Framsteg inom kvantberäkning För första gången har forskare visat ett sätt att bygga feltoleranta kvantdatorer som inte kräver absurda mängder qubits eller extrema inbromsningar. Forskare från Tokyo utvecklade ett nytt kvantdatorprotokoll som dramatiskt minskar kostnaden för felkorrigering, ett av de största hindren för skalbara kvantmaskiner. Kvantdatorer är ömtåliga. För att skydda information behöver en användbar logisk qubit vanligtvis många fysiska qubits, vilket gör stora system opraktiska. Hittills har förbättrad tillförlitlighet alltid inneburit antingen fler qubits eller mycket långsammare beräkningar. Men i denna studie kombinerade forskarna Quantum Low-Density Parity-Check (QLDPC)-koder med sammanfogade Steane-koder för att få båda: > Konstant utrymmesöverhead → fysiska qubitar per logisk qubit förblir begränsade. > polylogaritmiska tidsöverhuvudet → beräkningar saktar bara ner något när systemen växer. De introducerade också en ny metod kallad partiell kretsreduktion för att matematiskt bevisa att systemet förblir tillförlitligt under en definierad felgräns. Varför detta är viktigt: Feltolerans är gränsen mellan experimentella kvantdemonstrationer och verkliga kvantdatorer. Detta arbete visar, för första gången i teorin, att skalbar kvantdator kan vara både effektiv och snabb, utan exploderande hårdvarukrav.

GENETISKT GENOMBROTT: En genomomfattande CRISPR-screening har identifierat 331 gener som är avgörande för tidig hjärnutveckling. Forskare använde CRISPR-Cas9 för att systematiskt slå ut ~20 000 gener under tidig neuronal differentiering och spårade vilka som störde hjärncellsbildningen. Många av dessa gener var tidigare okända för att spela en roll i hjärnans utveckling, men är avgörande för att neuroner ska kunna bildas och mogna. Spotlight-gen: PEDS1 PEDS1 krävs för plasmalogensyntes, ett lipid som är avgörande för hjärnans struktur och myelin. Förlust av PEDS1 störde neuronbildning och migration och ledde till minskad hjärnstorlek (mikrocefali). Sällsynta bialleliska PEDS1-mutationer hittades också i två orelaterade människofamiljer, vilket definierar en ny neurodevelopmental störning. Sammanfattningsvis tillhandahåller studien en funktionell essentiell genkarta för tidig hjärnutveckling, hjälper till att förklara genetiska orsaker till mikrocefali, utvecklingsförsening och autismrelaterade tillstånd, samt förbättrar hur kliniker prioriterar gener i oförklarliga fall.

STORT GENOMBROTT inom hjärnteknik. Ett nytt enda BCI-chip är 100× snabbare än nuvarande hjärnchipimplantat. Forskare har presenterat ett papperstunt hjärndatorgränssnitt kallat Biological Interface System to Cortex (BISC), rapporterat i Nature Electronics. Detta trådlösa chip är bara 50 mikrometer tjockt och sitter på hjärnans yta utan att tränga igenom vävnaden. Den har 65 536 elektroder i en 256×256-array, med 1 024 samtidiga inspelningskanaler och 16 384 stimuleringsplatser, alla integrerade på ett enda kiselchip. BISC uppnår trådlösa datahastigheter på ungefär 100 Mbps, cirka 100× högre än de flesta befintliga trådlösa BCI:er, samtidigt som den upptar en total volym på endast ~3 mm³. Ström och data överförs trådlöst via ett externt bärbart relä, vilket eliminerar skallpenetrerande kablar. Genom att kombinera ultratäta neurala inspelningar med AI-baserade avkodningsmodeller syftar systemet till att fånga rikare hjärnsignaler med lägre invasivitet. Forskarna säger att detta kan förbättra behandlingar för epilepsi, förlamning, stroke och sensoriska störningar, samtidigt som det främjar högbandbreddsinteraktion mellan människor och datorer. Detta chip registrerar hjärnaktivitet i mycket högre detaljrikedom samtidigt som det kräver mindre invasiv kirurgi, vilket eliminerar stora hårdvarubegränsningar som har bromsat hjärnforskningen.