A versão original de esta história apareceu em Quanta revista.

Para cientistas da computação, resolver problemas é um pouco como montanhismo. Primeiro, eles devem escolher um problema para resolver – akin para identificar um pico para escalar – e então eles devem desenvolver uma estratégia para resolvê -lo. Pesquisadores clássicos e quânticos competem usando estratégias diferentes, com uma rivalidade saudável entre os dois. Os pesquisadores quânticos relatam uma maneira rápida de resolver um problema – geralmente escalando um pico que ninguém pensou que vale a pena escalar – depois as equipes clássicas correm para ver se conseguem encontrar uma maneira melhor.

Esse concurso quase sempre termina como um vínculo virtual: quando os pesquisadores pensam que criaram um algoritmo quântico que funciona mais rápido ou melhor do que qualquer outra coisa, os pesquisadores clássicos geralmente apresentam um que o igual a. Na semana passada, uma suposta velocidade quântica, publicada na revista Ciênciafoi recebido com ceticismo imediato de dois grupos separados que mostraram como realizar semelhante cálculos em máquinas clássicas.

Mas em um artigo publicado no site de pré -impressão científico arxiv.org no ano passado, os pesquisadores descreveram o que parece ser uma aceleração quântica que é convincente e útil. Os pesquisadores descreveram um novo algoritmo quântico que funciona mais rapidamente do que todos os clássicos conhecidos para encontrar boas soluções para uma ampla classe de problemas de otimização (que procuram a melhor solução possível entre um enorme número de opções).

Até agora, nenhum algoritmo clássico destronou o novo algoritmo, conhecido como interferometria quântica decodificada (DQI). É “um avanço em algoritmos quânticos”, disse Faculdadeum matemático na Universidade de Reichman e um cético proeminente da computação quântica. Relatórios de algoritmos quânticos deixam os pesquisadores empolgados, em parte porque podem esclarecer novas idéias sobre problemas difíceis e em parte porque, apesar de todo o burburinho em torno de máquinas quânticas, não está claro quais problemas realmente se beneficiarão deles. Um algoritmo quântico que supera todos os clássicos conhecidos nas tarefas de otimização representaria um grande passo à frente para aproveitar o potencial dos computadores quânticos.

“Estou entusiasmado com isso”, disse Ronald de Wolfum cientista teórico da computação da CWI, o Instituto Nacional de Pesquisa de Matemática e Ciência da Computação na Holanda, que não estava envolvido com o novo algoritmo. Mas, ao mesmo tempo, ele alertou que ainda é possível que os pesquisadores encontrem um algoritmo clássico que o faça. E devido à falta de hardware quântico, ainda demorará um tempo até que eles possam testar o novo algoritmo empiricamente.

O algoritmo pode inspirar novos trabalhos no lado clássico, de acordo com Ewin Tangum cientista da computação da Universidade da Califórnia, Berkeley, que ganhou destaque quando adolescente por Criando algoritmos clássicos que combinam com os quânticos. As novas alegações “são interessantes o suficiente para que eu diga às pessoas de algoritmos clássicos:” Ei, você deve olhar para este artigo e trabalhar com esse problema “, disse ela.

O melhor caminho a seguir?

Quando os algoritmos clássicos e quânticos competem, eles geralmente o fazem no campo de batalha da otimização, um campo focado em encontrar as melhores opções para resolver um problema espinhoso. Os pesquisadores geralmente se concentram em problemas nos quais o número de soluções possíveis explode à medida que o problema aumenta. Qual é a melhor maneira de um caminhão de entrega visitar 10 cidades em três dias? Como você deve embalar as parcelas nas costas? Métodos clássicos para resolver esses problemas, que geralmente envolvem agitação através de possíveis soluções de maneiras inteligentes, rapidamente se tornam insustentáveis.

O problema de otimização específico que o DQI tackles é aproximadamente: você recebe uma coleção de pontos em uma folha de papel. Você precisa criar uma função matemática que passa por esses pontos. Especificamente, sua função deve ser um polinômio-uma combinação de variáveis ​​elevadas a expoentes de número inteiro e multiplicado por coeficientes. Mas não pode ser muito complicado, o que significa que os poderes não podem ficar muito altos. Isso oferece uma linha curva que se agita para cima e para baixo à medida que se move pela página. Seu trabalho é encontrar a linha Wiggly que toca mais pontos.

As variações desse problema aparecem de várias formas em toda a ciência da computação, especialmente na codificação e criptografia de erros – os campos focados em codificação com segurança e precisão, à medida que são transmitidos. Os pesquisadores do DQI reconheceram, basicamente, que plotar uma linha melhor é semelhante a mudar uma mensagem codificada barulhenta mais próxima de seu significado preciso.

As observações de satélite mostraram faixas alternadas de rocha de cor clara e de cor escura nesta área. No final de março, a perseverança escavou uma das formações de cor clara e coletou uma amostra. No processo, descobriu a rocha estranha – que foi nomeada “St. Paul’s Bay”.

Uma foto da rocha de St. Paul’s Bay, o objeto mais sombrio à direita da imagem. Esta foto foi tirada por perseverança em 13 de março de 2025, usando Mastcam-Z.

Fotografia: NASA/JPL-CALTECH/ASU

De acordo com a equipe de perseverança, a Baía de St. Paul é uma rocha “flutuante” – ou seja, uma rocha que não deve existir neste local. Mas o que criou essa formação rochosa em Marte e como ela veio a estar localizada nesta região permanece desconhecida. Esta rocha parece ser composta de pedras menores, redondas e cinza escuras, cada uma centena de milímetros de tamanho. As formas dessas pequenas pedras redondas variam: algumas são em forma oval, algumas têm bordas afiadas e outras têm pequenos orifícios.

É possível que estes Esferas são concreções– As formas criadas pelas águas subterrâneas que se movem através dos poros em uma rocha, o que sugere que pode ter havido água líquida abundante em Marte. No entanto, na Terra, essas esferas também são criadas quando a rocha fundida esfria rapidamente, por exemplo, após uma erupção vulcânica. A equipe de ciências da perseverança está investigando a origem das pequenas pedras redondas que compõem a Baía de São Paulo. É possível que eles sejam derivados de uma faixa de cor rochosa de cor escura observada nas proximidades.

Uma vista ampliada do St. Paul’s Bay Rock. Esta foto foi tirada por perseverança em 11 de março de 2025, com o Remote Micro Imager (RMI) em sua supercam.

Fotografia: NASA/JPL-CALTECH/LANL/CNES/IRAP.

Com taxas de vacinação Entre os jardins de infância dos EUA, diminuindo constantemente nos últimos anos e o secretário de Saúde e Serviços Humanos Robert F. Kennedy Jr. prometendo reexaminar o cronograma de vacinação na infância, o sarampo e outras doenças infecciosas anteriormente eliminadas poderiam se tornar mais comuns. UM Nova análise Publicado hoje por epidemiologistas da Universidade de Stanford tenta quantificar esses impactos.

Usando um modelo de computador, os autores descobriram que, com as taxas atuais de vacinação em nível estadual, o sarampo poderia se restabelecer e se tornar consistentemente presente nos Estados Unidos nas próximas duas décadas. O modelo deles previu esse resultado em 83 % das simulações. Se as taxas atuais de vacinação permanecerem as mesmas, o modelo estimou que os EUA poderiam ver mais de 850.000 casos, 170.000 hospitalizações e 2.500 mortes nos próximos 25 anos. Os resultados aparecem no Journal of the American Medical Association.

“Não vejo isso como especulativo. É um exercício de modelagem, mas é baseado em bons números”, diz Jeffrey Griffiths, professor de saúde pública e medicina comunitária da Escola de Medicina da Universidade Tufts em Boston, que não estava envolvida no estudo. “O grande ponto é que é muito provável que o sarampo se torne endêmico rapidamente se continuarmos dessa maneira”.

Os Estados Unidos declararam o sarampo eliminado em 2000 após décadas de campanhas bem -sucedidas de vacinação. A eliminação significa que não houve cadeia de transmissão de doenças dentro de um país com duração superior a 12 meses. O surto atual do sarampo no Texas, no entanto, poderia colocar esse status em risco. Com mais de 600 casos, 64 hospitalizações e duas mortes, é o maior surto que o estado viu desde 1992, quando 990 casos foram vinculados a um único surto. Nacionalmente, os EUA viram 800 casos de sarampo até agora em 2025o máximo desde 2019. No ano passado, houve 285 casos.

“Estamos realmente em um ponto em que devemos tentar aumentar a vacinação o máximo possível”, diz Mathew Kiang, professor assistente de epidemiologia e saúde da população na Universidade de Stanford e um dos autores do artigo.

A vacinação infantil nos EUA está em uma tendência descendente. Os dados coletados pelos Centros de Controle de Doenças e Prevenção de Programas de Vacinação Estadual e Local descobriram que, do ano letivo de 2019-2020 até o ano letivo de 2022-2023, cobertura entre os alunos do jardim com vacinas exigidas pelo Estado diminuiu de 95 % para aproximadamente 93 %. Essas vacinas incluíram MMR (sarampo, caxumba e rubéola), DTAP (difteria, tétano e pertussis acelular), poliomielite e varicela.

No presente estudo, Kiang e seus colegas modelaram cada estado separadamente, levando em consideração suas taxas de vacinação, que variaram de 88 % a 96 % para o sarampo, 78 % a 91 % para a difteria e 90 % a 97 % para a poliomielite. Outras variáveis ​​incluíram dados demográficos da população, eficácia da vacina, risco de importação de doenças, duração típica da infecção, tempo entre exposição e ser capaz de espalhar a doença e a contagiosidade da doença, também conhecida como número básico de reprodução. O sarampo é altamente contagioso, com uma pessoa, em média, sendo capaz de infectar 12 a 18 pessoas. Os pesquisadores usaram 12 como número básico de reprodução em seu estudo.

No árido Região ao sul de Mexicali, onde o deserto pálido domina a paisagem, o Las Arenitas Wetland parece uma miragem. Mas é real e é um oásis para aves endêmicas e migratórias que atravessam o Delta do Rio Colorado. Aqui, ao sul da fronteira EUA-México, usou água da cidade de Mexicali, recebe uma segunda vida. Metade vai para o rio Hardy, nas proximidades, na tentativa de reviver os ecossistemas que se consideravam irrecuperáveis.

Historicamente, as vias navegáveis ​​aqui foram coradas cheias de esgoto –particularmente o novo rioque sai do rio Colorado para o norte, atravessando o México para os Estados Unidos e terminando no Mar de Salton, na Califórnia. Por muitos anos, este curso de água recebeu esgoto não tratado de Mexicali, renderizá -lo Um dos rios mais poluídos de seu tamanho nos EUA. Nos anos 90, as autoridades americanas e mexicanas não podiam mais ignorar o quão ruim o problema se tornou, e começaram a colaborar em infraestrutura para diminuir a poluição. E assim, em 2007, ao sul de Mexicali, a estação de tratamento de Las Arenitas iniciou operações.

Mexicali, que fica bem na fronteira, gera mais de 80 milhões de metros cúbicos de esgoto por ano. Desse total, 90 % são coletados, com 46 % disso indo para Las Arenitas.

Mexicali é uma das cidades mais quentes do mundo. No verão, a região atinge 50 ° C.

Fotografia: Pablo Romero

Na planta de esgoto, sólidos e sedimentos são removidos pela primeira vez das águas residuais. Em seguida, são usadas lagoas com superfície, onde o ar é injetado na água para estimular o crescimento de bactérias aeróbicas, que decompõem a matéria orgânica na presença de oxigênio. A água passa então para as lagoas facultativas, onde bactérias aeróbicas e anaeróbicas se complementam, a última degradação da matéria orgânica que o primeiro não pôde. Finalmente, a água atinge as lagoas de maturação, onde os sólidos restantes se resolvem.

Quando foi lançado, este novo sistema funcionou. “No começo, a fábrica não teve um desempenho ideal”, diz Edith Santiago, vice -diretora do Programa Delta do Rio Colorado em Mexicali na organização sem fins lucrativos Conservation, o Instituto Sonoran. Para combater isso, algumas organizações propuseram à Agência de Gerenciamento de Água que deveriam usar a terra circundante, que décadas atrás abrigava um lago, para criar um pântano artificial que daria à água limpeza adicional.

Esse plano, além de ajudar no problema de esgoto da cidade, também ajudaria a restaurar parcialmente o cenário local ao seu antigo estado. Antes da superexploração do rio Colorado, seu delta atravessou a Baja California e a Sonora até encontrar as águas do Golfo da Califórnia, resultando em mais de 400.000 hectares de áreas úmidas. Embora o curso do rio tenha se tornado um fantasma, cerca de 15 % dessas áreas úmidas sobreviveram, abrigando uma biodiversidade inestimável de plantas e animais. Procurando imitar essa força, o pântano artificial de Las Arenitas é uma pausa para a devastação da paisagem local.

Juntamente com seus colegas, Jinshan Pan, professor de ciência de corrosão no Kth Royal Institute of Technology na Suécia, publicou um estudar Em janeiro de 2023, dedicado ao risco de sulfetos nas águas subterrâneas que corroem o cobre usado para recipientes de combustível nuclear gasto. “É necessário mais trabalho para definir (…) a natureza e a química dos filmes de superfície que se desenvolvem em superfícies de cobre em condições de repositório”, diz o artigo.

Embora a Posiva Oy pareça ter o primeiro repositório em funcionamento, outros países estão seguindo sua liderança. A Suécia vizinha também está se preparando para começar a trabalhar em seu próprio repositório, que pretende conter até 12.000 toneladas de combustível nuclear gasto sueco. Espera -se que estenda mais de 60 quilômetros de túnel quando terminar, a uma profundidade de 500 metros. É um trabalho importante que está na mesa de desenho há 40 anos e obteve suas licenças ambientais necessárias para a construção há apenas alguns meses. A construção poderia começar na próxima década e continuaria até a década de 2080, com o espaço subterrâneo deste repositório se estendendo gradualmente – forneceu um apelo feito pelo Escritório de Revisão de Resíduos Nucleares, uma ONG sueca, não diminui ou interrompe o trabalho. As preocupações com o projeto sueco são as mesmas que as finlandesas: perigo de corrosão dos carteiras de cobre, possivelmente resultando na liberação de elementos radioativos nas águas subterrâneas.

Do outro lado do Atlântico, o Canadá também planeja construir uma instalação de armazenamento. O repositório ainda não existe, mas o caminho para a frente parece relativamente livre de obstáculos – pelo menos não há aparentes legais. Após 14 anos de diálogo e debates, os órgãos e cidadãos relevantes selecionaram um local anfitrião no município de Ignace, Ontário, parte da comunidade indígena a nação Wabigoon Lake Ojibway. Tanto a cidade quanto a nação estavam abertas ao projeto, vendo -o como uma fonte de investimentos e novos empregos.

A França e a Suíça também estão trabalhando em projetos, gradualmente progredindo, mesmo que grande parte disso seja uma questão de superar os obstáculos burocráticos. Na região meuse do nordeste da França, o trabalho de campo no Projeto CIGEO poderia começar em 2027 agora que recebeu uma avaliação positiva de sua solidez. A empresa implementadora Andra foi autorizada a continuar com os planos, desde que ela considere maior o impacto potencial das mudanças climáticas nas estruturas acima do solo.

Levou a Cooperativa Nacional de Dispostos Radioativos da Suíça, Nagra, 14 anos para decidir onde localizar sua instalação de armazenamento. Ele optou por construir seu repositório ao norte de Zurique, em Nördlich Lägern, porque é uma área particularmente rica em argila opalina muito compacta, que é perfeita para atuar como um recipiente de longo prazo para materiais radioativos. (O local da Finlândia também é rico nesse material.) A aprovação final é esperada por volta de 2030, sujeita a um referendo, e o repositório deve começar a operar até 2060.

Finalmente, a Itália está considerando 51 locais que podem ser adequados para sediar um repositório para armazenamento de resíduos nucleares. Esses planos foram elaborados pela primeira vez em 2015 e depois publicados em dezembro de 2023. O governo decidiu reabrir o processo de inscrição para acomodar novas aplicações. Enquanto isso, os resíduos radioativos no país permanecem armazenados em repositórios temporários nos locais de usinas nucleares desativadas, instalações de pesquisa nuclear e medicina nuclear e locais da indústria.

Esta história apareceu originalmente em Conectado Italia e foi traduzido de italiano.

Todos nós queremos Saber se e como podemos voltar a se formar após lesões, doenças ou um longo hiato. Os músculos se adaptam em resposta ao meio ambiente: eles crescem quando colocamos o trabalho e encolhemos quando paramos. Mas e se pudéssemos ajudá -los a se lembrar de como crescer?

Como regra geral, os biólogos celulares não entram em suas carreiras, passando pela manopla de esportes profissionais de primeira linha. Mas nos anos em que Adam Sharples jogou como uma frente de frente na liga de futebol de rugby do Reino Unido, ele se perguntou sobre os mecanismos celulares que ajudaram os músculos a crescer após diferentes tipos de exercícios.

Uma posição da primeira fila no Pro Rugby significa que você precisa ser, bem, “muito grande”, como Adam coloca. “Eu estava no ginásio levantando pesos dos 12 anos, eu acho”, diz ele.

Ele passou grande parte de sua vida adolescente em treinamento. Quando ele tinha 19 anos, ele estava jogando uma luta do Boxing Day em terreno encharcado que era pesado sob os pés. Ele acabara de plantar o pé quando um jogador na equipe adversária o abordou, torquindo a parte superior do corpo à esquerda. Seu pé direito permaneceu firmemente preso na lama.

“Foi quando eu rasguei minha ACL, mas não me lembro muito disso. Você deve perguntar ao meu pai”, Adam me diz com um sorriso irônico. “Ele poderia lhe contar o minuto, em grande detalhe: quando aconteceu, como aconteceu.” (Sports, sou lembrado, tem a capacidade notável de ser uma linguagem de amor.)

Adam tirou um ano de folga do rugby e continuou estudando, completando seu mestrado em fisiologia humana. Ele sempre esteve curioso sobre os músculos e o crescimento muscular, mas o hiato deu -lhe tempo para pensar: jogadores de rugby, ele sabia bem, têm notoriamente curtas carreiras. Esse reconhecimento eventualmente o levou a buscar um doutorado na biologia das células musculares.

Quando falamos sobre memória muscular, na maioria das vezes nos referimos à maneira como nossos corpos parecem lembrar como fazer coisas que não fizemos há algum tempo – arrastando uma bicicleta, digamos ou fazendo uma dança complicada que aprendemos na infância. Quando você aprende e repetindo certos movimentos ao longo do tempo, esse padrão de movimento se torna refinado e regular, assim como o padrão de disparo dos neurônios que controlam esse movimento. A memória de como executar essa ação vive em nossos neurônios motores, não nos músculos reais que estão envolvidos. Mas, à medida que Adam prosseguiu por seu treinamento acadêmico, ele se tornou cada vez mais interessado na questão de saber se o próprio músculo possui uma memória no nível celular e genético.

Quase duas décadas depois, Adam ensina e administra um laboratório na Escola de Ciências do Esporte da Noruega em Oslo. Em 2018, seu grupo de pesquisa foi o primeiro do mundo a mostrar que o músculo esquelético humano possui uma memória epigenética do crescimento muscular após o exercício.

Epigenético refere -se a mudanças na expressão gênica causadas por comportamento e meio ambiente. Os próprios genes não são alterados, mas a maneira como eles funcionam é. Quando você levanta os pesos, por exemplo, pequenas moléculas chamadas grupos metilo se destacam da parte externa de certos genes, aumentando a probabilidade de ligar e produzir proteínas que afetam o crescimento muscular. Essas mudanças persistem; Se você começar a levantar os pesos novamente, adicionará massa muscular mais rapidamente do que antes. Em outras palavras, seus músculos lembram-se de como fazê-lo: eles têm uma memória molecular duradoura do exercício passado que os torna preparados para responder ao exercício, mesmo após uma pausa de meses. (Celular A memória muscular, por outro lado, funciona um pouco diferente da memória muscular epigenética. O exercício estimula as células -tronco musculares a contribuir com seus núcleos para o crescimento e reparo muscular, e a memória do músculo celular refere -se quando esses núcleos permanecem por um tempo nas fibras musculares – mesmo após períodos de inatividade – e ajudam a acelerar o retorno ao crescimento depois de iniciar o treinamento novamente.