Polskie instytucje naukowe koordynują rozwój badań nad technologiami kwantowymi
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W ostatnim półwieczu producenci komputerów dokonali olbrzymich postępów pod względem miniaturyzacji i wydajności układów scalonych. Wciąż jednak bazują one na krzemie i w miarę zbliżania się do fizycznych granic wykorzystywania tego materiału, miniaturyzacja staje się coraz trudniejsza. Nad rozwiązaniem tego problemu pracują setki naukowców na całym świecie. Jest wśród nich profesor King Wang z University of Miami, który wraz z kolegami z kilku amerykańskich uczelni ogłosił powstanie obiecującej molekuły, która może stać się podstawą do budowy molekularnego komputera.
Na łamach Journal of American Chemical Society uczeni zaprezentowali najlepiej przewodzącą prąd cząsteczkę organiczną. Co więcej, składa się ona z węgla, siarki i azotu, a więc powszechnie dostępnych pierwiastków. Dotychczas żadna molekuła nie pozwala na tworzenie elektroniki bez olbrzymich strat. Tutaj mamy pierwszą molekułą, która przewodzi prąd na dystansie dziesiątków nanometrów bez żadnej straty energii, zapewnia Wang. Uczeni są pewni swego. Testy i sprawdzanie molekuły pod wszelkimi możliwymi kątami trwały przez ponad dwa lata.
Zdolność cząsteczek do przewodzenia elektronów wykładniczo zmniejsza się wraz ze wzrostem rozmiarów molekuły. Tym, co jest unikatowe w naszej molekule, jest fakt, że elektrony mogą przemieszczać się przez nie bez straty energii. Teoretycznie jest to wiec najlepszy materiał do przewodzenia elektronów. Pozwoli on nie tylko zmniejszyć rozmiary elektroniki w przyszłości, ale jego struktura umożliwi stworzenie komputerów funkcjonujących tak, jak nie jest to możliwe w przypadku materiałów opartych na krzemie, dodaje Wang.
Nowa molekuła może posłużyć do budowy molekularnych komputerów kwantowych. Niezwykle wysokie przewodnictwo naszej cząsteczki to rezultat intrygującej interakcji spinów elektronów na obu końcach molekuły. W przyszłości taki system molekularny może pełnić rolę kubitu, podstawowej jednostki obliczeniowej komputerów kwantowych, cieszy się uczony.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Eksperci z Quantum Internet Alliance (QIA) ogłosili powstanie pierwszego systemu operacyjnego dla sieci kwantowych – QNodeOS. To olbrzymi krok naprzód w kierunku uczynienia z sieci kwantowych praktycznej technologii. W skład QIA wchodzą naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego w Delft, Uniwersytetu w Innsbrucku, Instytutu badań nad kwantowym przetwarzaniem i kwantowym internetem (QuTech), Francuskiego Narodowego Instytutu Badawczego Nauk Komputerowych i Automatyzacji (INRIA) oraz Francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS).
Naszym celem jest zapewnienie wszystkim dostępu do kwantowej technologii sieciowej. Dzięki QNodeOS robimy wielki krok naprzód. Dzięki temu po raz pierwszy stało się możliwe łatwe programowanie i wykonywanie aplikacji działających w sieciach kwantowych, mówi profesor Stephanie Wehner, która stała na czele grupy badawczej. Nasze prace otwierają też całkowicie nowe pola w badaniach nad komputerami kwantowymi, dodaje.
Tym, co pozwoliło na rozpowszechnienie się klasycznych komputerów była możliwość łatwego tworzenia oprogramowania. I właśnie to umożliwia QNodeOS. System jest podobny do oprogramowania, która mamy w domu. Dzięki niemu nie musimy wiedzieć, jak działa sprzęt, by go używać, dodaje Mariagrazia Iuliano, doktorantka w QuTech.
QNodeOS pozwala na programowanie aplikacji wysokiego poziomu, podobnie jak programowane są obecnie aplikacje dla Windows czy Androida. W przeciwieństwie do dotychczasowych systemów dla komputerów kwantowych, programista nie musi brać pod uwagę specyfiki sprzętowej czy konfiguracji maszyny, na której ma działać jego program. Uruchamiając swój system na dwóch różnych procesorach badacze wykazali, że QNodeOS może współdziałać z różnymi typami sprzętu. Procesor bazujący na uwięzionych jonach działa zupełnie inaczej od procesorów wykorzystujących centra barwne (defekty krystaliczne) w diamentach. Mimo to wykazaliśmy, że nasz system pracuje na obu tych typach procesorów, cieszy się profesor Tracy Northup z Uniwersytetu w Innsbrucku.
Teraz twórcy nowego systemu pracują nad zapewnieniem wszystkim chętnym dostępu do odpowiedniego oprogramowania i sprzętu. Naukowcy chcą, między innymi, udostępnić QNodeOS na Quantum Network Explorer, pokazowej sieci kwantowej stworzonej prze QuTech. Dzięki temu chętni będą mogli eksperymentować z nowym systemem i tworzyć nań oprogramowanie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Komputery kwantowe mają rozwiązywać problemy, z którymi nie radzą sobie komputery klasyczne. Maszyny, które udało się zbudować, bazują zwykle na superpozycji stanów elektronicznych, na przykład na dwóch różnych ładunkach. Problem w tym, że kubity elektromagnetyczne szybko ulegają dekoherencji, tracą swój stan kwantowy. Wówczas superpozycja ulega zniszczeniu i nie mamy już do czynienia z kubitem. To obecnie znacząco ogranicza możliwości komputerów kwantowych. Wkrótce jednak może się to zmienić, gdyż naukowcy z Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu stworzyli długo działający mechaniczny kubit.
Szwajcarski kubit to miniaturowa wersja membrany instrumentu perkusyjnego. Zachowuje się ona w sposób podobny do kota Schrödingera – jednocześnie wibruje i nie wibruje. Jest więc w superpozycji. Wykorzystanie mechanicznego kubitu mogłoby doprowadzić do powstania mechanicznych komputerów kwantowych, zdolnych do przeprowadzania długotrwałych, złożonych obliczeń.
Specjaliści, próbujący stworzyć mechaniczny kubit, mierzyli się z olbrzymim problemem związanym ze stanami energetycznymi. Standardowe kubity elektromagnetyczne zachowują się anharmonicznie, co oznacza, że pomiędzy ich stanami elektronicznymi istnienie nierównowaga energii i to właśnie czyni je użytecznymi kubitami. Z mechanicznymi rezonatorami, takimi jak wspomniana powyżej membrana, problem polega na tym, że są one harmoniczne. Poziomy energii pomiędzy wibracjami są równe, więc wykorzystanie ich jako kubitów jest niemożliwe. Zaproponowano więc rozwiązanie problemu, które miało polegać na połączeniu takiego mechanicznego oscylatora z najlepiej działającym elektromagnetycznym kubitem. Jednak czas działania takiej hybrydy uzależniony był od czasu dekoherencji kubita elektromagnetycznego. Całość nie sprawdzała się dobrze.
Naukowcy z Zurychu wpadli więc na inny pomysł. Ich kubit składa się z elementu piezoelektrycznego umieszczonego na szafirowej płytce – to część mechaniczna – połączonego z szafirowym anharmonicznym elementem.
Prototypowy układ osiąga czas koherencji rzędu 200 mikrosekund, działa więc 2-krotnie dłużej niż przeciętny kubit nadprzewodzący. Co prawda obecnie najlepsze kubity osiągają czas koherencji około 1 milisekundy, jest to więc około 5-krotnie dłużej niż mechaniczny kubit z Zurychu, ale mowa tutaj o wyjątkowych kubitach, nad którymi prace trwają od wielu lat.
Szwajcarscy naukowcy zapewniają, że eksperymentując z różnymi materiałami i architekturami będą w stanie znacząco wydłużyć czas koherencji ich kubitu.
Twórcy mechanicznego kubitu pracują teraz nad stworzeniem kwantowej bramki logicznej, odpowiednika bramek logicznych w tradycyjnych komputerach, za pomocą których przeprowadzane są obliczenia.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na całym świecie rośnie liczba przypadków chorób przenoszonych przez wektory. Najbardziej znane wektory to komary, kleszcze czy pchły. Jedną z przenoszonych przez nie chorób jest denga, której liczba przypadków zwiększyła się w ciągu ostatnich 50 lat aż 30-krotnie czyniąc ją drugą, po malarii, najbardziej rozpowszechnioną chorobą wektorową. Badacze z UK Centre for Ecology & Hydrology, Uniwersytetów w Glasgow i Reading oraz Biomathematics and Statistics Scotland opracowali model, który pozwala przewidzieć rozprzestrzenianie się w Europie komara tygrysiego (Aedes albopictus) i ryzyka lokalnych zachorowań na dengę.
Komar tygrysi występował naturalnie w Azji Południowo-Wschodniej. Został jednak przez człowieka rozwleczony po całym świecie. Najnowsze dane European Centre for Disease Prevention and Control z maja bieżącego roku wskazują, że komar tygrysi jest już zadomowiony między innymi w znacznej części Hiszpanii, większości Francji, całych Włoszech, środkowych i południowo-zachodnich Niemczech oraz w Berlinie, na Węgrzech i na południu Słowacji. Jego obecność zarejestrowano też w Czechach, Austrii czy na południu Szwecji. W Polsce gatunku tego nie stwierdzono, jednak niewykluczone, że z powodu... braku danych. Zdecydowana większość obszaru naszego kraju jest oznaczona jako tereny, z których nie ma informacji.
W porównaniu z poprzednim raportem, z października 2023 roku komar tygrysi zadomowił się w kolejnych 6 regionach Francji i 1 regionie Niemiec i został zaobserwowany w nowych regionach w Hiszpanii, Holandii, Portugalii i Słowenii.
Jeszcze w 2000 roku na świecie odnotowano około 0,5 miliona zachorowań na dengę, w roku 2024 mamy już ponad 12 milionów chorych i ponad 8000 zgonów. Przyczyną jest zarówno zmiana klimatu, jak i zachowanie ludzi, dzięki którym komar łatwiej się rozmnaża i rozprzestrzenia.
Autorzy nowych badań stworzyli bardziej szczegółowy model niż dotychczas używane, który już prawidłowo przewidział miejscowości, w których w bieżącym roku nastąpią pierwsze zachorowania na dengę. Są wśród nich La Colle-sur-Loup, Baho i Montpellier-Pérols we Francji czy Vila-seca w Hiszpanii. Prognozujemy, że najbardziej narażone na dengę pozostaną południowe regiony Francji oraz północ Włoch. Są tam sprzyjające warunki klimatyczne, stabilna populacja komarów oraz duża liczba osób wracających z krajów tropikalnych, gdzie denga występuje, stwierdził główny autor badań, Dominic Brass. Dotychczas najbardziej na północ wysuniętym miastem, w którym wystąpiła denga, był Paryż. Pierwszego komara tygrysiego zaobserwowano tam w 2015 roku, a w roku ubiegłym zanotowano lokalne zachorowania. Co więcej, w bieżącym roku w Paryżu doszło też do lokalnego zachorowania na chikungunyę, inną tropikalną chorobę przenoszoną przez komary.
Autorzy badań ostrzegają jednak, że obszar występowania ryzyka zachorowań przesuwa się na północ. Z ich modelu wynika, że lokalnych zachorowań można spodziewać się też w Warszawie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Podczas badań archeologicznych na stanowisku Łysa Góra (Rembielin) w pobliżu miejscowości Chorzele w powiecie przasnyskim dokonano sensacyjnego odkrycia. Eksperci z Państwowego Muzeum Archeologicznego, pracujący pod kierunkiem doktorów Wojciecha Borkowskiego i Bartłomieja Kaczyńskiego, znaleźli celtycki hełm z IV wieku przed naszą erą. To zaledwie drugie tego typu znalezisko na terenie naszego kraju. Pierwszy hełm celtycki znaleziono ponad 50 lat temu w Siemiechowie.
Łysa Góra to piaszczysta wydma na bagnach w dolinie rzeki Orzyc. Około VI wieku przed Chrystusem osiedlili się tam przedstawiciele kultury kurhanów zachodniobałtyjskich. Osadę odkryto w 1959 roku i od tej pory, z przerwą w latach 1971–1984, jest ona przedmiotem badań archeologicznych. Podczas obecnego sezonu wykopalisk znaleziono między innymi pozostałości umocnień, w tym kamienne licowania i ślady drewnianej palisady. Świadczą one o tym, że osada miała charakter obronny. Umocnienia były zapewne szczególnie przydatne zimą, gdy mokradła zamarzały.
Najważniejszym jednak ze znalezionych artefaktów jest wspomniany hełm. Ma on łukowaty nakarczek i stożkowatą kalotę (górną część) zakończoną podwójnym guzkiem. Wstępna analiza wykazała, że to hełm z brązu zbliżony do typu Berru, co pozwoliło datować go na IV w. p.n.e. Kompletne przykłady takich hełmów można obejrzeć w Muzeum Celtów w Hallein (Keltenmuseum Hallein). Zabytek jest w złym stanie, trafił do Działu Konserwacji Muzealiów Państwowego Muzeum Archeologicznego. Będzie się nim zajmował Mikołaj Organek, który specjalizuje się w konserwacji przedmiotów z brązu i żelaza. Prace konserwatorskie potrwają kilka miesięcy, po czym hełm trafi na przygotowywaną wystawę stałą.
Oprócz hełmu i umocnień archeolodzy znaleźli nożyce, siekiery, ciosła, półkoski oraz fibule, naszyjniki i bransolety.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.