‌های جدیدی هستیم، اما برخی از این دستاوردها می‌توانند مسیر آینده را به‌طور بنیادین تغییر دهند. یکی از این پیشرفت‌های مهم، دستاورد اخیر گوگل در حوزه محاسبات کوانتومی است. این شرکت با معرفی تراشه‌ای جدید به نام «ویلو» (Willow)، توانسته است مسائلی را حل کند که پیش‌تر برای رایانه‌های کلاسیک غیرممکن به‌نظر می‌رسید.

محاسبات کوانتومی، شاخه‌ای نوین از علم رایانه است که از اصول مکانیک کوانتومی بهره می‌برد. در حالی که رایانه‌های کلاسیک از بیت‌ها برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند، رایانه‌های کوانتومی از کیوبیت‌ها بهره می‌برند که می‌توانند هم‌زمان در حالت‌های ۰ و ۱ باشند. این ویژگی به آن‌ها امکان می‌دهد تا محاسبات پیچیده را با سرعتی بسیار بالاتر انجام دهند.

با این حال، یکی از چالش‌های اساسی در این حوزه، میزان خطای بالای کیوبیت‌ها به‌دلیل حساسیت آن‌ها به تداخلات محیطی است. برای استفاده عملی از رایانه‌های کوانتومی، نرخ خطا باید به یک در تریلیون عملیات کاهش یابد، در حالی که سخت‌افزارهای کنونی دارای نرخ خطایی بین یک در هزار تا یک در صد عملیات هستند.

گوگل با توسعه سیستم هوش مصنوعی جدیدی به نام «AlphaQubit»، گامی مهم در جهت کاهش این خطاها برداشته است. این سیستم با استفاده از شبکه‌های عصبی پیشرفته، توانسته است دقت بی‌سابقه‌ای در شناسایی و تصحیح خطاهای کوانتومی نشان دهد. در آزمایش‌ها، AlphaQubit حدود ۶ درصد خطای کمتری نسبت به بهترین روش‌های موجود و ۳۰ درصد خطای کمتری نسبت به روش‌های سنتی داشته است.

اگرچه AlphaQubit هنوز در مراحل اولیه توسعه قرار دارد و محدودیت‌هایی مانند کندی در تصحیح خطاها به‌صورت زمان واقعی در پردازنده‌های ابررسانا دارد، اما موفقیت‌های اولیه آن نویدبخش آینده‌ای روشن برای این فناوری است. با ترکیب هوش مصنوعی و محاسبات کوانتومی، می‌توان به کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف، از کشف داروهای جدید تا مدل‌سازی مواد پیشرفته، دست یافت.

به‌نظر می‌رسد ترکیب هوش مصنوعی با محاسبات کوانتومی می‌تواند نقطه عطفی در تاریخ علم و فناوری باشد. با حل چالش‌های فعلی، این فناوری می‌تواند جهان را به شکلی که امروز می‌شناسیم، متحول کند.

وزیر بهداشت ترامپ و همکارانش در پی لغو مجوز واکسن فلج اطفال

نیویورک تایمز گزارش داده است وکیلی که به رابرت اف. کندی جونیور در انتخاب مقامات فدرال بهداشتی برای دولت آینده ترامپ کمک می‌کند، از دولت درخواست کرده است تا مجوز واکسن فلج اطفال را لغو کند؛ واکسنی که طی دهه‌ها میلیون‌ها نفر را از ویروسی که می‌تواند باعث فلج یا مرگ شود، محافظت کرده است.

«انقلابی در تشخیص زودهنگام سرطان پستان با آزمایش خون مبتنی بر هوش مصنوعی

پژوهشگران دانشگاه ادینبرو روش جدیدی برای تشخیص زودهنگام سرطان پستان ابداع کرده‌اند که ترکیبی از تحلیل لیزری و هوش مصنوعی است. این روش می‌تواند تغییرات ظریفی را در جریان خون در مراحل اولیه بیماری شناسایی کند؛ تغییراتی که با تست‌های کنونی قابل تشخیص نیستند.

در این روش، از تکنیکی به نام «طیف‌سنجی رامان» استفاده می‌شود. ابتدا یک پرتو لیزر به پلاسما خون بیماران تابانده می‌شود. سپس، ویژگی‌های نوری پس از تعامل با خون توسط دستگاه طیف‌سنج بررسی می‌شود تا تغییرات شیمیایی کوچک در سلول‌ها و بافت‌ها که نشان‌دهنده بیماری هستند، شناسایی شوند. در مرحله بعد، الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای تفسیر نتایج به کار می‌روند و نمونه‌ها را بر اساس ویژگی‌های مشابه طبقه‌بندی می‌کنند.

در یک مطالعه اولیه با ۱۲ نمونه از بیماران مبتلا به سرطان پستان و ۱۲ نمونه سالم، این روش توانست با دقت ۹۸ درصد سرطان پستان در مرحله ۱a را شناسایی کند. همچنین، این آزمایش قادر بود با دقت بیش از ۹۰ درصد چهار زیرگونه اصلی سرطان پستان را تشخیص دهد که می‌تواند به ارائه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده و مؤثرتر برای بیماران کمک کند.

اجرای این روش به عنوان یک تست غربالگری می‌تواند به شناسایی افراد در مراحل اولیه سرطان پستان کمک کرده و شانس موفقیت درمان را افزایش دهد. تیم پژوهشی قصد دارد این روش را برای تعداد بیشتری از شرکت‌کنندگان و انواع دیگر سرطان‌ها گسترش دهد.

دکتر اندی داونز، سرپرست این پژوهش، اظهار داشت: «بیشتر مرگ‌های ناشی از سرطان پس از تشخیص در مراحل پیشرفته و با ظهور علائم رخ می‌دهند. بنابراین، یک تست غربالگری برای انواع مختلف سرطان می‌تواند این بیماری‌ها را در مراحلی شناسایی کند که درمان آن‌ها بسیار آسان‌تر است. تشخیص زودهنگام کلید بقا در درازمدت است و ما اکنون فناوری لازم را در اختیار داریم. فقط باید آن را برای انواع دیگر سرطان‌ها به کار ببریم و یک پایگاه داده ایجاد کنیم تا بتوان از آن به عنوان یک تست چندسرطانی استفاده کرد.»

این مطالعه در مجله «Journal of Biophotonics» منتشر شده است. نمونه‌های خونی مورد استفاده در این پژوهش توسط «بانک زیستی ایرلند شمالی» و «بانک بافت سرطان پستان» تأمین شده‌اند. همچنین، پژوهشگرانی از دانشگاه آبردین، دانشگاه علوم کاربردی راین-وال و مدرسه تحصیلات تکمیلی تحقیقات کاربردی در نوردراین-وستفالن در این مطالعه مشارکت داشته‌اند.

قدرت پنهان پوست: سیستم ایمنی اختصاصی

پژوهشی جدید نشان داده است که پوست انسان دارای یک سیستم ایمنی اختصاصی است که به طور مستقل از سیستم ایمنی بدن فعالیت می‌کند. این کشف می‌تواند پیامدهای مهمی برای درک بیماری‌های پوستی و طراحی درمان‌های جدید داشته باشد.

پوست، به‌عنوان بزرگ‌ترین اندام بدن، نقش مهمی در محافظت از ما در برابر میکروب‌ها و عوامل خارجی ایفا می‌کند. اما این مطالعه جدید نشان می‌دهد که پوست چیزی فراتر از یک سپر دفاعی ساده است. پژوهشگران کشف کرده‌اند که لایه‌های خاصی از پوست، به‌ویژه اپیدرم، سلول‌هایی به نام «کراتینوسیت» دارند که می‌توانند به‌طور مستقل پاسخ‌های ایمنی ایجاد کنند.

این سلول‌ها، که قبلاً فقط به عنوان تولیدکننده کراتین شناخته می‌شدند، قادرند مولکول‌های شیمیایی ارسال کنند که به جذب سلول‌های ایمنی دیگر و آغاز پاسخ ایمنی کمک می‌کنند. این پاسخ‌های موضعی می‌توانند از بدن در برابر عفونت‌ها و آسیب‌های موضعی محافظت کنند.

این کشف می‌تواند به توسعه روش‌های درمانی جدید برای بیماری‌های پوستی مانند اگزما و پسوریازیس کمک کند و حتی نقش مهمی در ترمیم زخم‌ها ایفا کند.

دکتر الیزابت فیشر، یکی از نویسندگان این پژوهش، اظهار داشت: «این یافته‌ها نشان می‌دهد که پوست تنها لایه‌ای برای محافظت فیزیکی نیست، بلکه یک سیستم بیولوژیکی پیچیده است که از طریق تعاملات ایمنی خود از بدن محافظت می‌کند.»

این دستاورد می‌تواند بهبود قابل توجهی در تشخیص زودهنگام و نظارت بر سرطان پستان ایجاد کند و راه را برای توسعه تست‌های غربالگری برای انواع مختلف سرطان هموار سازد.

دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

*

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.