Sebuah tim peneliti telah menciptakan antena kuantum yang mampu mengukur sisir frekuensi terahertz secara tepat untuk pertama kalinya. Sebuah tim peneliti dari Fakultas Fisika dan Pusat Teknologi Optik Kuantum di Pusat Teknologi Baru, Universitas Warsawa telah memperkenalkan pendekatan baru untuk mendeteksi sinyal terahertz yang sangat lemah dengan (…)

JetMedia Digital Agency

Sebuah metode baru yang meningkatkan akurasi dalam menafsirkan pengukuran tekanan darah yang dilakukan di pergelangan kaki mungkin sangat penting bagi individu yang tidak dapat mengukur tekanan darahnya di lengan. Pendekatan baru yang dikembangkan dapat secara signifikan meningkatkan interpretasi pembacaan tekanan darah pada pergelangan kaki, sehingga menawarkan solusi penting untuk (…)

RisalahPos.com Network

Penemuan ini dapat secara signifikan mengurangi biaya produksi bahan bakar, bahan kimia, dan bahan. Sebuah tim peneliti dari College of Science and Engineering University of Minnesota Twin Cities dan University of Houston’s Cullen College of Engineering telah mengidentifikasi, dan untuk pertama kalinya diukur, sebagian kecil elektron yang memungkinkan manufaktur katalitik. (…)

RisalahPos.com Network

Indeks massa tubuh mungkin merupakan pengukuran yang lebih akurat daripada yang biasa diperkirakan. Penelitian baru menunjukkan bahwa sebagian besar orang dengan BMI yang menandakan obesitas memiliki lemak tubuh berlebih yang besar.

Para ilmuwan di Universitas Johns Hopkins melakukan penelitian ini, yang diterbitkan bulan ini di JAMA. Dalam sampel Amerika yang representatif secara nasional, mereka menemukan bahwa orang dewasa dengan BMI obesitas hampir selalu memenuhi kriteria untuk obesitas dalam hal keadaan pinggang atau persentase lemak tubuh juga. Temuan menunjukkan bahwa BMI tetap menjadi alat tingkat populasi yang penting untuk menilai obesitas, kata para peneliti, bahkan ketika banyak orang mencoba untuk menghapusnya.

Para peneliti menganalisis data dari Survei Pemeriksaan Kesehatan dan Nutrisi Nasional (NHANES), sebuah survei tentang diet dan kebiasaan gaya hidup Amerika yang secara teratur dijalankan oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit. Sebagai bagian dari NHANES, beberapa orang diberikan pemeriksaan yang lebih luas, yang mencakup tes yang mengukur keadaan lemak atau pinggang tubuh mereka.

Para peneliti melihat data NHANES terbaru (2017-2018) yang termasuk orang-orang yang menerima tes lain ini selain memeriksakan BMI mereka. Obesitas biasanya didefinisikan memiliki BMI 30 dan lebih (27 untuk orang keturunan Asia). Tetapi juga dapat didefinisikan dengan memiliki persentase lemak tubuh 25% untuk pria dan 35% untuk wanita, atau keadaan pinggang 40 inci untuk pria dan 35 inci untuk wanita.

Lebih dari 98% orang yang dianggap obesitas menggunakan BMI saja juga sesuai dengan tagihan ketika keadaan pinggang atau persentase lemak tubuh diperhitungkan, para peneliti menemukan.

“Meskipun populasi pasien tertentu (misalnya, atlet) dapat menjamin evaluasi lebih lanjut, hasil kami menunjukkan bahwa orang -orang ini merupakan bagian yang sangat kecil dari populasi,” tulis para peneliti.

Temuan ini sangat relevan mengingat perkembangan terkini di bidang obat obesitas. Awal Januari ini, sekelompok besar ahli menyerukan pergeseran yang cukup besar dalam bagaimana obesitas didiagnosis.

Mereka mendorong dokter untuk berhenti menggunakan BMI sebagai satu -satunya kriteria untuk mengukur obesitas. Sebaliknya, kata mereka, dokter harus menggunakan dua pengukuran ukuran tubuh (salah satunya dapat mencakup BMI) atau pengukuran langsung lemak tubuh untuk mendiagnosis obesitas. Mereka selanjutnya menyerukan obesitas untuk dikelompokkan ke dalam dua kategori luas, tergantung pada apakah obesitas seseorang secara aktif menyebabkan masalah kesehatan terkait: obesitas praklinis dan klinis.

Peneliti dan pendukung lain dalam tubuh kepositifan dan gerakan penerimaan lemak telah lama menyerukan agar BMI dihapus, dan kesimpulan kelompok sangat didukung oleh banyak kelompok kesehatan masyarakat, termasuk American Heart Association dan World Obesity Federation.

Namun, peneliti penelitian mencatat bahwa tes lemak tubuh langsung memerlukan peralatan khusus dan bisa lebih mahal bagi pasien dalam hal biaya out-of-pocket, dan mengingat temuan mereka, banyak orang mungkin tidak mendapat manfaat dari menjalani tes lain ini. Either way, tampaknya debat ilmiah tentang kegunaan BMI belum cukup diselesaikan.

“Untuk hampir semua orang dewasa AS dengan BMI yang ditinggikan, mungkin ada utilitas terbatas untuk mengkonfirmasi kelebihan adipositas,” tulis para penulis. Saat ini, di bawah kriteria BMI saat ini, sekitar 40% orang dewasa di AS dianggap obesitas, meskipun angka tersebut mungkin mulai menurun, sebagian berkat kedatangan obat penurunan berat badan yang lebih baru dan lebih efektif seperti Wegovy.

Konsepsi tradisional tentang obesitas mungkin akan mengalami perubahan radikal. Dalam laporan baru yang diterbitkan minggu ini, sekelompok ilmuwan yang mendapat dukungan luas mendorong perubahan besar dalam cara diagnosis dan klasifikasi obesitas.

Lebih dari 50 pakar obesitas dari seluruh dunia membuat laporan ini, sebagai bagian dari komisi yang didukung oleh Lancet. Di antara rekomendasi lainnya, kelompok tersebut menyerukan agar indeks massa tubuh (BMI) dihapuskan sebagai satu-satunya kriteria untuk mendiagnosis obesitas. Mereka juga berpendapat bahwa obesitas harus dikategorikan menjadi dua jenis, tergantung pada seberapa besar dampak buruk yang mungkin ditimbulkan oleh kondisi seseorang.

Tujuan khusus komisi ini adalah untuk menetapkan kriteria yang obyektif namun beragam untuk mendiagnosis obesitas. Saat ini, obesitas didiagnosis secara ketat berdasarkan BMI seseorang, yang dihitung berdasarkan berat badan dan tinggi badan seseorang. Orang dengan BMI di atas 30 dianggap mengalami obesitas, sedangkan obesitas berat dianggap memiliki BMI di atas 40 (beberapa bagian dunia menggunakan batas BMI yang lebih rendah untuk memperhitungkan perbedaan populasi dalam jumlah rata-rata penduduk).

Meskipun BMI merupakan pengukuran yang mudah diperoleh dan dapat dilacak, namun sering kali pengukuran tersebut gagal memberikan gambaran keseluruhan, kata para pakar komisi—sebuah kritik yang pernah diungkapkan oleh banyak pakar kesehatan masyarakat lainnya di masa lalu. Bahaya yang terkait dengan obesitas terutama disebabkan oleh kelebihan lemak tubuh, dan BMI terkadang tidak dapat berkorelasi secara memadai dengan hal tersebut. Misalnya, seseorang yang sangat bugar bisa saja memiliki BMI tinggi namun memiliki lemak tubuh rendah, sedangkan seseorang dengan BMI “normal” bisa saja mempunyai jumlah lemak tubuh yang berisiko. Distribusi kelebihan lemak tubuh dapat berbeda dari orang ke orang, begitu pula risiko kesehatan yang terkait dengan lemak tersebut. Terlalu banyak lemak di sekitar pinggang atau di sekitar organ vital seperti hati dan jantung cenderung lebih berbahaya dibandingkan kelebihan lemak tubuh di kulit di bawah lengan atau kaki, misalnya.

Para ahli tidak menyerukan dokter untuk sepenuhnya meninggalkan BMI sebagai alat untuk mendiagnosis obesitas, melainkan menggunakannya bersamaan dengan pengukuran tubuh lainnya. Ini termasuk mengukur lingkar pinggang seseorang, rasio pinggang-pinggul, atau rasio pinggang-tinggi. Para profesional medis harus menggunakan setidaknya dua pengukuran ukuran tubuh untuk mendiagnosis orang yang diduga menderita obesitas, kata para peneliti, dan satu pengukuran lain selain BMI. Alternatifnya, dokter dapat melakukan pengukuran langsung terhadap lemak tubuh seseorang, seperti dengan melakukan tes kepadatan tulang, yang biasa dikenal dengan pemindaian DEXA. Orang dengan BMI sangat tinggi (di atas 40) masih bisa diasumsikan memiliki kelebihan lemak tubuh, tambahnya.

“Jika diterapkan—orang dengan obesitas (BMI mendekati atau pada atau di atas obesitas) harus memiliki setidaknya satu ukuran tubuh lagi (misalnya lingkar pinggang pada sebagian besar kasus atau DEXA jika tersedia) untuk memastikan deteksi akurat terhadap kelebihan lemak tubuh—ini akan pastikan seseorang memang mengalami obesitas, dan bukan hanya, misalnya, orang berotot dengan BMI tinggi,” Francesco Rubino, peneliti obesitas di Kings College London dan ketua komisi, mengatakan kepada Gizmodo melalui email.

Rubino dan komisinya juga merekomendasikan agar dokter mengelompokkan obesitas ke dalam dua kategori besar: obesitas praklinis dan klinis. Memiliki lemak tubuh yang tinggi saja mungkin tidak berdampak negatif terhadap kesehatan Anda, catat para ahli, jadi mereka telah membuat daftar kriteria (18 untuk orang dewasa, 13 untuk anak-anak) untuk mengidentifikasi kapan obesitas seseorang kemungkinan besar menyebabkan masalah tubuh lainnya. Misalnya, seseorang yang menderita apnea tidur obstruktif, nyeri lutut parah, atau kesehatan kardiovaskular buruk yang diduga terkait dengan kelebihan lemak tubuh akan diklasifikasikan sebagai menderita obesitas klinis, sedangkan seseorang yang mengalami obesitas tetapi tidak menunjukkan tanda-tanda fungsi organ abnormal akan diklasifikasikan sebagai mengalami obesitas praklinis.

“Perlu dilakukan penyusunan ulang dampak klinis obesitas, untuk menjelaskan bagaimana obesitas dapat menjadi faktor risiko penyakit lain dan penyebab langsung penyakit. Oleh karena itu, definisi obesitas klinis dapat mengatasi kesenjangan dalam karakterisasi obesitas sebagai penyebab langsung buruknya kesehatan, dan dapat menjadi cara yang efektif untuk mengatasi kesalahan persepsi dan bias yang meluas yang menyesatkan pengambilan keputusan di kalangan pasien, profesional kesehatan, dan pembuat kebijakan,” jelasnya. tulis penulis dalam laporan mereka, yang diterbitkan Selasa di Diabetes Lancet & Endokrinologi.

Orang dengan obesitas praklinis mungkin masih memiliki risiko lebih tinggi terhadap masalah kesehatan di masa depan, namun perbedaan ini memungkinkan perawatan obesitas yang lebih personal, kata Rubino. Meskipun orang dengan obesitas klinis harus segera diobati dengan pengobatan yang efektif untuk mengurangi berat badannya, yang dapat mencakup obat-obatan baru seperti semaglutide (bahan aktif dalam Ozempic dan Wegovy) atau operasi bariatrik, dokter dapat menggunakan pendekatan yang tidak terlalu mengganggu pada seseorang yang memiliki obesitas praklinis. , tergantung pada tingkat risikonya.

“Strategi ini mungkin sederhana seperti menyarankan pemantauan dari waktu ke waktu dan perubahan gaya hidup yang bertujuan untuk menurunkan berat badan bagi orang-orang yang risikonya rendah (bahkan penurunan berat badan yang sedikit pun dapat mencegah penyakit yang berhubungan dengan obesitas), atau mencakup bentuk-bentuk yang lebih aktif. intervensi harus dilakukan jika risiko dinilai sangat tinggi (karena faktor lain selain obesitas itu sendiri, seperti riwayat keluarga, susunan lemak di perut, kondisi lain, berat badan yang ekstrim, dan terutama kombinasi dari hal-hal di atas),” kata Rubino.

Rekomendasi kelompok tersebut pada akhirnya hanya sebatas itu. Namun kesimpulan mereka didukung secara luas oleh organisasi-organisasi terkait kesehatan di seluruh dunia—total ada 76 organisasi, termasuk American Heart Association di AS, Royal College of Physicians di Inggris, dan World Obesity Federation. Masih ada pertanyaan besar penting yang harus dijawab mengenai sifat obesitas, seperti prevalensi pasti dari obesitas praklinis hingga klinis (berdasarkan definisi BMI saja saat ini, lebih dari 1 miliar orang di seluruh dunia diperkirakan menderita obesitas). Namun menurut rekan penulis laporan Robert Eckel, seorang ahli endokrinologi di Fakultas Kedokteran Universitas Colorado, pedoman baru ini akan sangat membantu baik dokter maupun orang yang hidup dengan obesitas.

“Tujuan dari pekerjaan kami adalah untuk mengoptimalkan dan mengindividualisasikan diagnosis pasien, serta risiko vs. perawatan,” katanya kepada Gizmodo. “Kami pikir karakterisasi ini akan bermanfaat bagi pasien, penyedia layanan kesehatan, dan layanan kesehatan selanjutnya.”

Sebuah metode baru menggunakan komputer klasik untuk memverifikasi keakuratan sistem kuantum yang kompleks.

Komputer kuantum menjanjikan untuk melampaui komputer klasik dalam memecahkan masalah kompleks di berbagai bidang seperti ilmu komputer, kedokteran, bisnis, kimia, dan fisika. Akan tetapi, mesin canggih ini belum mencapai potensi penuhnya, karena masih mengalami kesalahan bawaan. Para peneliti bekerja keras untuk meminimalkan kelemahan ini dan meningkatkan kinerja komputer kuantum.

Salah satu cara untuk mempelajari kesalahan ini adalah dengan menggunakan komputer klasik untuk mensimulasikan sistem kuantum dan memverifikasinya. ketepatanSatu-satunya kendala adalah bahwa seiring dengan meningkatnya kompleksitas mesin kuantum, menjalankan simulasi mesin tersebut pada komputer tradisional akan memakan waktu bertahun-tahun atau lebih lama.

Kini, para peneliti Caltech telah menemukan metode baru yang memungkinkan komputer klasik mengukur tingkat kesalahan mesin kuantum tanpa harus mensimulasikannya secara penuh. Tim tersebut menjelaskan metode tersebut dalam sebuah makalah di jurnal Alam.

“Di dunia yang sempurna, kami ingin mengurangi kesalahan ini. Itulah impian bidang kami,” kata Adam Shaw, penulis utama studi tersebut dan mahasiswa pascasarjana yang bekerja di laboratorium Manuel Endres, profesor fisika di Caltech. “Namun, sementara ini, kami perlu lebih memahami kesalahan yang dihadapi sistem kami, sehingga kami dapat berupaya menguranginya. Hal itu memotivasi kami untuk menemukan pendekatan baru dalam memperkirakan keberhasilan sistem kami.”

Simulator Kuantum dan Keterikatan

Dalam studi baru tersebut, tim tersebut melakukan eksperimen menggunakan sejenis komputer kuantum sederhana yang dikenal sebagai simulator kuantum. Simulator kuantum memiliki cakupan yang lebih terbatas daripada komputer kuantum dasar saat ini dan dirancang khusus untuk tugas-tugas tertentu. Simulator kelompok tersebut terdiri dari atom Rydberg yang dikontrol secara individual—atom dalam keadaan sangat tereksitasi—yang mereka manipulasi menggunakan laser.

Salah satu fitur utama simulator, dan semua komputer kuantum, adalah keterikatan—fenomena di mana atom-atom tertentu menjadi terhubung satu sama lain tanpa benar-benar bersentuhan. Ketika komputer kuantum bekerja pada suatu masalah, keterikatan terbentuk secara alami dalam sistem, menghubungkan atom-atom secara tak kasat mata. Tahun lalu, Endres, Shaw, dan rekan-rekannya mengungkapkan bahwa seiring bertambahnya keterikatan, koneksi tersebut menyebar secara kacau atau acak, yang berarti bahwa gangguan kecil menyebabkan perubahan besar dengan cara yang sama seperti kepakan sayap kupu-kupu secara teoritis dapat memengaruhi pola cuaca global.

Batasan Simulasi Klasik

Meningkatnya kompleksitas ini diyakini sebagai hal yang memberi komputer kuantum kemampuan untuk memecahkan beberapa jenis masalah jauh lebih cepat daripada komputer klasik, seperti masalah dalam kriptografi yang mengharuskan bilangan besar difaktorkan dengan cepat.

Namun, setelah mesin mencapai jumlah atom yang terhubung, atau qubit, mesin tersebut tidak dapat lagi disimulasikan menggunakan komputer klasik. “Ketika Anda melewati 30 qubit, semuanya menjadi kacau,” kata Shaw. “Semakin banyak qubit dan keterikatan yang Anda miliki, semakin rumit perhitungannya.”

Simulator kuantum dalam studi baru ini memiliki 60 qubit, yang menurut Shaw menempatkannya dalam rezim yang mustahil disimulasikan secara tepat. “Ini menjadi dilema. Kami ingin mempelajari rezim yang sulit bagi komputer klasik untuk bekerja, tetapi tetap mengandalkan komputer klasik tersebut untuk mengetahui apakah simulator kuantum kami benar.” Untuk menghadapi tantangan tersebut, Shaw dan rekan-rekannya mengambil pendekatan baru, menjalankan simulasi komputer klasik yang memungkinkan berbagai tingkat keterikatan. Shaw menyamakan ini dengan melukis dengan kuas dengan ukuran yang berbeda.

“Katakanlah komputer kuantum kita sedang menggambar Inilah para gembalanya sebagai analogi,” katanya. “Komputer kuantum dapat melukis dengan sangat efisien dan, secara teori, sempurna, tetapi membuat kesalahan yang mengaburkan cat di bagian lukisan. Ini seperti komputer kuantum yang tangannya gemetar. Untuk mengukur kesalahan ini, kami ingin komputer klasik kami mensimulasikan apa yang telah dilakukan komputer kuantum, tetapi Inilah para gembalanya akan terlalu rumit untuk itu. Seolah-olah komputer klasik hanya memiliki sikat atau rol raksasa dan tidak dapat menangkap detail yang lebih halus.

“Sebaliknya, kami meminta banyak komputer klasik untuk melukis hal yang sama dengan kuas yang semakin halus, lalu kami menyipitkan mata dan memperkirakan seperti apa jadinya jika kuas itu sempurna. Lalu kami menggunakannya untuk membandingkannya dengan komputer kuantum dan memperkirakan kesalahannya. Dengan banyak pemeriksaan silang, kami dapat menunjukkan bahwa ‘menyipitkan mata’ ini secara matematis benar dan memberikan jawaban yang cukup akurat.”

Para peneliti memperkirakan bahwa simulator kuantum 60-qubit mereka beroperasi dengan tingkat kesalahan 91 persen (atau tingkat akurasi 9 persen). Angka itu mungkin terdengar rendah, tetapi sebenarnya angka itu relatif tinggi untuk kondisi lapangan saat ini. Sebagai referensi, eksperimen Google tahun 2019, di mana tim mengklaim komputer kuantum mereka mengungguli komputer klasik, memiliki akurasi 0,3 persen (meskipun itu adalah jenis sistem yang berbeda dari yang ada dalam penelitian ini).

Shaw mengatakan: “Kami sekarang memiliki tolok ukur untuk menganalisis kesalahan dalam komputasi kuantum sistem. Artinya, saat kami melakukan penyempurnaan pada perangkat keras, kami dapat mengukur seberapa baik penyempurnaan tersebut bekerja. Ditambah lagi, dengan tolok ukur baru ini, kami juga dapat mengukur seberapa banyak keterikatan yang terlibat dalam simulasi kuantum, metrik lain dari keberhasilannya.”

Referensi: “Pembandingan negara-negara yang sangat terjerat pada skala 60atom simulator kuantum analog” oleh Adam L. Shaw, Zhuo Chen, Joonhee Choi, Daniel K. Mark, Pascal Scholl, Ran Finkelstein, Andreas Elben, Soonwon Choi dan Manuel Endres, 20 Maret 2024, Alam.
DOI: 10.1038/s41586-024-07173-x

Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation (sebagian melalui Institut Informasi Kuantum dan Materi Caltech, atau IQIM), Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (DARPA), Kantor Penelitian Angkatan Darat, Akselerator Sistem Kuantum Departemen Energi AS, beasiswa pascadoktoral Troesh, Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Jerman Leopoldina, dan Institut Fisika Teoretis Walter Burke Caltech.