หอดูดาวขนาดใหญ่ที่ขั้วโลกใต้ได้ระบุกาแลคซีสี่แห่งว่าเป็นแหล่งรังสีคอสมิก แทนที่จะตรวจจับรังสีคอสมิก ทีมงานได้วิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมโดย หอสังเกตการณ์ IceCube Neutrino Observatory เป็นเวลากว่าทศวรรษเพื่อระบุแหล่งที่มา ซึ่งคาดว่าจะปล่อยนิวตริโนจำนวนมากเช่นกัน ทีมงานกล่าวว่านี่คือการระบุแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกที่ดีที่สุดเท่าที่เคยมีมา
รังสีคอสมิกเป็นอนุภาคที่มีประจุพลังงานสูง
ซึ่งเกิดขึ้นนอกระบบสุริยะ เชื่อกันว่าสร้างขึ้นโดยกระบวนการทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่รุนแรงซึ่งสามารถเร่งอนุภาคให้เข้าใกล้ความเร็วแสงได้ อย่างไรก็ตาม การหาจุดที่รังสีคอสมิกมาจากไหนนั้นพิสูจน์ได้ยากมากเพราะวิถีของพวกมันถูกหักเหโดยสนามแม่เหล็กที่แทรกซึมอยู่ในอวกาศระหว่างดวงดาว นิวตริโนคอสมิกเสนอวิธีแก้ปัญหาเพราะควรผลิตในสถานที่เดียวกับรังสีคอสมิกแต่ไม่ถูกเบี่ยงเบนจากสนามแม่เหล็ก
IceCube ประกอบด้วยสตริงของโฟโตมัลติเพลเยอร์ที่แขวนอยู่ภายในน้ำแข็ง 1 ลูกบาศก์กิโลเมตรที่ขั้วโลกใต้ ในบางครั้ง มิวออนนิวทริโนจะชนกับอะตอมในน้ำแข็ง ทำให้เกิดมิวออนที่จะปล่อยแสงเชเรนคอฟขณะเดินทางผ่านน้ำแข็ง photomultipliers ตรวจพบแสงนี้และสามารถใช้สัญญาณเพื่อหาว่านิวตริโนมาจากไหน
พื้นหลังบรรยากาศการหาแหล่งกำเนิดนิวตริโนในจักรวาลไม่ใช่เรื่องง่ายเพราะเครื่องตรวจจับ IceCube เต็มไปด้วยสัญญาณจากมิวออนและมิวออนนิวตริโนที่เกิดจากการชนของรังสีคอสมิกกับบรรยากาศ สิ่งเหล่านี้สร้างสัญญาณพื้นหลังขนาดใหญ่และกระจาย และความท้าทายคือการเลือกแหล่งกำเนิดนิวตริโนของจักรวาลภายในพื้นหลังนี้
คอสมิกนิวทริโนชี้กลับไปที่ blazar ที่ขับเคลื่อนโดยหลุมดำมวลมหาศาลทีม IceCube ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูลแบบใหม่ที่สามารถประมวลผลการสังเกตการณ์เต็มท้องฟ้าทั้งหมดที่เกิดขึ้นระหว่างเดือนเมษายน 2008 ถึงกรกฎาคม 2018 ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้มาก่อนด้วยเหตุผลที่เกี่ยวข้องกับซอฟต์แวร์ ดาราจักรคล้ายควาซาร์ NGC 1068 กลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสีนิวตริโนที่น่าจะเป็นไปได้เป็นพิเศษ โดยโดดเด่นออกมาจากพื้นหลังโดยมีนัยสำคัญทางสถิติ 2.9σ เมื่อรวมกับกาแล็กซีอื่น ๆ อีก 3 แห่งที่ถูกระบุ แหล่งกำเนิดทั้งสี่จะยืนรวมกันอยู่เหนือพื้นหลังโดยมีนัยสำคัญทางสถิติเท่ากับ 3.3σ
แม้ว่าสิ่งนี้จะยังสั้นมากจาก 5σ ซึ่งปกติ
ถือว่าเป็นการค้นพบ แต่การวิเคราะห์ของ IceCube เป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่ากาแลคซีทั้งสี่นี้เป็นตัวปล่อยรังสีคอสมิก ตอนนี้นักวิจัยหวังว่าผลลัพธ์ของพวกเขาจะกระตุ้นให้เกิดการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งที่มาเหล่านี้โดยมองหานิวตริโนเพิ่มเติม รวมทั้งรังสีแกมมาและรังสีเอกซ์ซึ่งเกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกด้วยเช่นกัน
ตามที่ทีมงานของเกาหลีใต้กล่าวว่าไม่มีโครงการใดที่อนุญาตให้ส่งข้อมูลควอนตัมไปยังหลายฝ่ายพร้อมกัน (และแบ่งปันอย่างปลอดภัย) นักวิจัย – Sang Min Lee และ Hee Su Park จากสถาบันวิจัยมาตรฐานและวิทยาศาสตร์แห่งเกาหลีใน Daejeon; Seung-Woo Lee จากศูนย์จักรวาลควอนตัมที่สถาบันเกาหลีเพื่อการศึกษาขั้นสูงในกรุงโซล; และ Hyunseok Jeong จากภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติโซล – ตอนนี้เสนอโปรโตคอลดังกล่าว ที่สำคัญ โครงการของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้าย “ความลับควอนตัม” เหล่านี้ด้วยวิธีกระจายอำนาจ เพื่อที่ข้อมูลจะได้ไม่ต้องกระจุกตัวอยู่ที่ตำแหน่งเดียว (เรียกว่า “โหนดที่เชื่อถือได้”)
“ไม่เหมือนโปรโตคอล teleportation ก่อนหน้านี้ทั้งหมด โครงการของเราอนุญาตให้ข้อมูลควอนตัมที่แบ่งปันโดยผู้ส่งจำนวนหนึ่งสามารถถ่ายโอนไปยังผู้รับอื่น ๆ ตามจำนวนที่กำหนด” พวกเขาบอกPhysics World “หากกลุ่มหรือบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาตพยายามเข้าถึงความลับที่ซ่อนอยู่ ความพยายามในการบุกรุกนี้จะถูกตรวจพบโดยบุคคลอื่น”
การเข้ารหัสด้วยควอนตัมดำเนินไปอย่างรวดเร็ว
และไกลยิ่งขึ้นบนลิงก์ไฟเบอร์เชิงพาณิชย์การทดลองพิสูจน์หลักกานักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาได้ทำการทดลองพิสูจน์หลักการระหว่างผู้ส่งสองคนและผู้รับสองคนโดยใช้เครือข่ายพัวพันโฟตอน ต่างจากเทคนิคก่อนหน้านี้ ไม่มีฝ่ายเดียวหรือฝ่ายย่อยของผู้ส่งและผู้รับที่สามารถเข้าถึงข้อมูลลับได้อย่างเต็มที่ พวกเขาอธิบาย ผลลัพธ์แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าข้อมูลทั้งหมดไม่สามารถเป็นเจ้าของโดยแต่ละฝ่ายและยังคงถูกซ่อนไว้จนกว่าทุกคนที่เกี่ยวข้องจะยินยอมให้เปิดเผย
โครงการนี้อำนวยความสะดวกในการถ่ายทอดข้อมูลควอนตัมผ่านเครือข่ายโดยไม่ต้องใช้โหนดกลางหรือโหนดกลางที่เชื่อถือได้อย่างเต็มที่ และนักวิจัยกล่าวว่าสามารถขยายเพิ่มเติมเพื่อรวมการแก้ไขข้อผิดพลาดกับการสูญเสียโฟตอนหรือแม้แต่ข้อผิดพลาดควอนตัมบิตหรือเฟสพลิก ต้องคำนึงถึงปรากฏการณ์ “decoherence” ดังกล่าวหากการคำนวณควอนตัมประสบความ
การดื้อยาต้านจุลชีพเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของโลก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ส่วนใหญ่ขับเคลื่อนโดยสูตรการรักษาที่ไม่ถูกต้อง ซึ่งส่งผลให้เกิดการใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิดและการใช้ยาปฏิชีวนะมากเกินไป ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องพัฒนาวิธีการตรวจหาแบคทีเรียอย่างรวดเร็วและราคาถูก ควบคู่ไปกับความไวหรือความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ ซึ่งจะช่วยให้วินิจฉัยการติดเชื้อได้อย่างรวดเร็ว ใบสั่งยาที่ปรับให้เหมาะสม และใช้ยาปฏิชีวนะอย่างมีข้อมูลและยั่งยืนมากขึ้น
ความรู้สึกและการรักษา
เพื่อตอบสนองต่อความต้องการเหล่านี้ ทีมนักวิจัยจากสถาบันเคมีประยุกต์แห่งฉางชุน สถาบันวิทยาศาสตร์จีน ได้พัฒนาปูนปลาสเตอร์แบบกระดาษหรือพลาสเตอร์ปิดแผล โดยใช้วิธีการ “สัมผัสและบำบัด” พลาสเตอร์จะตรวจจับแบคทีเรียได้ด้วยการเปลี่ยนสีและปล่อยยาปฏิชีวนะเมื่อจำเป็น นอกจากนี้ กระดาษนี้ยังสามารถแยกแยะระหว่างแบคทีเรียที่ไวต่อยาและแบคทีเรียที่ดื้อยาได้ ดังนั้นจึงเป็นแนวทางในการฆ่าเชื้อที่ดีที่สุด ( ACS Cent. Sci. 10.1021/acscentsci.9b01104 )
ปูนปลาสเตอร์ทำงานเหมือนสัญญาณไฟจราจร ปรากฏเป็นสีเขียวภายใต้สภาวะปกติ ในขณะที่จะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อมีแบคทีเรียที่ไวต่อยา และจะปล่อยยาปฏิชีวนะออกมาโดยอัตโนมัติเพื่อฆ่าพวกมัน หากแบคทีเรียดื้อยา กระดาษจะกลายเป็นสีแดงและสามารถใช้การบำบัดด้วยแสง (PDT) แทนได้ PDT ดำเนินการโดยการฉายแสง 628 นาโนเมตรลงบนพลาสเตอร์ ซึ่งกระตุ้นการผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาที่ฆ่าหรือทำให้แบคทีเรียที่ดื้อยาอ่อนแอลง
