Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Google twierdzi, że zbudowany przez tę firmę komputer osiągnął kwantową supremację, czyli wykonał obliczenia, których klasyczny komputer nie jest w stanie wykonać w rozsądnym casie. Jeśli to prawda, możemy mieć do czynienia z prawdziwym przełomem na polu informatyki kwantowej. Dotychczas bowiem komputery kwantowe nie dorównywały komputerom klasycznym.
Cała sprawa jest jednak otoczona tajemnicą. Prace Google'a zostały bowiem opisane w dokumencie, który niedawno został umieszczony na serwerze NASA. Jednak dokument szybko stamtąd usunięto. Przedstawiciele Google'a odmawiają komentarza w tej sprawie.

W dokumencie opisano procesor kwantowy o nazwie Sycamore, który ma zawierać 54 kubity. To właśnie on miał osiągnąć kwantową supremację. Wymieniony został też tylko jeden autor artykułu, John Martinias z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara. Wiadomo, że pracuje on dla Google'a nad sprzętem dla komputerów kwantowych. Wiadomo też, że w 2018 roku Google i NASA zawarły porozumienie, w ramach którego agencja kosmiczna miała pomóc Google'owi w testach kwantowej maszyny. Wspomniany dokument opisuje, w jaki sposób procesor Sycamore rozwiązał problem prawdziwego rozkładu losowego liczb. Tego typu problemy są niezwykle trudne dla komputerów klasycznych.

Ci, którzy czytali dokument mówią, że jeden z kubitów procesora nie działał, ale pozostałe 53 zostały splątane, wygenerowały przypadkowy zestaw liczb w systemie dwójkowym i sprawdziły, czy rzeczywiście ich rozkład jest przypadkowy. Autorzy artykułu obliczyli, że wykonanie takiego zadania zajęłoby Summitowi, najpotężniejszemu klasycznemu superkomputerowi na świecie aż 10 000 lat. Procesor Sycamore wykonał je w 200 sekund.

Autorzy artykułu przyznają, że użyty algorytm nie przyda się do niczego więcej niż do generowania prawdziwych liczb losowych. Jednak w przyszłości podobny procesor może być przydatny w maszynowym uczeniu się, chemii czy naukach materiałowych.
Osiągnięcie kwantowej supremacji przez Google'a to ważny krok w informatyce kwantowej, mówi Jim Clarke z Intel Labs. Ekspert dodaje, że wciąż jesteśmy na początku drogi. To, co osiągnął Google było jedynie demonstracją i to nie wolną od błędów. Jednak w przyszłości będą budowane większe potężniejsze procesory kwantowe, zdolne do wykonywania bardziej użytecznych obliczeń.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 minut temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Autorzy artykułu przyznają, że użyty algorytm nie przyda się do niczego więcej niż do generowania prawdziwych liczb losowych.

moment, moment

21 minut temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

wygenerowały przypadkowy zestaw liczb w systemie dziesiętnym i sprawdziły, czy rzeczywiście ich rozkład jest przypadkowy

A "przypadkiem" algorytm taki nie będzie nadawał się do...łamiania szyfrów?

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 minuty temu, radar napisał:

A "przypadkiem" algorytm taki nie będzie nadawał się do...łamiania szyfrów?

A coś więcej? Bo nie widzę przesłanek.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Obawiam się jednego, że niedługo do zrozumienia jak można zastosować komputer kwantowy ze sztuczną inteligencją będzie potrzebny ... komputer kwantowy ze sztuczną inteligencją ;)

  • Upvote (+1) 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 23.09.2019 o 15:35, Afordancja napisał:

A coś więcej? Bo nie widzę przesłanek.

No nie widać. Jakoś tak mi się skojarzyło z generowaniem "losowych" liczb pierwszych.

W dniu 23.09.2019 o 23:33, Ergo Sum napisał:

Obawiam się jednego

A ja na prawdę się obawiam. Jako związany mocno z aj ti, jako ojciec, jako osoba dbająca o bezpieczeństwo danych czy prywatności to taki komputer mógłby zmienić bardzo dużo.

Ciekawe tylko czy to był przeciek czy "kontrolowany przeciek"? Jeśli to pierwsze to ciekawe jakie są postępy na płaszczyźnie militarnej.

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 23.09.2019 o 15:31, Wuj_Sam napisał:

Troszeczkę obszerniejszy artykuł a propos łamania szyfrów 

https://wolnemedia.net/supremacja-google-w-zakresie-informatyki-kwantowej/

Nie mam wiedzy na ten temat, ale tak na zdrowy rozsądek, to mam wrażenie, że to strachy na lachy. Powiedzmy, że Google zbudował algorytm kwantowy, który łamie dowolne losowe hasło w kilka sekund. Teraz, samo wykorzystanie tego w klasycznych komputerach staje się niemożliwe, bo (a) na takim komputerze samo sprawdzenie jednego hasła zajmuje co najmniej 1 sekundę; (b) producenci oprogramowań i aplikacji zmienią natychmiast swoje standardy i założą zabezpieczenie trochę podobne jak w bankach, gdzie można max 2 razy się pomylić przy wpisywaniu hasła, albo zrobią to co "zlewaczona" Unia Europejska, która nakazała otwierać stronę internetową banku sms-em (wg mnie zupełnie zbyteczna i nadmierna troska o bezpieczeństwo).

To oczywiście tylko przemyślenie laika w tym temacie, ale myślę, że wielu tak rozumuje i jeśli się mylę, to specjalista powinien wyjaśnić gdzie laik popełnia błąd rozumowania.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Antylogik napisał:

to specjalista powinien wyjaśnić gdzie laik popełnia błąd rozumowania.

Jestem ekspertem, czekam na pytania:)

Godzinę temu, Antylogik napisał:

założą zabezpieczenie trochę podobne jak w bankach, gdzie można max 2 razy się pomylić przy wpisywaniu hasła

Przeczytaj sam co napisałeś wyżej, nie mylisz się wcale, bo hasło (a właściwie klucz prywatny/publiczny) znasz :) Komputer klasyczny nie ma tu nic do rzeczy, hasło możesz wklepać nawet ręcznie :)

A "zlewaczona"  EU chciała niby dobrze (uwierzytelnienie dwuskładnikowe, "coś co wiesz i coś co masz"), szkoda tylko, że w upierdliwej i niezbyt bezpiecznej (smartfon) formie.

Mnie interesuje przez ile Google byłby tego właścicielem. Żaden rząd nie pozwoliłby na coś takiego, a już na pewno nie demokratyczno-amerykański :)

Co z implikacjami na cały świat, przecież tj. uzyskanie przewagi ekonomiczno-militarnej, której nie da się skompensować inaczej niż... no właśnie, czy nie wojną i to nuklearną? "Skoro nie mogę wygrać, to nie chcę przegrać"

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1) Komputery kwantowe całkowicie zdemolują szyfrowanie asymetryczne i poważnie osłabią szyfrowanie symetryczne - liczba bitów klucza prywatnego podzielona przez 2.

2) Rząd i służby mają możliwość pozyskać dane zaszyfrowane, czy to poprzez fizyczne zajęcie komputera czy przechwytywanie ruchu w internecie. W najbliższej przyszłości komputer kwantowy może im umożliwić złamanie szyfrów. Szczególnie wymiana kluczy w SSL/TLS do komunikacji HTTPS jest zdaje się zagrozona.

3) Komputer kwantowy da chwilowo przewagę stronie posiadającej, do czasu kiedy to przeciwnicy czy to inne kraje czy też biznes infosec nadgoni albo wdroży bezpieczniejsze rozwiązania. Przy czym nie będzie miało to wpływu na dane już przechwycone.

4) Komputery tego typu nie będą, przynajmniej początkowo, wykorzystywane do atakowania zwykłych ludzi.
 
5) Zabezpieczenie iPhone, które kasowało hasło do zaszyfrowanych danych po podaniu 10 błędnego hasła było obchodzone przez służby USA przez wylutowanie kości NAND. 
 
6) Co ma "zlewaczenie" Unii Europejskiej do bezpieczeństwa IT? Z tego co widzę na świecie, to im bardziej prawicowy kraj, tym bardziej rząd jest opresyjny w internecie.

7) PSD2 i wprowadzenie wymogu uwierzytelniana dwu składnikowego (2FA) jest bardzo dobrym ruchem. Można dyskutować czy SMS/aplikacja to najlepszy wariant. Z pewnością nie, ale bezpieczeństwo to zawsze kompromis. W tym wypadku przeważyła dostępność telefonów, która i tak znacznie podnosi bezpieczeństwo w porównaniu do samego hasła. W moim banku za granicą mam możliwość korzystania z aplikacji ale i czytnika karty kredytowej/debetowej do generowani kodów z czego skorzystałem.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, cyjanobakteria napisał:

3) Komputer kwantowy da chwilowo przewagę stronie posiadającej, do czasu kiedy to przeciwnicy czy to inne kraje czy też biznes infosec nadgoni albo wdroży bezpieczniejsze rozwiązania. Przy czym nie będzie miało to wpływu na dane już przechwycone.

No tak. Pytanie, jak długo trwać będzie ta "chwila". Zauważ, że do momentu odzyskania równowagi jedna strona może właściwie kontrolować drugą i... np. opóźniać, albo i nie dopuścić do odzyskania równowagi.

Godzinę temu, cyjanobakteria napisał:

4) Komputery tego typu nie będą, przynajmniej początkowo, wykorzystywane do atakowania zwykłych ludzi.

Jeśli technologia zostanie opanowana myślę, że nie zabraknie środków na budowę odpowiedniej infrasrtuktury i dla zwykłych ludzi.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, cyjanobakteria napisał:

PSD2 i wprowadzenie wymogu uwierzytelniana dwu składnikowego (2FA) jest bardzo dobrym ruchem. Można dyskutować czy SMS/aplikacja to najlepszy wariant. Z pewnością nie, ale bezpieczeństwo to zawsze kompromis.

Ani pierwsze ani trzecie zdanie nie jest prawdziwe. W mbanku każdą (początkową) operację na kwotach i tak trzeba potwierdzać chyba sms-em. Zatem podwójne zabezpieczanie jest zwykłą przesadą. 

Bezpieczeństwo to zaprzeczenie kompromisu. Kompromis może być pomiędzy bezpieczeństwem a ryzykiem, a więc jedno z tego będzie skrajnością, czyli brakiem kompromisu.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, Antylogik napisał:

Nie mam wiedzy na ten temat, ale tak na zdrowy rozsądek, to mam wrażenie, że to strachy na lachy. Powiedzmy, że Google zbudował algorytm kwantowy, który łamie dowolne losowe hasło w kilka sekund. Teraz, samo wykorzystanie tego w klasycznych komputerach staje się niemożliwe, bo (a) na takim komputerze samo sprawdzenie jednego hasła zajmuje co najmniej 1 sekundę; (b) producenci oprogramowań i aplikacji zmienią natychmiast swoje standardy i założą zabezpieczenie trochę podobne jak w bankach, gdzie można max 2 razy się pomylić przy wpisywaniu hasła, albo zrobią to co "zlewaczona" Unia Europejska, która nakazała otwierać stronę internetową banku sms-em (wg mnie zupełnie zbyteczna i nadmierna troska o bezpieczeństwo).

 

Manko, tu nie chodzi o łamanie haseł do banku, czyli wpisywanie ich szybko lub wolno do strony banku, tu chodzi o, jak już ktoś wspomniał, szyfrowanie asymetryczne. Czyli np. podpisy cyfrowe, pewnie też w przypadku wycieków baz z hasłami (w zasadzie ich skrótami) znajdą sposoby (nie mam wiedzy czy na to też są algorytmy kwantowe) na odgadnięcie haseł. (teraz to trochę brute force). Jednak zgodzę się, że na "technikę" znajdzie się "antytechnika" i spokojnie sobie damy z tym radę, wzrośnie może rola szyfrów symetrycznych. A na asymetryczne znajdą się takie na które nikt nie zna algorytmów kwantowych. No i ostatecznie będzie szyfrowanie kwantowe :)

 

Jednym słowem nie panikował bym, tzn. będzie jeden punkt krytyczny kiedy to jeszcze nie wszyscy ogarną, że trzeba już zmienić technologię, tak jak teraz jeszcze niektórzy trzymają hasła w pain text. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
44 minutes ago, Antylogik said:

W mbanku każdą (początkową) operację na kwotach i tak trzeba potwierdzać chyba sms-em. Zatem podwójne zabezpieczanie jest zwykłą przesadą. 

Bezpieczeństwo to zaprzeczenie kompromisu. Kompromis może być pomiędzy bezpieczeństwem a ryzykiem, a więc jedno z tego będzie skrajnością, czyli brakiem kompromisu.

Nie pamiętam, jak jest w mBanku teraz, ale kiedyś można było dodać zaufanego odbiorcę potwierdzając jednorazowo SMS, ewentualnie tak jak piszesz - każda operację. Sporo ataków wymaga od ofiary podania kodu potwierdzającego w celu dodania odbiorcy albo potwierdzenie zmodyfikowanej w locie transakcji, więc rozumiem Twój punkt widzenia. 2FA jednak ujednolica systemy bankowe i wymusza na atakującym wykradzenie dodatkowego kodu, więc jest to dodatkowe zabezpieczenie. Nie zabezpiecza wszystkich możliwych wektorów ataku, ale utrudnia samo zalogowanie się w celu chociażby sprawdzenia rachunku.

Bezpieczeństwo to jest zawsze kompromis pomiędzy wygodą użytkownika a poziomem bezpieczeństwa w odniesieniu do założonego modelu zagrożeń. Nie ma czegoś takiego jak całkowite bezpieczeństwo. Model zagrożeń typowego użytkownika, których jest 99%, jest inny niż działacza opozycyjnego, dilera dragów w darknecie albo terrorysty rekrutującego do IS.

EDIT:

Właśnie się pojawił artykuł na Sekuraku o "sim swap", który odnosi się do dyskusji o PSD2:
https://sekurak.pl/pani-katarzyna-z-gdanska-stracila-275-000-zl-wyrobili-duplikat-karty-sim-i-ogolocili-konto/

Quote

Coraz częściej w Polsce realizowane są ataki SIM Swap (czyli nielegalne wyrobienie duplikatu karty SIM ofiary – w takim przypadku atakowany telefon nagle przestaje działać, a napastnicy uzyskują dostęp do kodów SMS-owych autoryzujących transakcje). W przypadku pani Katarzyny, duplikat karty SIM otrzymano prawdopodobnie na podstawie sfałszowanego dowodu osobistego.

To jest jedna ze słabości SMS. Dlatego wybrałem czytnik kart, który jest najbezpieczniejszą opcję w moim banku.

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites
31 minut temu, cyjanobakteria napisał:

duplikat karty SIM otrzymano prawdopodobnie na podstawie sfałszowanego dowodu osobistego.

Teraz, przynajmniej częściowo, będzie to ograniczone, koniec z dowodami kolekcjonerskimi.

Ciekawe kiedy zacznie się za to na poważnie obciążać sieci komórkowe (za duplikat-fałszywke)

Share this post


Link to post
Share on other sites
25 minutes ago, radar said:

Ciekawe kiedy zacznie się za to na poważnie obciążać sieci komórkowe (za duplikat-fałszywke)

Dobre pytanie. Może kary finansowe zmusiłyby telcomy do uszczelnienia procedur. Firmy powinny dbać o bezpieczeństwo i uszczelnić systemy, ale z drugiej strony to znowu kompromis. Jeżeli wystawienie duplikatu SIM będzie mocno utrudnione, uderzy to w zwykłych klientów. Numery telefonów nie zostały zaprojektowane z myślą o uwierzytelnianiu, chociaż ten kanał jest często wykorzystywany w 2FA. Krebs w zeszłym roku pisał o pracownikach telcomów, którzy oferowali usługi "SIM swap" przestępcom za opłatą, więc zagrożenie wewnętrzne (insider threat) to kolejny wektor.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, cyjanobakteria napisał:

Firmy powinny dbać o bezpieczeństwo i uszczelnić systemy

Jeśli firma to bank, to się ubawiłem. Generalnie banki zajmują się raczej kasą, a nie odpowiednimi algorytmami; od tego są inni ludzie.

1 godzinę temu, cyjanobakteria napisał:

więc zagrożenie wewnętrzne (insider threat) to kolejny wektor

To zawsze największe zagrożenie. Generalnie najsłabszym ogniwem zawsze jest człowiek.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fizycy donoszą o zdobyciu pierwszego bezsprzecznego dowodu na istnienie anyonów, cząstek, których istnienie zostało zaproponowane przed ponad 40 laty. Anyony to kwazicząstki, które nie są ani fermionami, ani bozonami zatem podlegają statystyce innej niż statystyka Fermiego-Diraca i Bosego-Einsteina. Anyony mogą istnieć w przestrzeni dwuwymiarowej.
      Odkrycie, którego dokonano za pomocą elektronicznego urządzenia 2D, może być pierwszym krokiem na drodze wykorzystania anyonów w przyszłych komputerach kwantowych.
      Wszystkie cząstki elementarne są albo fermionami albo bozonami. Anyony nie należą do żadnej z tych kategorii. Fermiony są definiowane przez statystykę Fermiego-Diraca. Gdy dwa identyczne fermiony zamieniają się miejscem w przestrzeni ich funkcja falowa zmienia pozycję o 180 stopni. W przypadku zaś bozonów, definiowanych przez statystykę Bosego-Einsteina, nie dochodzi w takim przypadku do zmiany funkcji falowej. Innymi słowy, cząstki o spinach połówkowych (fermiony) dążą do pozostawania osobno od siebie, natomiast cząstki o spinach całkowitych (bozony) dążą do gromadzenia się. Anyony znajdują się gdzieś po środku. Zmiana pozycji anyonów powinna doprowadzić do zmiany funkcji falowej o kąt pośredni. Podlegają one statystyce cząstkowej.
      Jeśli jedna kwazicząstka wykona pełen obrót wokół drugiej, co jest odpowiednikiem dwukrotnej zamiany pozycji pomiędzy nimi, informacja o tym ruchu zostanie zachowana w stanie kwantowym cząstki. I to właśnie ten zapamiętany stan jest jedną z cech charakterystycznych statystyki cząstkowej, której poszukiwali obecnie naukowcy, by potwierdzić istnienie anyonów.
      Fizyk eksperymentalny Michael Manfra i jego zespół z Purdue University, stworzyli strukturę złożoną z cienkich warstw arsenku galu i arsenku aluminiowo-galowego. Struktura taka wymusza ruch elektronów w dwóch wymiarach. Urządzenie zostało schłodzone do 1/10 000 stopnia powyżej zera absolutnego i poddano je działaniu silnego pola magnetycznego. W ten sposób pojawił się tzw. izolator cząstkowego kwantowego efektu Halla. W izolatorze takim prąd elektryczny nie może przemieszczać się w wewnątrz urządzenia, a wyłącznie po jego krawędziach. Urządzenie może przechowywać kwazicząstki, których ładunek elektryczny nie jest wielokrotnością ładunku elektronów. Naukowcy podejrzewali, że kwazicząstki te to właśnie anyony.
      By udowodnić, że istotnie mają do czynienia z anyonami, uczeni połączyli swoje urządzenie do elektrod w ten sposób, że ładunki mogły przepływać tylko po krawędziach. Właściwości urządzenia były dobierane za pomocą pola magnetycznego i elektrycznego. Spodziewano się, że manipulacja tymi polami albo zniszczy ani utworzy anyony wewnątrz urządzenia i spowoduje, że anyony będą przemieszczały się pomiędzy elektrodami. Jako, że poruszające się anyony mogą poruszać się dwiema możliwymi ścieżkami, a każda z nich powoduje pojawienie się innego skrętu ich fal, gdy anyony docierają do celu dochodzi do interferencji i pojawienia się wzorca określanego jako paski na piżamie.
      Wzorzec ten pokazywał relatywną wartość skrętu fal anyonów pomiędzy obiema ścieżkami i był zależny od zmian napięcia i siły pola magnetycznego. Ostatecznym dowodem zaś były wyraźnie widoczne przeskoki, świadczące o znikaniu i pojawianiu się anyonów w urządzeniu.
      Zespół Manfry nie jest jedynym, który przedstawił dowody na istnienie statystyki cząstkowej, zatem na istnienie anyonów. Jednak w wielu poprzednich przypadkach uzyskane wyniki dawało się wytłumaczyć również w inny sposób, mówi Bernard Rosenow, fizyk-teoretyk z Uniwersytetu w Lipsku specjalizujący się w badaniu materii skontensowanej. Tymczasem, jak sam przyznaje, nie znam innego wyjaśnienia dla wyników uzyskanych przez Manfrę, jak interpretacji mówiącej o statystyce cząstkowej. Jeśli więc inny zespół potwierdzi obserwacje Manfry i jego kolegów, będziemy mogli mówić o odkryciu anyonów.
      Anyony zaś mogą posłużyć do budowy komputerów kwantowych. Już zresztą istnieją teorie opisujące takie maszyny. W parach kwazicząstek można zapisać informacje o tym, jak krążyły one wokół siebie. Jako, że statystyka cząstkowa jest topologiczna, zależy od liczby okrążeń, jakie jeden anyon wykonał wokół drugiego, a nie od niewielkich zmian trajektorii, jest odporna na niewielkie zakłócenia.
      Ta odporność zaś może spowodować, że topologiczne komputery kwantowe będą łatwiejsze do skalowania niż obecnie wykorzystywane technologie komputerów kwantowych, które są bardzo podatne na błędy. Microsoft, dla którego zresztą Manfra pracuje jako zewnętrzny konsultant, jest jedyną firmą pracującą obecnie nad topologicznymi komputerami kwantowymi. Inni giganci, jak IBM, Intel Google i Honeywell, udoskonalają inne technologie.
      Jednak do wykorzystania anyonów w komputerach kwantowych jest jeszcze daleka droga. Obecne odkrycie jest ważniejsze z punktu widzenia fizyki niż informatyki kwantowej. Dla mnie, jako teoretyka zajmującego się materią skondensowaną, kwazicząstki są równie fascynujące i egzotyczne jak bozon Higgsa, mówi Rosenow.
      Ze szczegółami pracy Manfry i jego zespołu można zapoznać się na łamach arXiv.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Granty obliczeniowe poświęcone badaniom nad koronawirusem SARS-CoV-2 oraz wywoływaną przez niego chorobą COVID-19 mają pierwszeństwo w kolejce dostępu do zasobów najszybszego superkomputera w Polsce – Prometheusa – i uzyskują najwyższy priorytet w uruchamianiu. Dotychczas zarejestrowane zespoły badają m.in. przeciwciała obecne w czasie zakażenia, cząsteczki wykazujące potencjalne działanie hamujące infekcję oraz możliwości rozwoju szczepionek.
      Ponad 53 tysiące rdzeni obliczeniowych zespolonych w jednej maszynie oraz infrastruktura towarzysząca pozwalają na szybkie przetwarzanie dużych danych medycznych, biologicznych i chemicznych. Zarówno zasoby obliczeniowe, jak i narzędzia pozwalające z nich efektywnie korzystać są dostępne dla naukowców za pośrednictwem Infrastruktury PLGrid (rejestracja możliwa jest poprzez portal: https://portal.plgrid.pl/registration/form). Specjaliści z ACK CYFRONET AGH udzielają pełnego wsparcia przy uruchomieniu programów na zasobach Prometheusa.
      Oprócz przyspieszonej procedury grantowej naukowcy prowadzący badania korzystają z priorytetu obsługi zgłoszeń helpdesk.
      Część mocy obliczeniowej Prometheusa jest udostępniona w ramach partnerstwa europejskiego PRACE do przeprowadzenia pan-europejskiego hackatonu mającego na celu wypracowanie nowych rozwiązań w walce z koronawirusem. Wspierany przez wszystkie państwa europejskie hackaton dostępny jest pod adresem https://euvsvirus.org/. Do tych zasobów dostęp mają również badacze z Polski.
      Cyfronet udostępnia również zasoby w ramach federacji EGI – rozproszonej infrastruktury obliczeniowej, która skupia zasoby ponad 250 jednostek z całego świata. Federacja EGI wspólnie z amerykańską organizacją Open Science Grid (OSG) połączyły siły, by wspierać projekty badawcze dotyczące COVID-19.
      Dodatkowo za pośrednictwem rozwijanego przez Cyfronet portalu EOSC (European Open Science Cloud) dostępne jest stworzone na Uniwersytecie w Utrechcie narzędzie Haddock, które służy modelowaniu biomolekularnemu.
      ACK CYFRONET AGH uczestniczy również w projekcie EOSC Synergy, w ramach którego udostępniono zasoby chmury obliczeniowej na rzecz walki z wirusem.
      Superkomputer Prometheus służy medycynie nie od dziś ­– zainstalowane w jego zasobach specjalistyczne pakiety oprogramowania są na co dzień wykorzystywane m.in. w badaniach związanych z modelowaniem cząsteczek leków, do analiz danych z mikromacierzy DNA, identyfikacji białek i przewidywania ich roli w procesach biologicznych.
      ACK CYFRONET AGH od wielu lat wspiera projekty i inicjatywy związane z rozwojem medycyny i farmacji. Wchodzi w skład konsorcjum realizującego projekt SANO, którego celem jest wprowadzenie kompletnie nowych rozwiązań diagnostycznych i terapeutycznych wynikających z wytworzenia nowych, obliczeniowych biomarkerów chorób, zindywidualizowanych względem poszczególnych pacjentów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed 10 dniami amerykański Departament Energii poinformował, że należący doń najpotężniejszy superkomputer na świecie – Summit – zostanie wykorzystany do walki z koronawiruse SARS-CoV-2. Po kilku dniach obliczeń mamy już pierwsze pozytywne wyniki pracy maszyny. W ciągu ostatnich kilku dni Summit przeanalizował 8000 substancji i zidentyfikował 77 związków małocząsteczkowych, które mogą potencjalnie powstrzymywać wirus.
      To 77 substancji, które potencjalnie mogą przyłączać się do proteiny S [wypustek tworzących „koronę” koronawirusa - red.] i w ten sposób blokować wirusowi możliwość przyłączania się do komórek organizmu i ich zarażania. Trzeba tu jednak podkreślić, że superkomputer jest w stanie określić tylko, czy znalezione przez niego molekuły mogą zablokować wirusa. Nie opracuje leku, nie potrafi też stwierdzić, czy testowane substancje są bezpieczne dla ludzi.
      Potrzebowaliśmy Summita, by przeprowadzić potrzebne symulacje. To, co zajęło superkomputerowi 1-2 dni na innych komputerach trwałoby wiele miesięcy, mówi główny autor badań, Jeremy Smith dyrektor Center for Molecular Biophysics z University of Tennessee. Uzyskane przez nas wyniki nie oznaczają, że znaleźliśmy lekarstwo na COVID-19. Nasze badania wskazują, które związki warto dalej badań pod kątem opracowania leków.
      Zidentyfikowanie obiecujących molekuł to pierwszy etap opracowywania leków. Molekuły takie należy następnie przetestować zarówno in vitro jak i in vivo, a jeśli testy na hodowlach tkanek i na zwierzętach wypadną pomyślnie, można zacząć myśleć o przystąpieniu do testów na ludziach.
      Jak wiemy, niedawno rozpoczęły się pierwsze testy kliniczne pierwszej potencjalnej szczepionki przeciwko SARS-CoV-2. Jednak na pojawienie się szczepionki musimy poczekać 12–18 miesięcy i to pod warunkiem, że wszystko pójdzie po myśli naukowców. Znacznie wcześniej możemy spodziewać się leków pomocnych w leczeniu COVID-19. Jest to możliwe dlatego, że wiele lekarstw, które od dawna są dopuszczone do użycia w przypadku innych chorób, daje obiecujące wyniki podczas wstępnych testów. Jako, że lekarstwa te są już dopuszczone do użycia, znamy ich sposób działania czy toksyczność.
      W chwili obecnej w Ameryce Północnej, Europie, Azji i Australii testowanych jest około 60 różnych leków, które potencjalnie mogą pomóc w leczeniu chorych na COVID-19. Pięć z nich to leki najbardziej obiecujące, nad którymi testy są najbardziej zaawansowane.
      Jeden z tych leków to Remdesivir firmy Gilead Science. To lek opracowany w odpowiedzi na epidemię Eboli z 2014 roku. Ma on szerokie działanie przeciwko wirusom RNA. Wiadomo, że skutecznie działa przeciwko koronawirusom SARS-CoV i MERS-CoV. Jako, że najnowszy koronawirus jest podobny do SARS, niewykluczone, że remdesivir również będzie skutecznie go zwalczał. Problem jednak w tym, że dotychczas nie wiemy, jak lek działa. To stwarza pewne zegrożenie. Remdesivir to analog adenozyny, który włącza się do tworzących się wirusowych łańcuchów RNA i zmniejsza wytwarzanie wirusowego RNA.
      Wiemy obecnie, że remdesivir pomógł w wyleczeniu 13 Amerykanów, którzy byli na pokładzie Diamond Princess, że testowany jest na poddanych kwarantannie osobach przebywających w Centrum Medycznym Uniwersytetu Nebraska i dotychczas nie zauważono skutków ubocznych. Z kolei chińscy specjaliści poinformowali, że połączenie remdisiviru i chlorochiny, używanej do leczenia malarii i chorobom autoimmunologicznym, wykazało wysoką skuteczność w testach in vitro.
      Kolejny z obiecujących leków to Kaletra (Aluvia) firmy AbbVie. Substancja czynna to lopinawir i ritonawir. Ten inhibitor proteazy HIV-1 jest używany, w połączeniu z innymi lekami przeciwretrowirusowymi, do leczenie zakażeń HIV-1 u dorosłych i dzieci powyżej 14. roku życia. Przed dwoma tygodniami AbbVie poinfomowało, że w porozumieniu z odpowiednimi agendami w USA i Europie rozopoczyna testy Kaletry pod kątem leczenia COVID-19. Z kolei przed niecałym tygodniem naukowcy z australijskiego University of Queensland poinformowali, że chcą rozpocząć testy kliniczne Kaletry i Chlorochiny, gdyż pomogły one w leczniu chorych z COVID-19.
      Już pod koniec stycznia AbbVie przekazała Chinom olbrzymie ilości Kaletry. Niedługo później Chińczycy zaczęli informować o pierwszych przypadkach wyleczenia za pomocą tego leku.
      Następnym z 5 najbardziej obiecujących leków jest Kevzara. To wspólne dzieło firm Regeneron Pharmaceuticals i Sanofi, w którym substancją czynną jest sarilumab. Lek ten to antagonista receptora interleukiny-6 (IL-6). Lek został zatwierdzony w 2017 roku do leczenia reumatoidalnego zapalenia stawów u osób dorosłych o nasileniui od umiarkownym do ciężkiego. Lek podaje się w zastrzyku. W USA od tygodnia trwają testy kliniczne Kevzary u pacjentów z ciężkim przebiegiem COVID-19. Docelowo lek ma zostać przetestowany na 400 osobach z poważnymi komplikacjami spowodowanymi zachorowaniem. W II fazie testów klinicznych sprawdzane jest skuteczność leku w zmniejszaniu gorączki oraz bada się, czy dzięki niemu zmniejszona zostaje konieczność sztucznego wentylowania pacjentów. Później, w czasie III fazy testów, naukowcy sprawdzą długoterminowe rokowania pacjentów, którym podawano lek, przede wszystkim zaś sprawdzone zostanie czy i w jakim stopniu lek pozwolił na zmniejszenie śmiertelności chorych, zredukował potrzebę sztucznej wentylacji i hospitalizacji.
      Niedawno do listy najbardziej obiecujących leków dołączył Avigan opracowany przez Fujifilm Holdings. To lek przeciwwirusowy o szerokim zastosowaniu. To wybiórczy silny inhibitor RNA-zależnej polimerazy RNA u wirusów. Lek jest w Japonii zarejetrowany jako środek przeciwko grypie. Był też używany w Gwinei do walki z Ebolą. Jego substancją czynną jest fawipirawir.
      Przed kilkoma dniami chińskie Ministerstwo Nauki i Technologii poinformowało, że podczas testów na 340 pacjentów w Wuhan i Shenzen okazało się, że po leczeniu Aviganem uzyskano pozytywne wyniki. Doszło do skrócenia czasu pobytu w szpitalu, z 11 do 4 dni uległ skróceniu średni czas, przez jaki pacjenci musieli przebywać w szpitalu. Ponadto u 91% pacjentów stwierdzono poprawę stanu płuc, gdy tymczasem poprawę taką stwierdozno u 62% pacjentów z grupy kontrolnej, którym nie podawano fawipirawiru. W Chinach dopuszczono ten lek do testów klinicznych. Tymczasem japońskie Ministerstwo Zdrowia oświadczyło, że będzie zalecało stosowanie Aviganu po tym, jak pozytywnie wypadły testy na pacjentach asymptomatycznych oraz wykazujących łagodne objawy.
      W końcu trzeba tutaj wspomnieć o pierwszej testowanej na ludziach szczepionce przeciwko SARS-CoV-2. Pierwszą dawkę mRNA-1279 podano 43-letniej kobiecie. Tym samym rozpoczęła się I faza badań nad szczepionką. Lek „instruuje” komórki gospodarza, by zachodziła w nich ekspresja glikoproteiny powierzchniowej S (ang. spike protein); białko S pozwala koronawirusowi na wniknięcie do komórki gospodarza. W tym przypadku ma to wywołać silną odpowiedź immunologiczną. Jest to szczepionka oparta na mRNA. Ze szczegółowymi informacjami na temat tej szczepionki i tego, jak będą wyglądały badania nad nią, możecie przeczytać w naszym artykule na jej temat. W innym naszym tekście można też dowiedzieć się wszystkiego, co powinniśmy wiedzieć o szczepionkach, ich opracowywaniu i procesie testowania oraz dopuszczania do użycia.
      Wymienione powyżej leki to nie wszystko. Obecnie na całym świecie trwają prace nad 60 lekami i szczepionkami, które mają pomóc w leczeniu COVID-19 oraz zwalczaniu SARS-CoV-2 i zapobieganiu zarażeniem się koronawirusem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Uniwersytecie w Stuttgarcie uruchomiono najpotężniejszy superkomputer w Europie. Maszyna „Hawk” stanęła w uniwersyteckim Höchstleistungsrechenzentrum (HLRS). Jej maksymalna moc obliczeniowa wynosi 26 petaflopsów, co oznacza, że w czerwcu może znaleźć się w pierwszej dziesiątce najnowszej edycji listy TOP500.
      Obecnie najwyżej notowanym europejskim superkomputerem na liście TOP500 jest szwajcarski Piz Daint o wydajności 21,23 PFlop/s. W pierwszej dziesiątce znajdziemy też niemiecki SuperMUC-NG (19,47 PFlop/s), który uplasował się na 9. pozycji.
      Komputer ze Stuttgartu to maszyna Apollo 9000 System autorstwa Hewlett Packard Enterprise. Zbudowano go z 5632 węzłów, z których każdy składa się z dwóch 64-rdzeniowych procesorów AMD EPYC Rome 7742 taktowanych zegarami o częstotliwości 2,25 GHz. Całość korzysta zatem z 720 896 rdzeni obliczeniowych. Pamięć operacyjna systemu to około 1,44 petabajta. Superkomputer ma do dyspozycji około 25 PB przestrzeni dyskowej. Podczas standardowej pracy komputer wymaga 3,5 MW mocy.
      „Hawk” jest niemal 5-krotnie bardziej wydajny od „Hazel Hen”, wykorzystywany w HLRS superkomputer o mocy 5,64 petaflopsa (35. pozycja na liście TOP500).
      „Hawk” posłuży do badań naukowych i przemysłowych. Za jego pomocą będą m.in. badane metody optymalizacji wydajności energetycznej turbin wiatrowych, silników i elektrowni, prowadzone będą badania nad poprawieniem właściwości aerodynamicznych samolotów i samochodów. Za pomocą superkomputerów modeluje się klimat czy rozprzestrzenianie się epidemii. Superkomputer posłuży też przemysłowi. Już teraz wiemy, że 10% jego czasu obliczeniowego zostanie przeznaczonych na prace związane w digitalizacją przemysłu. Już w tej chwili z usług HLRS korzysta 40 firm.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowe z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW) w Sydney uzyskali sztuczne atomy w krzemowych kropkach kwantowych. Były one bardziej stabilne niż atomy naturalne, zatem poprawiały stabilność całego układ kwantowego.
      Profesor Andew Dzurak wyjaśnia, że sztuczne atomy nie posiadał y jądra, ale miały elektrony krążące wokół centrum urządzenia. Pomysł na stworzenie sztucznych atomów z elektronów nie jest niczym nowym. Teoretycznie zaproponowano je już w latach 30. ubiegłego wieku, a w latach 90. udało się je uzyskać, chociaż nie na krzemie. My po raz pierwszy wytworzyliśmy proste atomy na krzemie w roku 2013.
      Jednak naszym najważniejszym osiągnięciem jest uzyskanie sztucznych atomów z większą liczbą elektronów niż wcześniej było możliwe, co oznacza, że będzie można takie atomy wykorzystać do wiarygodnych obliczeń w komputerach kwantowych. To bardzo ważne, gdyż kubity bazujące na jednym elektronie są bardzo zawodne.
      Jak wyjaśnia profesor Dzurak okazało się, że gdy stworzymy sztuczne atomy w naszych kwantowych obwodach, one również mają dobrze zorganizowane w sposób przewidywalny powłoki elektronowe, podobnie jak naturalne atomy.
      Profesor Dzurak wraz z zespołem skonfigurowali kwantowe urządzenia tak, by przetestować stabilność elektronów w sztucznym atomie. Wykorzystali napięcie elektryczne, by przyciągnąć elektrony i stworzyć z nich kwantową kropkę o średnicy około 10 nanometrów. W miarę jak powoli zwiększaliśmy napięcie, przyciągaliśmy kolejne elektrony i tak, jeden po drugim, tworzyliśmy z nich sztuczny atom w kwantowej kropce, wyjaśnia doktor Andre Saraiva, który odpowiadał za teoretyczną stronę badań.
      W prawdziwym atomie w środku mamy ładunek dodatni, czyli jądro, wokół którego na trójwymiarowych orbitach krążą elektrony o ładunku ujemnym. W naszym przypadku nie mieliśmy dodatnio naładowanego jądra, a ładunek dodatni pochodził z elektrody oddzielonej od krzemu warstwą tlenku krzemu oraz elektrony zawieszone pod nią. Każdy z nich krąży wokół centrum kwantowej kropki. Nie tworzą tam sfery, ale raczej płaski dysk.
      Naukowców interesowało szczególnie, co się stanie, gdy do istniejących elektronów doda się kolejny, który zajmie najbardziej zewnętrzną powłokę. Okazało się, że taki elektron może zostać użyty w roli kubitu. Dotychczas niedoskonałości krzemu na poziomie atomowym zaburzały zachowania kubitów, prowadząc do niestabilności i błędów. Wydaje się jednak, że elektrony znajdujące się na wewnętrznych powłokach działają jak „podkład” na niedoskonałym podłożu, zapewniając stabilność elektronu na zewnętrznej powłoce, wyjaśniają.
      Profesor Dzurak dodaje, że wartość kubitu została zakodowana w spinie elektronu. Gdy elektrony, czy to w sztucznym czy w naturalnym atomie, utworzą powłokę, ustawiają swoje spiny w przeciwnych kierunkach, więc spin całości wynosi 0 i jest ona la nas nieprzydatna. gdy jednak dodamy nowy elektron na nowej powłoce, zyskujemy nową spin, który możemy wykorzystać jako kubit. Wykazaliśmy, ze jesteśmy w stanie kontrolować spin elektronów na zewnętrznych powłokach, zyskując w ten sposób stabilne wiarygodne kubity. To bardzo ważne, gdyż to oznacza, że możemy teraz pracować z mniej delikatnymi kubitami. Pojedynczy elektron jest niezwykle delikatny. Ale sztuczny atom z 5 czy 13 elektronami jest znacznie bardziej odporny.
      Zespół profesora Dzuraka był pierwszym, który już w 2015 roku zaprezentował kwantową bramkę logiczną na krzemie. Wcześniej, również jako pierwsi, uzyskali kubit na krzemie. W ubiegłym zaś roku jako pierwsi zmierzyli dokładność dwukubitowych operacji logicznych na krzemie.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...