• マイクロソフトは、トポコンダクターと呼ばれる新しいクラスの材料を搭載したマヨラナ 1 量子プロセッサを発表し、実用的な量子コンピューティングに向けた大きな一歩を踏み出した。


• このプロジェクトは、ほぼ20年にわたる研究の集大成であり、物質のトポロジカル状態を生み出し、新しいタイプの量子ビットとアーキテクチャにつながっています。


• DARPA は US2QC プログラムの最終段階に Microsoft を含め、同社のフォールト トレラント量子コンピューターのロードマップを検証し、トポロジカル量子ビットの可能性を認識しました。


• 100万量子ビットの量子コンピュータは、自己修復材料、持続可能な農業、より安全な化学物質の発見などの革新につながり、世界的な経済成長と社会的利益を促進する可能性があります。


• マジョラナ 1 は、エラー耐性を強化するためにトポロジカル量子ビットを使用し、デジタルパルスを使用した簡素化された量子エラー訂正アプローチを開発し、大規模な量子コンピューティングの実現可能性を高めました。

マイクロソフトは、量子プロセッサ「マヨラナ 1」を発表し、量子コンピューティングの世界で大きな進歩を遂げた。このプロジェクトは、国防総省の国防高等研究計画局 (DARPA) の注目を集めている。同社の新しいチップは、トポコンダクターと呼ばれる革新的な材料で駆動され、実用的な量子コンピューティングに向けた変革的な飛躍を示し、持続可能な農業からより安全な化学物質の発見まで、さまざまな分野で革新をもたらすことが期待されている。

数十年にわたる量子超越性の探求

マジョラナ 1 の打ち上げは、マイクロソフトの約 20 年にわたる集中的な研究の集大成です。会長兼 CEO のサティア ナデラ氏は、このプロジェクトに対する同社の長期的な取り組みを強調し、「世界に大きな影響を与えるには、忍耐と粘り強さが必要です」と述べました。この献身的な取り組みの結果、固体でも液体でも気体でもない、まったく新しい物質の状態、つまりトポロジカル状態が生まれました。この状態は、量子コンピューターの構成要素である量子ビットの信頼性、速度、サイズを向上させる画期的なタイプの材料であるトポコンダクターの使用によって実現されます 。

マイクロソフトのテクニカル フェローで、量子ハードウェア担当コーポレート バイス プレジデントのチェタン ナヤック氏は、同社の革新的なアプローチについて次のように説明した。「私たちは一歩下がって、『よし、量子時代のためのトランジスタを発明しよう。どんな特性が必要か』と考えました。それがまさに、私たちがここにたどり着いた方法です。新しい種類の量子ビット、そして最終的には私たちのアーキテクチャ全体を可能にしたのは、新しい材料スタックの特定の組み合わせ、品質、重要な詳細です。」

国防総省によるマイクロソフトの量子ロードマップの検証

軍事利用のための高度な技術の開発に注力していることで知られる DARPA は、その「実用規模の量子コンピューティングのための未調査システム (US2QC)」プログラムの最終段階に Microsoft を組み入れました。この認定は、フォールト トレラントな量子コンピューターの構築に向けた Microsoft のロードマップの重要な検証です。Microsoft によると、この動きは「当社のトポロジカル キュービット アプローチの将来性と、目標に向けた絶え間ない進歩への取り組みを示すものです」。

量子コンピューティングは暗号化、安全な通信、複雑なシミュレーションなどの分野で応用できる可能性があるので、DARPA がこのプロジェクトに興味を持っているのは驚くことではない。同局の専門家はマイクロソフトの技術的アプローチと長期研究開発計画を「徹底的に調査」したが、同社はこの研究に対する資金援助についてはまだ明らかにしていない。

実用化と将来への影響

マヨラナ 1 の潜在的な応用範囲は広大で、変革をもたらす可能性があります。マイクロソフトによると、同社が構築を目指している 100 万量子ビットの量子コンピューターは、現在従来のコンピューターの能力を超えている問題を解決できる可能性があります。たとえば、そのようなコンピューターは次のようなことが可能になります。

• 自己修復材料: 橋梁などのインフラのひび割れを修復できる材料を開発します。


• 持続可能な農業: 作物の収穫量を最適化し、環境への影響を軽減します。


• より安全な化学物質の発見: 正確なシミュレーションを通じて新薬や新材料の開発を加速します。

ナデラ氏は、より広範な経済的、社会的利益を強調し、「生産性が上がれば経済はより速く成長し、あらゆる分野、あらゆる場所に利益をもたらす。これは技術を誇大宣伝することではなく、真に世界に役立つ技術を構築することだ」と述べた。

量子制御とエラー訂正の新時代

量子コンピューティングにおける主な課題の 1 つは、外部干渉の影響を非常に受けやすい量子ビットの極度の脆弱性です。マヨラナ 1 は、本質的にエラー耐性のあるトポロジカル量子ビットを使用してこの問題に対処しています。ナヤック氏は、「現在世界中で稼働しているすべてのコンピューターを合わせても、100 万量子ビットの量子コンピューターでできることは実現できません」と説明しています。

同社はまた、量子コンピューティングに対する測定ベースのアプローチも開発しており、これにより量子エラー訂正 (QEC) が大幅に簡素化されます。このアプローチでは、デジタルパルスを使用して量子ドットをナノワイヤに接続したり切断したりすることで、実際のアプリケーションに必要な多数の量子ビットを管理することが実用的になります。

結論

マジョラナ 1 の公開は、実用的な量子コンピューティングの探求における重要なマイルストーンです。DARPA の支援とフォールト トレラントな量子コンピュータの構築に向けた明確なロードマップにより、Microsoft は業界を技術革新の新しい時代へと導く立場にあります。ナデラ氏は、「真に世界に役立つテクノロジを構築すること、これが私たちの焦点です」と述べています。

科学と社会に革命をもたらす可能性のある量子スーパーコンピュータの構築に向けた Microsoft の取り組みに関する最新情報にご注目ください。

 

放射能は私たちの環境の自然な一部であり、太陽や地球内の放射性元素など、さまざまな自然源からの電離放射線に誰もが絶えずさらされ​​ています。しかし、前世紀の変わり目にアンリ・ベクレルとキュリー夫人が初めて放射能について説明して以来、人類は自然放射線源を集中させ、医療診断や治療、 食品保存、発電、核兵器の製造に利用し続けています。

（この記事はGreenMedInfo.comから転載）

集中した電離放射線源は地球上で比較的新しいものですが、すべての生物系は低レベルの放射線に対処しなければなりません。したがって、多くの植物にはさまざまな保護植物化学物質が含まれており、この保護はそれらを食べる動物に与えられる可能性があります。この点で最も強力な植物は、おそらく、さまざまな環境ストレス要因に対する保護を与えるトゥルシー（オシマム・サンクトゥムまたは ホーリーバジル）などの「アダプトゲン」です。トゥルシーは、アーユルヴェーダで何世代にもわたって「不老不死の薬」として賞賛されてきましたが、地球規模の毒性の程度が明らかになるにつれて、トゥルシーやその他のアダプトゲンハーブの使用がさらに重要になると思われます。

乳歯と放射線漏れ

過去半世紀にわたり、人類は放射性物質を使用して環境を広範囲に汚染してきました。放射能の世界的な拡散が初めて明るみに出た1950年代後半から1960年代初頭、市民科学の「乳歯調査」が世界中から何万本もの乳歯を収集した時でした。ワシントン大学のルイーズ・ライス博士と科学者が主導したこの調査では、乳歯のストロンチウム90濃度が核兵器実験開始後50倍以上に増加したことが明らかになりました。この発見により、ある地域で放出された核物質が世界中に拡散する可能性があるという認識が生まれ、米国、英国、ロシア政府に圧力をかけ、1963年の地上核実験禁止条約に署名させるのに役立ちました。

地上核実験は廃止されたが、人為的な地球の放射能汚染は続いている。原子力発電による放射性廃棄物の生成、兵器や産業における劣化ウランの使用、スリーマイル島、チェルノブイリ、福島などの施設での事故による放射性物質の意図しない放出はすべて、人間の放射線被ばくの増加に寄与している。医療における放射線の使用も1980年以来6倍に増加しており[ 1 ]、放射能テロや核テロ、あるいは無数の人命を危険にさらす可能性のあるさらなる大惨事の脅威が常に存在している。

放射線とランダムな細胞イベント

放射能は生体組織に対して非常に有毒であり、他の化学毒素への曝露や既存の病気による悪影響を悪化させる可能性があります。放射線には蓄積的な影響もあり、子供や胎児へのリスクが高まり、生殖能力にも影響を与えるため、何世代にもわたって影響が及ぶ可能性があります。

放射線の悪影響は主に、生体分子のイオン化とフリーラジカルおよび活性酸素種の生成によるものです。これらの化学種は不安定で、脂肪、タンパク質、DNAと制御不能な反応を起こし、細胞にダメージを与えます。

放射線によって引き起こされるランダムな細胞イベントは、ハルクやスパイダーマンなどのスーパーヒーローの誕生の要因とされていますが、現実世界では、そのようなイベントは生きた細胞に多大なダメージを与え、超能力を与えるよりもガンを誘発する可能性のほうが高いです。皮膚、腸、血液、免疫系など、細胞のターンオーバーが激しい組織は、放射線によって引き起こされる細胞損傷に特に敏感で、火傷、放射線病、そしてキュリー夫人の命を奪った白血病などのガンとして現れます。

化学放射線防護

放射能への曝露を完全に避けることは不可能ですが、その影響に対処したり、打ち消したりするのに役立つ化学物質があります。核兵器や放射線/核テロの影響から身を守るために、1940 年代から放射線防護化学物質の使用が研究されてきました。 放射線防護剤は、原子力産業従事者や宇宙飛行士を放射線被曝から守るため、また、放射線治療 の影響から正常組織を守るためにも求められています 。

化学放射線防護剤は、放射線照射時に存在する抗酸化物質が、重大な細胞損傷が発生する前にフリーラジカルを除去するのに役立つという発見に基づいています。また、放射線被曝後に投与された化学物質は、DNA修復を助け、炎症や放射線誘発性の持続的な酸化ストレスを軽減し、損傷した細胞の死（アポトーシス）を促進する可能性があることもわかっています。

現在、アミフォスチンは唯一承認されている放射線防護薬ですが、重大な副作用があるためめったに使用されていません。しかし、放射線防護作用を持つ天然化合物は数多くあります。そのような化合物には、スルフヒドリル含有化合物やビタミンC、E、ベータカロチン、N-アセチルシステイン、セレンなどの抗酸化栄養素、さらに イチョウ、 ブドウ （ブドウ種子）、 チャ （お茶）、 ウコン （ウコン）、 ホーリーバジル（ トゥルシーまたはホーリーバジル）などの植物に含まれるさまざまな植物化学物質が含まれます[ 2 ]。

トゥルシー – 一般的なアダプトゲンおよび放射線防護剤

放射線防護特性を持つ植物の中で、トゥルシーは最も研究されています。アーユルヴェーダ医学の中で最も強力なアダプトゲンと考えられているトゥルシーは、その薬効と精神的特性においてインドで比類のないものとして崇められています。トゥルシーは強力な抗酸化作用と抗炎症作用があることでも知られており、さまざまなストレス要因に体が適応するのを助けるために定期的に摂取することが推奨されています。

様々な実験室研究や動物実験により、トゥルシーにはガンマ線や放射性ヨウ素によって引き起こされる酸化や染色体の損傷を軽減する放射線防護効果が含まれていることが明らかになっています[ 3-10]。このことから、トゥルシーから放射線防護薬を開発する研究が行われており、現在インドの防衛研究開発機構で第2相臨床試験が進行中です[ 11 ]。

トゥルシーの放射線防護効果は、少なくとも部分的には、水溶性フラボノイドであるオリエンチンとビセニンの含有量に起因しています。これらのフラボノイドの低用量摂取は、抗酸化酵素活性の増加、フリーラジカルの除去、脂質過酸化の減少を通じて、動物や人間の細胞における放射線誘発性細胞損傷から保護することが示されています[ 4、12-16  ]。

水ベースのトゥルシー抽出物は、全身ガンマ線に曝露されたマウスの生存率を高め、アルコール抽出物よりも放射線防護効果が高いという発見[ 17 ]は、トゥルシーをお茶として摂取した場合にトゥルシーの放射線防護特性が得られることを示唆しています。したがって、トゥルシー茶を定期的に摂取すると、長寿を促進し、心身の健康を高めるための優れた戦略として推奨されるだけでなく、電離放射線の有害な影響に対する抵抗力が高まる可能性があります。

露出指標  

放射線は目に見えず、被曝は蓄積的であり、摂取、吸入、吸収、注射など複数の経路で発生する可能性があるため、被曝量を知ることは困難です。また、世界的に人間の被曝量を推定するには多くの不確実性があり、乳歯調査で政府に責任を負わせてから 50 年以上が経過したにもかかわらず、現在、世界的に人間の放射線被曝を監視するプログラムはありません。

最近および現在進行中の多くの世界的出来事を考慮すると、放射能汚染やその他の産業廃棄物による地球規模の毒性を監視するための協調的な取り組みの必要性が高まっています。人間のバイオモニタリングの必要性は、インターネットの力と、人間への曝露を継続的に測定する airqualityegg.com や mylapka.com などの革新的な個人用デバイスの出現によって実現される可能性があります。

したがって、私たちは市民科学の新しい時代の瀬戸際にいるのかもしれません。habitatmap.org のようなオープンソースのピアツーピア プラットフォームによって、世界中の市民が協力して地球の毒性をマッピングできるのです。このような取り組みは、世界で最も優秀な人材を集めて、緩和策や修復策の開発に取り組むことにも役立つかもしれません。

その間、私たちは世界がますます汚染されていることを認め、被ばくを制限し、体の細胞防御が十分にサポートされるように対策を講じなければなりません。これには、トゥルシーなどのハーブや植物化学物質が豊富な植物を毎日摂取し、細胞に放射線防護の植物栄養素を継続的に供給するなど、健康的で持続可能なライフスタイルを実践することが含まれます。

環境毒素への曝露を減らす努力をすることは重要ですが、有害なストレスを減らすことも同様に重要かもしれません。したがって、毒素を減らす戦略には、ハルマゲドンのシナリオにあまりとらわれず、有害な精神的ストレスや環境的ストレスの影響を悪化させるのではなく、緩和する前向きな姿勢と行動に焦点を当てることが含まれるべきです。

詳細はGreenMedInfo.comをご覧ください。