量子通信是当下热门的科研话题之一。
但由于光子的衰减,量子通信会被距离所限制, 这些光子就正如神话故事里的“牛郎”和“织女”一样,被分隔在光纤两端 。
如果说牛郎织女可以靠着“鹊桥”每隔一年相会一次。
那么在量子世界里,能让“光子牛郎”和“光子织女”相遇的“鹊桥”就是 “量子中继” 。
中国科学技术大学郭光灿院士团队 李传锋、周宗权研究组 利用固态量子存储器和外置纠缠光源,首次实现两个 吸收型量子存储器之间的量子纠缠 ,并演示了多模式量子中继。
该研究成果登上国际著名学术期刊《Nature》新一期封面,这也是中国量子存储和量子中继领域的重大进展。
受限于光子数在光纤中的指数衰减,远程量子纠缠的传输距离被限制在百公里水平。
中科大科研团队是这么描绘远程量子纠缠传输难题:“通过光纤向距离一千公里外的地方每秒发射一百亿个光子,要花三百年才能接收到一个光子。”
距离问题,就成了当下量子网络建设亟待解决的问题之一 。
为此,科学家们提出量子中继的思想,即将远距离传输划分为若干短距离基本链路,先在基本链路的两个临近节点间建立可预报的量子纠缠,然后通过纠缠交换技术进行级联,从而逐步扩大量子纠缠的距离。
通俗易懂来讲: 如果直接发送光子很困难,那么可以像短跑接力一样,将光子分段传输,从而实现远距离通信。
这其中的技术核心是量子存储技术,作为量子中继的核心器件, 量子存储器对光子比特进行缓存,并用于储存光子纠缠态 。
而当前业内一直研究的课题,就是 提升纠缠连接效率 。
目前,国际上的研究者已在冷原子气体和单量子系统中实现量子中继的基本链路,但均基于 发射型量子存储器 构建,其纠缠光子是由存储器本身发射出来的。此前,李传锋教授在接受新华社采访时表示:发射型量子存储器,要么一次只能传输1个量子,效率低;要么一次传输多个量子,但精确率低。
这种架构难以同时支持确定性光子发射和多模式复用存储,限制了纠缠分发的速率。
而此次李传锋、周宗权研究组的 吸收型量子存储器 的量子中继架构,把量子存储器和量子光源分离开来,故能同时兼容确定性光子源和多模式复用, 是目前理论上通信速率最优的量子中继方案 。
简单来说, 存储和发射分离开来,可以保证传输时的精确度。
此前,李传锋、周宗权研究组长期从事基于稀土离子掺杂晶体的固态量子存储器的研究。
早在2015年,该团队就首次利用光子的空间自由度实现复用量子存储,存储维度数达到51维,至今保持固态量子存储维度数最高水平。
此后,研究组还进一步证明他们的存储器可以在时间和频率自由度实现任意脉冲操作,代表性的操作包括脉冲排序、分束、分频、异频光子合束和窄带滤波等。
在本次实验里,研究组研究的是 基于稀土离子掺杂晶体 的固态量子存储,这种存储器利用两块1.4毫米厚的掺钕钒酸钇晶体,分别处理光的两种正交偏振态。
基于独创的“三明治”结构,每对纠缠光子中的一个光子被三明治型量子存储器所存储,然后,每对纠缠光子中的另一个光子会同时传输至中间站点,这就实现了量子中继。
《Nature》杂志审稿人对此次的研究成功给予高度评价并表示:“这是在地面上实现远距离量子网络的一项重大成就。”
总结来讲,这次研究成果就是如何让单个微弱的纠缠态光子在光纤中尽可能远的传输,传输的其实依然是量子密钥,距离真正的“量子+通讯”还有一定距离。
但这依然是中科大这些年量子通讯领域一系列进步的延续,也延续着该领域的国际领先地位。
目前来看, 中国已经走在了国际量子通信领域的前列。
一方面,中国拥有世界上最好的光纤资源,这为其大规模实施量子通信提供了土壤。另一方面,行业头部企业在产品上的突破和通信巨头的入局,国内外相关标准制定的推进,也为量子通信低成本产业化带来可能。
在未来, 信息安全本身是一个刚需、庞大的市场,而量子通信作为信息安全中的重要战略产业 ,也将一直保持行业技术突破,直到我国实现“量子霸权”。
对于今后的研究方向,李传锋教授表示:下一步,研究组将继续提高量子存储器的各项指标,并采用确定性纠缠光源,从而大幅提高纠缠分发的速率,努力实现超越光纤直接传输的实用化量子中继器。
我们也期待中科大科研团队能在未来有更大的突破。
在抚仙湖北岸,
是世界闻名的澄江化石地,
它是洞察寒武纪生命大爆发的窗口,
也是早期生命演化的化石圣地之一,
被誉为地球生命的摇篮。
澄江化石地自然博物馆
澄江生物群的重要发现,
被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”,
其大量研究成果
在《Science》《Nature》
等重要国际学术刊物发表。
2012年7月1日,
澄江化石地被列入《世界遗产名录》,
成为亚洲唯一、中国首个化石类世界自然遗产。
澄江化石地的发现之旅
在地球漫长的 历史 演进中,距今5.41至4.85亿年这段时间被称为寒武纪。寒武纪时期是地球生命演化的一个分水岭,地球上各种生物在寒武纪时期突然大量涌现,这一现象被称为“寒武纪生命大爆发”,它是地球生命演化 历史 中的关键事件。
澄江动物群化石发现点
198 4年7月1日,来自中国科学院南京古生物研究所的侯先光教授正在帽天山一带进行化石采集,当他用钉锤劈开一块岩石后,让他无比惊讶的是,出现在眼前的竟是一种以前从没有见过的生物化石,这便是后来被鉴定为“长尾纳罗虫”的第一块澄江动物群化石。这一发现,打开了一扇洞察寒武纪早期生命面貌的窗口。
澄江动物群的地质时代被确定为5.18亿年,属于寒武纪早期,比布尔吉斯动物群早1千3百万年,因此澄江动物群更加接近寒武纪生命大爆发的起点。这是迄今为止,人们所发现的真正意义上的寒武纪早期生命大爆发的实证,对认识地球生命的演化有着极为重要的科学价值。
澄江动物群的发现轰动了世界,许多国家的古生物学家先后来到帽天山,对澄江化石进行考察和研究。目前,澄江化石地发现的生物种类已达200种,除藻类外,动物种类分属16个门、 177 属,其中新属 146 、新种162个。此外,还有30多种化石等待确定门类。
三叶虫
奇虾
延长抚仙湖虫
世界自然保护联盟高度评价澄江动物群化石,认为澄江化石地保存了具有独特重要意义的化石遗迹,展示了杰出的、保存非凡的记录,是距今5.18亿年前,寒武纪早期地球生命快速多样化的见证。在这一短暂的地质间隙中产生了几乎所有主要动物类群的起源,澄江化石地多样化的地质证据代表了化石遗迹保存的最高质量。
在物种多样性方面,澄江化石地无可比拟。在这里发现的最古老的脊索动物云南虫,被认定为所有脊椎动物的祖先。与此同时,澄江化石地还保存了大量高质量的精美化石,既包括具有硬体和软体组织的生物,也包括大量完全为软体的生物。令人惊奇的是,连节肢动物纳罗虫的消化系统和云南虫的鳃丝这样的细节都得到了完美保存。
澄江化石地世界自然遗产的岩石和化石展示了杰出的、保存非凡的记录,是距今5.18亿年前寒武纪早期生命快速多样化的见证。遗产保护区面积7.32平方公里,其中核心保护区5.12平方公里,缓冲区2.2平方公里。这里是迄今为止,世界上发现古生物门类最多的区域,展示出完整的寒武纪早期海洋生物群落和生态系统。
圆筒帽天山蠕虫
始莱德利基虫
世界自然遗产及其周边的区域,于2001年被批准建立澄江动物群古生物国家地质公园,为国家首批地质公园。18.0平方公里的地质公园内保存着18处重要的地质遗迹点。其中世界级地质遗迹2处:
一处是帽天山 ,这是 198 4年7月1日,侯先光教授首次发现澄江化石的地点。80多个寒武纪新物种在这里首次发现并命名,这里也被国际科学界誉为“古生物模式标本产地”。另一处是小滥田,这里保存着最完整的澄江化石产出层。澄江发现的200多个物种中,绝大部分物种在该剖面被发现,如栉水母、抚仙湖虫等。
国家级地质遗迹2处 :马鞍山发现了华夏鳗、云南虫等化石,荣登世界《Nature》杂志封面。跨马村保存着最完整的地层剖面,能清晰地展示澄江生物群属于寒武纪生命大爆发的早期,这一区域的18平方公里在 199 7年被列为澄江动物化石群省级自然保护区。
世界自然遗产的保护之旅
澄江化石地不仅是玉溪的骄傲,更是云南的骄傲、中国的骄傲。为了保护好澄江化石地,党和国家领导人多次批示,省、市、县各级党委 政府 竭尽所能,所在地人民积极参与,并付出了艰苦卓绝的努力。
建设中的澄江化石地自然博物馆(资料图)
在澄江化石地保护范围内,磷矿资源十分丰富。这些磷矿在寒武纪之前便已形成并沉积于海底,而澄江生物化石层存于磷矿层之上。开采磷矿,必定对澄江化石造成破坏。为保护世界遗产,当地 政府 果断关停帽天山周边14个磷矿采集点,澄江县为此年均减少地方财政收入约5000多万元。
2004年,玉溪市就澄江化石地展开了申报世界自然遗产的工作。经过八年努力,2012年,同样是7月1日,澄江化石地申遗成功。成为中国首个、亚洲唯一、全球仅有三处的化石类自然遗产。
帽天山云海 金云龙 摄
世界遗产代表了人类和自然界的最高价值,和长城、故宫一样,澄江化石地是中国独有的文化品牌。按照世界遗产公约的精神和原则,玉溪市成立正处级管委会暨澄江化石地世界自然遗产管理委员会,每年安排专项经费,对512公顷的澄江化石遗产地实施了有效的保护管理。早在 199 7年,云南省 政府 就颁布了《云南省澄江动物化石群保护规定》。2012年申遗成功后,澄江化石地立法保护工作相继启动,2017年7月1日《云南省澄江化石地世界自然遗产保护条例》正式颁布实施。条例颁布后,市、县高度重视,市人民 政府 及时出台了《关于贯彻落实云南省澄江化石地世界自然遗产保护条例的意见》,澄江县及时开展宣传落实工作,通过发放宣传单、到遗产地周边村庄入户、文艺演出等方式,积极开展宣传工作,提升民众保护意识;积极发挥新闻舆论和 社会 监督作用,强化各部门履职意识,规范澄江化石地保护管理工作行为和人民群众的各种行为;认真编制规划实施科学管理,2017年完成了《云南澄江动物群古生物国家地质公园规划》修编工作并批准实施;2018年完成了《澄江化石地世界自然遗产保护规划》和《澄江动物化石群省级自然保护区保护规划》编制工作,正在报请省级主管部门进行专家评审和审批,编制规划将有效促进地质遗迹的保护工作。
澄江化石地世界自然遗产入选首批中国“十佳科普研学品牌” 彭锡 摄
为擦亮世界遗产这张靓丽名片,玉溪市采取各种措施,在保护和开发方面竭尽所能。2015年4月,成功创建国家科普教育基地,教育部门编写的《澄江化石地》中小学科普教材被列为全国教材。云南省 政府 还与中国科学院签署了合作建设“澄江寒武纪化石合作研究中心”的协议,进一步研究和 探索 生命演化的奥秘。同时,为科学利用澄江化石地世界自然遗产,澄江县投资6.3亿元,在右所镇矣旧社区附近的半山上建设一个占地面积190亩,建筑面积4.2万平方米的澄江化石地自然博物馆及其配套附属设施,充分挖掘澄江化石的科研和文化价值,向游客讲述生命大爆发、生命演化和生物多样性的神奇,打造出国内一流的科考体验、科普 旅游 的研学基地。目前,澄江化石地自然博物馆内部展陈紧锣密鼓的进行中,附属设施已完成规划设计,各项施工工作正在进行中,不久的将来,这里将从一个科学圣地变成一个科普 旅游 的胜地。
参观澄江化石科学研究博物馆
此外,为进一步树立澄江化石地的品牌形象,使遗产真正“活”起来,澄江化石地世界自然遗产管理委员会进一步完善科普设施、组织开展好游客接待和科普教育活动,平均年接待游客10多万人。继续加强与中科院、西北大学、云南大学等国内外研究单位、高校、组织的科研合作,提升科研水平;强化科研品牌的塑造,在2019年第二届中国科普研学论坛上,澄江化石地自然博物馆荣获“全国科普研学联盟十佳研学品牌”。为提升澄江化石的影响力,开展澄江化石地宣传口号征集活动,在 社会 各界产生了积极的影响。并且还组织编印书刊,举办展览,先后推出了澄江化石绝版木刻、陶器、瓷器创作了绝版木刻、陶瓷等6个系列48个品种的文化创意产品, 探索 研发、生产、销售途径,努力将澄江化石的形象变成吸引大众的产品。同时,澄江化石地世界自然遗产管理委员会还积极与新华网合作制作澄江化石VR电影,并于9月份参加威尼斯电影节,希望通过参加国际国内电影节,在打造澄江化石地IP的同时,提升澄江化石地的创意创新要素和化石的吸引力。
VR电影《寒武纪家园》截图
澄江化石地自发现35年来,作为这一世界级瑰宝的守护者,澄江化石地世界自然遗产管理委员会在各级各部门的关心和帮助支持下,在遗产的保护管理和开发利用方面不断 探索 ,朝着“实施最严格的保护、打造最亮丽的名片、发挥最大化的效益”的方向,努力打造古生物研究圣地、科考体验和科普 旅游 研学胜地,助推文化 旅游 产业发展,宏伟蓝图正在逐步变为现实。
图片:除署名外由澄江县委宣传部提供
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1、2002年11月21日刊的《自然》封面讲述了对水稻的故事。2、2003年1月23日刊的《自然》封面刊登了中国科学院徐星等人对“顾氏小盗龙”化石的研究成果,论证了这是一种四翼动物,并且可能会滑行。3、中国科学院的柳振峰及同事成功测定的菠菜主要捕光复合物2.72 Å分辨率的X射线晶体结构图成为了2004年3月18日刊的《自然》封面图片。
这个,大家一定要分清我们口中常说的《nature》和这个报道的nature news的区别哈平时大家说某大牛又在nature发诺奖级成果了之类的,是指他们在上面发表学术论文,是按照严格的学术论文要求的。一般是article,其次是letter之类的。而其他的news之类的,由于本身也是个科普杂志,所以会有各种新闻或者评论,这就是非常娱乐的地方了
编译 | 未玖
Nature ,6 May 2021,VOL 593,ISSUE 7857
《自然》 2021年5月6日,第593卷,7857期
天文学 Astronomy
Jets from MRC 0600-399 bent by magnetic fields in the cluster Abell 3376
Abell 3376星系团磁场使MRC 0600-399射流弯曲
作者:James O. Chibueze, Haruka Sakemi, Takumi Ohmura, Mami Machida, Hiroki Akamatsu, Takuya Akahori, et al.
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摘要
众所周知,星系团内部有磁场,但磁场的性质至今仍未明确。在冷稠密等离子体进入热环境等离子体形成的密度接触不连续处可以观察到星系团内部磁场,该不连续处存在于合并星系团Abell3376(红移0.0461)中第二亮星系MRC 0600-399附近。
东西方向拉长的X射线发射显示出一个彗星状的结构,达到百万秒差距规模。先前的射电观测发现MRC 0600-399的弯曲喷流,与子星团朝着相同的方向移动,对抗冲压。
研究组报道了MRC 0600-399的射电观测结果,其分辨率和灵敏度分别是先前结果的3.4倍和11倍。与典型射流相比,MRC 0600-399在接触不连续处呈现90度弯曲,准直射流从弯曲点延伸超过100千秒差距。
研究组观察到弥漫的、拉长的发射,将其称之为“双镰刀”结构。光谱指数在弯曲点的下游趋于平缓,表明宇宙射线重新加速。高分辨率数值模拟表明,沿不连续面的有序磁场对射流方向的变化有重要影响。双镰刀射流的形态与模拟结果一致。
该研究结果有助于了解磁场对星系团成员星系和内部介质演化的影响。
Abstract
Galaxy clusters are known to harbour magnetic fields, the nature of which remains unresolved. Intra-cluster magnetic fields can be observed at the density contact discontinuity formed by cool and dense plasma running into hot ambient plasma, and the discontinuity exists near the second-brightest galaxy, MRC 0600-399, in the merging galaxy cluster Abell 3376 (redshift 0.0461). Elongated X-ray emission in the east–west direction shows a comet-like structure that reaches the megaparsec scale. Previous radio observations detected the bent jets from MRC 0600-399, moving in same direction as the sub-cluster, against ram pressure. Here we report radio observations of MRC 0600-399 that have 3.4 and 11 times higher resolution and sensitivity, respectively, than the previous results. In contrast to typical jets, MRC 0600-399 shows a 90-degree bend at the contact discontinuity, and the collimated jets extend over 100 kiloparsecs from the point of the bend. We see diffuse, elongated emission that we name ‘double-scythe’ structures. The spectral index flattens downstream of the bend point, indicating cosmic-ray reacceleration. High-resolution numerical simulations reveal that the ordered magnetic field along the discontinuity has an important role in the change of jet direction. The morphology of the double-scythe jets is consistent with the simulations. Our results provide insights into the effect of magnetic fields on the evolution of the member galaxies and intra-cluster medium of galaxy clusters.
物理学 Physics
Leading hadronic contribution to the muon magnetic moment from lattice QCD
晶格QCD谬子磁矩的领头阶强子贡献
作者:Sz. Borsanyi, Z. Fodor, J. N. Guenther, C. Hoelbling, S. D. Katz, L. Lellouch, et al.
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摘要
粒子物理学的标准模型描述了绝大多数涉及基本粒子的实验和观测。任何偏离它的预测都将是新基础物理学的标志。一个长期存在的偏差与谬子的反常磁矩有关,谬子是一种测量粒子周围磁场的方法。
标准模型预测与紧密分布在3.7个标准差附近的测量结果不一致。当前理论误差和测量误差是可比的;然而,正在进行和计划中的实验旨在将测量误差减少四分之一。理论上,主要误差来源是领头阶强子真空极化(LO-HVP)的贡献。
对于即将进行的测量,必须用独立方法来评估这一贡献的预测,并减少其不确定性。到目前为止,最精确的、与模型无关的测定依赖于色散技术,并结合了电子-正电子湮没为强子的横截面测量。
为了消除对这些实验的依赖,研究组使用从头计算量子色动力学(QCD)和量子电动力学模拟来计算LO-HVP的贡献。
研究组达到了足够的精度来区分谬子反常磁矩的测量和色散方法的预测。该研究结果比用色散关系得到的结果更符合实验测量值。此外,这项工作中使用和开发的方法有望实现精度更高、更强大的计算机。
Abstract
The standard model of particle physics describes the vast majority of experiments and observations involving elementary particles. Any deviation from its predictions would be a sign of new, fundamental physics. One long-standing discrepancy concerns the anomalous magnetic moment of the muon, a measure of the magnetic field surrounding that particle. Standard-model predictions exhibit disagreement with measurements that is tightly scattered around 3.7 standard deviations. Today, theoretical and measurement errors are comparable; however, ongoing and planned experiments aim to reduce the measurement error by a factor of four. Theoretically, the dominant source of error is the leading-order hadronic vacuum polarization (LO-HVP) contribution. For the upcoming measurements, it is essential to evaluate the prediction for this contribution with independent methods and to reduce its uncertainties. The most precise, model-independent determinations so far rely on dispersive techniques, combined with measurements of the cross-section of electron–positron annihilation into hadrons. To eliminate our reliance on these experiments, here we use ab initio quantum chromodynamics (QCD) and quantum electrodynamics simulations to compute the LO-HVP contribution. We reach sufficient precision to discriminate between the measurement of the anomalous magnetic moment of the muon and the predictions of dispersive methods. Our result favours the experimentally measured value over those obtained using the dispersion relation. Moreover, the methods used and developed in this work will enable further increased precision as more powerful computers become available.
Rashba valleys and quantum Hall states in few-layer black arsenic
薄层黑砷中的拉什巴谷和量子霍尔态
作者:Feng Sheng, Chenqiang Hua, Man Cheng, Jie Hu, Xikang Sun, Qian Tao, et al.
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摘要
在非中心对称的二维电子系统中,自旋-轨道耦合(SOC)与库仑相互作用、能带拓扑和外部调制力动态相互作用时,可能会出现令人兴奋的现象。
研究组报道了中心对称的薄层黑砷中SOC和斯塔克效应之间的协同效应,表现为粒子-空穴不对称的拉什巴谷形成和由静电门可逆控制的新奇量子霍尔态。
这些不寻常的发现源于黑砷的皱褶方形晶格,其中重4p轨道形成了一个以 pz 对称的布里渊区为中心的Γ谷,并在X点的时间反转不变动量附近与 px 起源双重简并D谷共存。
当垂直电场破坏结构反转对称性时,强拉什巴SOC被 px 带激活,产生时间反转对称的自旋谷“味”的 D 谷,而Γ谷的拉什巴劈裂受到 pz 对称性的约束。有趣的是,巨大的斯塔克效应显示了相同的 px 轨道选择性,共同移动 D 拉什巴谷的能带最大值,使其超过Γ拉什巴顶部。
这种协调效应使研究组能够实现二维空穴气体的门-可调拉什巴谷操控,其特点是由于形成了依赖于“味”的朗道能级谱,量子霍尔态发生了非常规的偶-奇跃迁。对于二维电子气体,Γ拉什巴谷的量子化特征是从平凡的抛物型腔到螺旋狄拉克费米子的能带拓扑结构中的特殊密度依赖跃迁。
Abstract
Exciting phenomena may emerge in non-centrosymmetric two-dimensional electronic systems when spin–orbit coupling (SOC) interplays dynamically with Coulomb interactions, band topology and external modulating forces. Here we report synergetic effects between SOC and the Stark effect in centrosymmetric few-layer black arsenic, which manifest as particle–hole asymmetric Rashba valley formation and exotic quantum Hall states that are reversibly controlled by electrostatic gating. The unusual findings are rooted in the puckering square lattice of black arsenic, in which heavy 4p orbitals form a Brillouin zone-centred Γ valley with pz symmetry, coexisting with doubly degenerate D valleys of px origin near the time-reversal-invariant momenta of the X points. When a perpendicular electric field breaks the structure inversion symmetry, strong Rashba SOC is activated for the px bands, which produces spin–valley-flavoured D valleys paired by time-reversal symmetry, whereas Rashba splitting of the Γ valley is constrained by the pz symmetry. Intriguingly, the giant Stark effect shows the same px-orbital selectiveness, collectively shifting the valence band maximum of the D Rashba valleys to exceed the Γ Rashba top. Such an orchestrating effect allows us to realize gate-tunable Rashba valley manipulations for two-dimensional hole gases, hallmarked by unconventional even-to-odd transitions in quantum Hall states due to the formation of a flavour-dependent Landau level spectrum. For two-dimensional electron gases, the quantization of the Γ Rashba valley is characterized by peculiar density-dependent transitions in the band topology from trivial parabolic pockets to helical Dirac fermions.
气候学 Climatology
Projected land ice contributions to twenty-first-century sea level rise
陆地冰对21世纪海平面上升的贡献预测
作者:Tamsin L. Edwards, Sophie Nowicki, Ben Marzeion, Regine Hock, Heiko Goelzer, Hélène Seroussi, et al.
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摘要
陆地冰对全球平均海平面上升的贡献尚未通过最新一组 社会 经济情景的冰盖和冰川模型预测,也未通过由各种计算机模型所产生的不确定性进行的协调 探索 预测。最近的两个国际项目使用多种模型进行了大量预测,但主要使用上一代情景和气候模型,无法充分 探索 已知的不确定性。
研究组使用冰盖和冰川模型的统计模拟来估计新情景下这些预测的概率分布。他们发现,与目前的排放承诺相比,将全球升温限制在1.5 以内,陆地冰融化造成的21世纪海平面上升将减少一半。到2100年,平均海平面当量(SLE)从25 cm降至13 cm,冰川占海平面贡献的一半。
由于在气候变暖过程中冰损失增加和降雪积累的竞争过程存在不确定性,预测的南极贡献并未对排放情景作出明确反应。然而,在风险规避(悲观)的假设下,南极冰损失可能高出5倍,在当前政策和承诺下,陆地冰对SLE的贡献中位数增加到42 cm,即使在1.5 升温的情况下,第95个百分位的预测值也超过半米。
这几乎不可能缓解未来沿海洪水的威胁。考虑到这一大范围(13 cm至42cm SLE),在气候政策和南极应对措施进一步受到限制之前,21世纪海平面上升的适应规划必须考虑到陆地冰贡献的三个不确定性因素。
Abstract
The land ice contribution to global mean sea level rise has not yet been predicted using ice sheet and glacier models for the latest set of socio-economic scenarios, nor using coordinated exploration of uncertainties arising from the various computer models involved. Two recent international projects generated a large suite of projections using multiple models, but primarily used previous-generation scenarios and climate models, and could not fully explore known uncertainties. Here we estimate probability distributions for these projections under the new scenarios using statistical emulation of the ice sheet and glacier models. We find that limiting global warming to 1.5 degrees Celsius would halve the land ice contribution to twenty-first-century sea level rise, relative to current emissions pledges. The median decreases from 25 to 13 centimetres sea level equivalent (SLE) by 2100, with glaciers responsible for half the sea level contribution. The projected Antarctic contribution does not show a clear response to the emissions scenario, owing to uncertainties in the competing processes of increasing ice loss and snowfall accumulation in a warming climate. However, under risk-averse (pessimistic) assumptions, Antarctic ice loss could be five times higher, increasing the median land ice contribution to 42 centimetres SLE under current policies and pledges, with the 95th percentile projection exceeding half a metre even under 1.5 degrees Celsius warming. This would severely limit the possibility of mitigating future coastal flooding. Given this large range (between 13 centimetres SLE using the main projections under 1.5 degrees Celsius warming and 42 centimetres SLE using risk-averse projections under current pledges), adaptation planning for twenty-first-century sea level rise must account for a factor-of-three uncertainty in the land ice contribution until climate policies and the Antarctic response are further constrained.
The Paris Climate Agreement and future sea-level rise from Antarctica
巴黎气候协定和未来南极洲海平面上升
作者:Robert M. DeConto, David Pollard, Richard B. Alley, Isabella Velicogna, Edward Gasson, Natalya Gomez, et al.
链接:
摘要
《巴黎协定》旨在将21世纪全球平均升温控制在比工业化前水平高2 以内,并进一步努力控制在1.5 以内。由于海洋热膨胀和陆地冰损失的综合作用,未来几十年的温室气体排放量将对全球平均海平面(GMSL)造成一个世纪甚至更长时间的影响。
南极冰原(AIS)是地球上最大的陆地冰库,其冰损失正在加剧。AIS的广大区域位于海平面以下,容易受到动态不稳定性的影响,这种不稳定性能够产生非常迅速的冰盖消退。然而,实施《巴黎协定》温控目标以减缓或阻止这些不稳定发生的可能性,尚未通过基于物理学的模型进行直接测试。
研究组使用一个经过观测校准的冰盖-冰架模型来证明,当全球升温被限制在2 以内时,整个21世纪南极冰层的流失速度将与今天类似。然而,与现行政策更为一致的情景(允许升温3 )将在2060年左右使南极冰层融化的速度突然加快,到2100年将导致GMSL每年上升约0.5厘米,比今天快一个数量级。
更多化石燃料密集使用会导致更大的加速。虽然有基岩和海平面反馈机制,以及地球工程二氧化碳减排,但因支撑冰架的变薄和消失而引发的冰盖消退将持续好几个世纪。这些结果表明,如果超出《巴黎协定》的目标,南极洲海平面将有可能迅速而不可阻挡地上升。
Abstract
The Paris Agreement aims to limit global mean warming in the twenty-first century to less than 2 degrees Celsius above preindustrial levels, and to promote further efforts to limit warming to 1.5 degrees Celsius. The amount of greenhouse gas emissions in coming decades will be consequential for global mean sea level (GMSL) on century and longer timescales through a combination of ocean thermal expansion and loss of land ice. The Antarctic Ice Sheet (AIS) is Earth’s largest land ice reservoir, and its ice loss is accelerating. Extensive regions of the AIS are grounded below sea level and susceptible to dynamical instabilities that are capable of producing very rapid retreat. Yet the potential for the implementation of the Paris Agreement temperature targets to slow or stop the onset of these instabilities has not been directly tested with physics-based models. Here we use an observationally calibrated ice sheet–shelf model to show that with global warming limited to 2 degrees Celsius or less, Antarctic ice loss will continue at a pace similar to today’s throughout the twenty-first century. However, scenarios more consistent with current policies (allowing 3 degrees Celsius of warming) give an abrupt jump in the pace of Antarctic ice loss after around 2060, contributing about 0.5 centimetres GMSL rise per year by 2100—an order of magnitude faster than today. More fossil-fuel-intensive scenarios result in even greater acceleration. Ice-sheet retreat initiated by the thinning and loss of buttressing ice shelves continues for centuries, regardless of bedrock and sea-level feedback mechanisms or geoengineered carbon dioxide reduction. These results demonstrate the possibility that rapid and unstoppable sea-level rise from Antarctica will be triggered if Paris Agreement targets are exceeded.
考古学 Archaeology
Earliest known human burial in Africa
非洲最早的人类墓葬
作者:María Martinón-Torres, Francesco d’Errico, Elena Santos, Ana Álvaro Gallo, Noel Amano, William Archer, et al.
链接:
摘要
人类殡葬习俗的起源和演变是人们感兴趣和喜欢争论的话题。中石器时代(MSA)的人类墓葬在非洲很罕见,在东非也不为人知。
研究组在肯尼亚热带高地海岸的Panga ya Saidi(PYS)洞穴遗址MSA层中发现了一具距今7.83万年前的2.5-3.0岁幼儿的部分骨骼。最新挖掘揭示了这个坑的特征,里面有一个蜷曲的幼儿。
对坑中内容物和包裹考古层的地球化学、粒度和微观形态的分析表明,该坑是人为挖掘的。埋藏学证据,如骨骼部分的严密连接或良好的解剖关系以及腐烂的组织学证据,均支持新鲜尸体的就地分解。
在分解过程中,不稳定的关节几乎没有移位,这表明其埋葬在一个填满的空间(墓地)中,至此,人们在PYS发现了非洲已知最古老的人类墓葬。
部分骨骼的形态评估与智人分类一致,尽管在牙齿中保留了一些原始特征,但越来越多的证据表明,在我们物种出现的过程中,现代特征的非渐进组装。PYS墓葬揭示了MSA人群如何与死者互动。
Abstract
The origin and evolution of hominin mortuary practices are topics of intense interest and debate. Human burials dated to the Middle Stone Age (MSA) are exceedingly rare in Africa and unknown in East Africa. Here we describe the partial skeleton of a roughly 2.5- to 3.0-year-old child dating to 78.3 4.1 thousand years ago, which was recovered in the MSA layers of Panga ya Saidi (PYS), a cave site in the tropical upland coast of Kenya. Recent excavations have revealed a pit feature containing a child in a flexed position. Geochemical, granulometric and micromorphological analyses of the burial pit content and encasing archaeological layers indicate that the pit was deliberately excavated. Taphonomical evidence, such as the strict articulation or good anatomical association of the skeletal elements and histological evidence of putrefaction, support the in-place decomposition of the fresh body. The presence of little or no displacement of the unstable joints during decomposition points to an interment in a filled space (grave earth), making the PYS finding the oldest known human burial in Africa. The morphological assessment of the partial skeleton is consistent with its assignment to Homo sapiens, although the preservation of some primitive features in the dentition supports increasing evidence for non-gradual assembly of modern traits during the emergence of our species. The PYS burial sheds light on how MSA populations interacted with the dead.
量子通信是当下热门的科研话题之一。
但由于光子的衰减,量子通信会被距离所限制, 这些光子就正如神话故事里的“牛郎”和“织女”一样,被分隔在光纤两端 。
如果说牛郎织女可以靠着“鹊桥”每隔一年相会一次。
那么在量子世界里,能让“光子牛郎”和“光子织女”相遇的“鹊桥”就是 “量子中继” 。
中国科学技术大学郭光灿院士团队 李传锋、周宗权研究组 利用固态量子存储器和外置纠缠光源,首次实现两个 吸收型量子存储器之间的量子纠缠 ,并演示了多模式量子中继。
该研究成果登上国际著名学术期刊《Nature》新一期封面,这也是中国量子存储和量子中继领域的重大进展。
受限于光子数在光纤中的指数衰减,远程量子纠缠的传输距离被限制在百公里水平。
中科大科研团队是这么描绘远程量子纠缠传输难题:“通过光纤向距离一千公里外的地方每秒发射一百亿个光子,要花三百年才能接收到一个光子。”
距离问题,就成了当下量子网络建设亟待解决的问题之一 。
为此,科学家们提出量子中继的思想,即将远距离传输划分为若干短距离基本链路,先在基本链路的两个临近节点间建立可预报的量子纠缠,然后通过纠缠交换技术进行级联,从而逐步扩大量子纠缠的距离。
通俗易懂来讲: 如果直接发送光子很困难,那么可以像短跑接力一样,将光子分段传输,从而实现远距离通信。
这其中的技术核心是量子存储技术,作为量子中继的核心器件, 量子存储器对光子比特进行缓存,并用于储存光子纠缠态 。
而当前业内一直研究的课题,就是 提升纠缠连接效率 。
目前,国际上的研究者已在冷原子气体和单量子系统中实现量子中继的基本链路,但均基于 发射型量子存储器 构建,其纠缠光子是由存储器本身发射出来的。此前,李传锋教授在接受新华社采访时表示:发射型量子存储器,要么一次只能传输1个量子,效率低;要么一次传输多个量子,但精确率低。
这种架构难以同时支持确定性光子发射和多模式复用存储,限制了纠缠分发的速率。
而此次李传锋、周宗权研究组的 吸收型量子存储器 的量子中继架构,把量子存储器和量子光源分离开来,故能同时兼容确定性光子源和多模式复用, 是目前理论上通信速率最优的量子中继方案 。
简单来说, 存储和发射分离开来,可以保证传输时的精确度。
此前,李传锋、周宗权研究组长期从事基于稀土离子掺杂晶体的固态量子存储器的研究。
早在2015年,该团队就首次利用光子的空间自由度实现复用量子存储,存储维度数达到51维,至今保持固态量子存储维度数最高水平。
此后,研究组还进一步证明他们的存储器可以在时间和频率自由度实现任意脉冲操作,代表性的操作包括脉冲排序、分束、分频、异频光子合束和窄带滤波等。
在本次实验里,研究组研究的是 基于稀土离子掺杂晶体 的固态量子存储,这种存储器利用两块1.4毫米厚的掺钕钒酸钇晶体,分别处理光的两种正交偏振态。
基于独创的“三明治”结构,每对纠缠光子中的一个光子被三明治型量子存储器所存储,然后,每对纠缠光子中的另一个光子会同时传输至中间站点,这就实现了量子中继。
《Nature》杂志审稿人对此次的研究成功给予高度评价并表示:“这是在地面上实现远距离量子网络的一项重大成就。”
总结来讲,这次研究成果就是如何让单个微弱的纠缠态光子在光纤中尽可能远的传输,传输的其实依然是量子密钥,距离真正的“量子+通讯”还有一定距离。
但这依然是中科大这些年量子通讯领域一系列进步的延续,也延续着该领域的国际领先地位。
目前来看, 中国已经走在了国际量子通信领域的前列。
一方面,中国拥有世界上最好的光纤资源,这为其大规模实施量子通信提供了土壤。另一方面,行业头部企业在产品上的突破和通信巨头的入局,国内外相关标准制定的推进,也为量子通信低成本产业化带来可能。
在未来, 信息安全本身是一个刚需、庞大的市场,而量子通信作为信息安全中的重要战略产业 ,也将一直保持行业技术突破,直到我国实现“量子霸权”。
对于今后的研究方向,李传锋教授表示:下一步,研究组将继续提高量子存储器的各项指标,并采用确定性纠缠光源,从而大幅提高纠缠分发的速率,努力实现超越光纤直接传输的实用化量子中继器。
我们也期待中科大科研团队能在未来有更大的突破。
是他的穿搭让自己的魅力散发了出来,穿的衣服非常时尚,而且显示出了他自己好身材。
韩国女星李英爱登上《嘉人》韩国版2月刊封面。许久未见的韩国女神又一次凭借颜值占据了热搜,50岁的保养功力的确是极佳了。
这套杂志大片,李英爱完全是驾轻就熟。轻松而又随性的氛围很是适合李英爱的气质。服饰也是极尽简单,素色深V打底衣搭配阔腿牛仔裤,配上一件同色系呢子大衣,轻松扎个丸子头,俏皮又自带潇洒。
另一套格子深色男友风衬衫,下身一条浅色牛仔裤,耳朵上别上了可爱的小熊耳钉,皮肤白皙得简直都能发光了。
即便是暗色系大片,一点亮色都没有,黯淡之中李英爱的眼睛仍旧闪闪发亮,眼神深邃,历经风雨沧桑的温柔与坚韧。穿着粗毛线毛衣搭配不规则中裙,还有点未成熟的倔强少女气息在。
仅穿着简单,就连妆容也是最大程度地突出素颜。未化浓妆的脸蛋仅仅只上了底妆,但即便如此,快要50岁的李英爱仍旧皮肤光滑细腻,白皙得如同日照灯,和多年前的她别无二样。
虽然深居简出,鲜少在公众镜头面前出现,但一出现就是这样高质量的大片,也勾起了不少吃瓜群众对她的回忆。想当年,一部《大长今》让她成为红遍亚洲的天后级人物,氧气美女李英爱成为中国观众最为熟知的名字。
和如今的浓颜韩国美女们不同,李英爱几乎将纯净发挥到了最大化。别人是浓妆才有好气色,她淡妆也能美爆表。简单的一件高领套头毛衣,也能穿出优雅大气来。精致的五官即便不用浓妆烘托,也是出挑得很。稍微点下红唇,出席活动也是大方漂亮。一袭黑色蕾丝镂空中裙,典雅大方,裙子上精致的刺绣与亮片装饰,还透露出一丝成熟的女人味道,自带小性感。因为她独特的气质,她也被许多人称为“韩国林青霞”,的确是名副其实了。
出道将近30年,李英爱的产量也是极低。但却部部都是精品,《大长今》让她红遍亚洲,《亲切的金子》让她成为脱胎换骨,成为演技派代表人物。
虽然她也曾经陷入与现任丈夫、以及著名影星沈银河之间的三角恋疑云中,但自从2009年结婚以来,将近12年的婚姻,也鲜少爆出有不和睦的传闻。
李英爱在结婚两年后,产下了一对龙凤胎。事业心本就不重的的她很快离开荧幕,转身回归家庭,此时她还正值事业巅峰期,却毅然决然回归素人开始读书。
等到孩子稍微大了点,李英爱也开始频繁带着娃拍摄各种杂志大片,代言产品。在孩子面前的李英爱,也基本是笑逐颜开,穿着简单舒适的针织衫,一把抱起女儿,亲昵地搂在怀里,其乐融融的一家人。在社交媒体上也常常晒出自己和孩子的合照,孩子也是越长越像妈妈,颇有李英爱当年的风采。
她也开始频繁拍摄各种杂志封面,登上诸如《ELLE》等时尚大刊。风格各不相同,既有穿着印花飘逸长裙,仙气飘飘,模糊了岁月与年纪的优雅与淡定。
又有大红唇配上波浪卷,一件无袖花瓣装,自带万种风情,着实让人移不开眼。
一颦一笑间自带从容不迫,就连前几年特别复出主演电影,也是扮演一个蓬头垢面、一直为了寻找孩子的母亲,完全不顾惜自己的形象,将自己投身到角色中去。
唯一不变的是,她始终温柔甜美的笑容,就如同她的“氧气美女”的称号,虽然也许美得不惊天动地,但浅浅一笑,就能牵动无数人的心。
如今,再度复出拍摄杂志大片,指不定又是李英爱又一次回归的信号。如此精湛演技的演员,还是要多拍几部电影,才是观众的享受啊。
通过气质散发出的魅力,玄彬本人的气质就是很man的,通过服装和镜头的加持会更加凸显他的气质
李英爱的状态依旧非常好,不得不说李英爱真的保养得非常好,虽然说已经50岁了,但是李英爱不管是身材还是皮肤状态都还是很好,这次李英爱受邀拍摄《DAZED》杂志的大片曝光后也吸引了很多人的目光,李英爱的状态也登上热搜榜,针对李英爱的状态大家都给出了自己的一些评价,网友们都觉得李英爱的状态真的是太优秀了,可以说李英爱才是当之无愧的“氧气美女”。
提到李英爱想必大家一定都不会觉得陌生,李英爱是韩国知名的娱乐圈明星,想必有看过《大长今》的朋友就一定还记得李英爱,李英爱也算是火了一辈子的明星,而且一直以来李英爱在业界的口碑都非常好,虽然说已经这个年纪了,但是李英爱依旧坚持拍戏,遇到自己喜欢的作品李英爱依旧会接受拍戏,这次李英爱不仅受邀参加了《DAZED》杂志的拍摄,而且不久之后李英爱的新作品也会和大家见面,只能说李英爱活得非常自我,而且也很优秀。
李英爱的状态真的超级好
不知道大家是否有看李英爱为杂志《DAZED》拍摄的封面,实在是看不出李英爱居然依旧有50岁了,感觉不管是妻子还是精神状态都完全不输一些年轻女明星,只能说李英爱的状态真的是太好了,看得出来李英爱平时就很注重管理自己的身材很皮肤。
李英爱就是当之无愧的“氧气美女”
或许之前我没有办法感受李英爱的魅力,但是通过这次的杂志大片,我觉得完全可以感受到李英爱的魅力,李英爱才算是不折不扣的“氧气美女”,我们也非常期待看到李英爱的新作品,不知道你们如何评价这次李英爱的杂志大片?
那是非常厉害了《ELLE》是1945年创刊的法国时尚杂志,是一本专注于时尚、美容、生活品Helen Lazareff女士在法国成功创刊了第一本《ELLE》杂志。截至2003年,《ELLE》杂志在6大洲已发展为35个版本。除此之外,ELLE还拥有几个分支品牌,如ELLE Décor杂志(18个版本),ELLE Girl杂志(5个版本),ELLE Cuisine杂志(5个版本)。1987年,法国的桦榭菲力柏契在香港创办中文版《ELLE》。1988年,法国桦榭菲力柏契出版集团与上海译文出版社版权合作,出版了《世界时装之苑ELLE》,第一次把“时装”和“时尚”的概念带给中国读者。1991年在台湾创办《ELLE她》。截至2011年,《ELLE》在世界各地共有43个版本[法国桦榭集团隶属的拉加代尔集团与赫斯特集团达成协议,向其转让《ELLE》杂志的国际出版权,所有权仍然归拉加代尔公司所有[5]。拉加代尔媒体集团授权赫斯特在14个国家发行《ELLE》杂志(对应15个版本)[6]。发行地区拉加代尔媒体集团授权赫斯特在14个国家发行《Elle》杂志(对应15个版本),并在27个国家拥有21个合作伙伴(对应27个版本)。包括:阿根廷、比利时(法兰徳斯和法国版本)、巴西、保加利亚、加拿大、中国、克罗地亚、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、荷兰、匈牙利、印度、印度尼西亚、意大利、日本、韩国、墨西哥、中东地区、挪威、波兰、葡萄牙、魁北克、罗马、俄罗斯、塞尔维亚、新加坡、斯洛文尼亚、南非、西班牙、瑞典、泰国、土耳其、英国、乌克兰、美国和越南ELLE杂志封面《ELLE》是一本专注于时尚、美容、生活品味的女性杂志。 法国1945年创刊,国际版本达70份的惊人扩充能力,代表着法国桦榭集团的最强实力。相对于VOGUE与Bazaar的较年轻作风,以及贴近时下年轻女性的时尚需求,加上“女性都向年轻看齐”的心理暗合自然法则,《ELLE》全球开花的经济效益策略正日见其影响力。 经过半个世纪的努力,《ELLE》已成为一个著名的时尚品牌。《ELLE》杂志在世界各地月销量为5百万本,并且早在1985年就超过法国的界限成为领导世界时尚的杂志。Helene Lazareff的最初目标是创造一个主要是时装、美容和生活的女性周刊,提供一个时代,前瞻性的、可供选择的潮流出版物,让《ELLE》杂志成为新的、有希望的、有前途的时装产业。《ELLE》已经超出时尚杂志的范畴,成为一个国际性的时尚品牌。全球超过150 个版权商和250产品种类。它代表女性——自信的、有活力的、有魄力的、活泼的、好奇的、有魅力的、自由的形象。通过对时尚流行趋势的精确分析、传播、选择,《ELLE》不仅拥有全世界的时尚读者,更在产品形象上形成独一无二的风格。ELLE通过对时尚流行趋势的精确分析、传播、选择,拥有全世界的时尚读者,在产品形象上形成独一无二的风格
从封面中可以看出Lisa的这次造型是非常的干练穿搭,整体非常的时尚精致,透露出一种桀骜不驯的气质,而且表情虽然非常的淡漠,但是自带一种魅惑气质,很受到粉丝的欢迎和喜爱。
造型是非常不错的,特别的有时尚感,非常的适合她的个性,造型是可以完美的驾驭的,特别的漂亮。
有被飒到,作为内地超模界的一姐,刘雯的人气和辨识度可谓是相当高的了,她那份洒脱和逼人的气势,真的是常人难以达到的。
鹿晗的外形条件非常不错,我觉得他不仅有爷们儿的气概,而且有俊美的长相。他是一个内外兼修的人,跟娱乐圈很多花边男生不一样,鹿晗是真的很专一,很真诚的人。时间会证明一切,我相信鹿晗永远都不会翻车。这次鹿晗的杂志封面真的很戳中我的心脏,我真的难以相信这是一个30多岁的男人,归来仍是少年,他还是少年模样,这让我太羡慕了。而且鹿晗的杂志表现力还是比较不错的,很有时尚感。
他的镜头表现力特别强,而且也有一定的时尚想法,所以也让人特别喜欢。
非常的适合,他的颜值也是非常高的,古装扮相是比较坚毅的,比较帅气的。
时尚感是特别强的,而且我觉得鹿晗也非常适合这样的造型,看起来也是特别帅气的。