Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Łamanie Bitcoina i symulowanie molekuł – jak duży musi być komputer kwantowy, by tego dokonać?

Recommended Posts

Komputery kwantowe mogą zrewolucjonizować wiele dziedzin nauki oraz przemysłu, przez co wpłyną na nasze życie. Rodzi się jednak pytanie, jak duże muszą być, by rzeczywiście dokonać zapowiadanego przełomu. Innymi słowy, na ilu kubitach muszą operować, by ich moc obliczeniowa miała znaczący wpływ na rozwój nauki i technologii.

Na pytanie to postanowili odpowiedzieć naukowcy z Wielkiej Brytanii i Holandii. Przyjrzeli się dwóm różnym typom problemów, jakie będą mogły rozwiązywać komputery kwantowe: złamaniu zabezpieczeń Bitcoina oraz symulowanie pracy kofaktora FeMo (FeMoco), który jest ważnym elementem białka wchodzącego w skład nitrogenazy, enzymu odpowiedzialnego za asymilację azotu.

Z AVS Quantum Science dowiadujemy się, że naukowcy stworzyli specjalne narzędzie, za pomocą którego mogli określić wielkość komputera kwantowego oraz ilość czasu potrzebnego mu do rozwiązania tego typu problemów. Obecnie większość prac związanych z komputerami kwantowymi skupia się na konkretnych platformach sprzętowych czy podzespołach nadprzewodzących. Różne platformy sprzętowe znacząco się od siebie różnią chociażby pod względem takich kluczowych elementów, jak tempo pracy czy kontrola jakości kubitów, wyjaśnia Mark Webber z University of Sussex.

Pobieranie azotu z powietrza i wytwarzanie amoniaku na potrzeby produkcji nawozów sztucznych to proces wymagający dużych ilości energii. Jego udoskonalenie wpłynęłoby zarówno na zwiększenie produkcji żywności, jak i zmniejszenie zużycia energii, co miałoby pozytywny wpływ na klimat. Jednak symulowanie odpowiednich molekuł, których opracowanie pozwoliłoby udoskonalić ten proces jest obecnie poza możliwościami najpotężniejszych superkomputerów.

Większość komputerów kwantowych jest ograniczone faktem, że wykorzystywane w nich kubity mogą wchodzić w bezpośrednie interakcje tylko z kubitami sąsiadującymi. W innych architekturach, gdzie np. są wykorzystywane jony uwięzione w pułapkach, kubity nie znajdują się na z góry ustalonych pozycjach, mogą się przemieszczać i jeden kubit może bezpośrednio oddziaływać na wiele innych. Badaliśmy, jak najlepiej wykorzystać możliwość oddziaływania na odległe kubity po to, by móc rozwiązać problem obliczeniowy w krótszym czasie, wykorzystując przy tym mniej kubitów, wyjaśnia Webber.

Obecnie największe komputery kwantowe korzystają z 50–100 kubitów, mówi Webber. Naukowcy oszacowali, że do złamania zabezpieczeń sieci Bitcoin w ciągu godziny potrzeba – w zależności od sprawności mechanizmu korekty błędów – od 30 do ponad 300 milionów kubitów. Mniej więcej godzina upływa pomiędzy rozgłoszeniem a integracją blockchaina. To czas, w którym jest on najbardziej podatny na ataki.

To wskazuje, że Bitcoin jest obecnie odporna na ataki z wykorzystaniem komputerów kwantowych. Jednak uznaje się, że możliwe jest zbudowanie komputerów kwantowych takiej wielkości. Ponadto ich udoskonalenie może spowodować, że zmniejszą się wymagania, co do liczby kubitów potrzebnych do złamania zabezpieczeń Bitcoin.

Webber zauważa, że postęp na polu komputerów kwantowych jest szybki. Przed czterema laty szacowaliśmy, że do złamania algorytmu RSA komputer kwantowy korzystający z jonów uwięzionych w w pułapce potrzebowałby miliarda fizycznych kubitów, a to oznaczało, że maszyna taka musiałaby zajmować powierzchnię 100 x 100 metrów. Obecnie, dzięki udoskonaleniu różnych aspektów tego typu komputerów, do złamania RSA wystarczyłaby maszyna o rozmiarach 2,5 x 2,5 metra.

Z kolei do przeprowadzenia symulacji pracy FeMoco komputery kwantowe, w zależności od wykorzystanej architektury i metod korekcji błędów, potrzebowałyby od 7,5 do 600 milionów kubitów, by przeprowadzić taką symulację w ciągu około 10 dni.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Łamać Bitcoina" można po prostu wynajmując odpowiednią moc obliczeniową - tzw. ataki 51%, ok. $1.5M/h dla Bitcoin, Etherium i szybko spada dla kolejnych - lista: https://www.crypto51.app/

A co do rozwoju sprawnych komputerów kwantowych do 30-300M qubitów dla łamania Bitcoina, warto przypomnieć że rekordem algorytmu Shora jest dalej faktoryzacja 21 = 7*3 ... z 2012 roku: https://en.wikipedia.org/wiki/Shor's_algorithm (w 2019 próbowali 35=7*5 ale ich przerosło przez akumulację błędów).

Edited by Jarek Duda

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dokładnie: 21 rozdzielone na 3 i 7.
O tym 35 nie wiedziałem :)
Komputery kwantowe to większa bańka niż większość krypto.
Może ktoś z nas dożyje jak sfaktoryzują coś w rodzaju 169. 

Edited by thikim

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
      Obecnie jesteśmy na rynku kryptowalut w bardzo interesującym momencie. Przed nami potencjalne zatwierdzenie ETF-ów na bitcoina i ether, kryptowalutę Ethereum. Do tego wiosną przyszłego roku w sieci Bitcoin zajdzie halving, który dotąd napędzał mocne wzrosty cen kryptowalut. W drugiej połowie przyszłego roku Rezerwa Federalna USA może także zacząć obniżki stóp procentowych, co oznacza hossę na wielu rynkach, nie tylko cyfrowych aktywów. To więc dobry czas na inwestowanie w te ostatnie. Nim jednak zaczniesz swoją przygodę z kryptowalutami, powinieneś przygotować się do tego zadania. W tym tekście przybliżymy Ci pierwsze kroki, jakie powinien wykonać początkujący inwestor, przed tym jak podejmie decyzję o inwestycji. Podpowiemy też, jak kupić btc i jak kupić ETH.
      Edukacja to podstawa
      Jak kupić bitcoina? Jak kupić ETH? Podstawowym błędem wielu inwestorów jest to, że zaczynają swoją przygodę z giełdą bez przygotowania. Jak wygląda to w praktyce? Osoby takie słyszą o tym, że np. bitcoin lub ether mocno drożeją i postanawiają szybko wsiąść do tak rozpędzonego pociągu. Problem w tym, że najczęściej kończy się to źle – drobnymi obrażeniami portfela i błędnym przekonaniem, że giełda to „oszustwo”.
      W rzeczywistości osoby takie zachowują się trochę jak żołnierz, który idzie na wojnę bez przygotowania – taktyki czy broni. Tak samo inwestor potrzebuje taktyki, zaś jego bronią jest wiedza.
      Jak więc wejść na rynek we właściwy sposób? Zacząć od zdobycia wiedzy. Zanim zainwestujesz w jakąkolwiek kryptowalutę, postaraj się zrozumieć, jak działają technologia blockchain, smart kontrakty i ogólnie giełdy kryptowalut. Jak tego dokonać? Możesz skorzystać z kursów online, czytać specjalistyczne artykuły oraz śledzić wiadomości z branży. Im lepiej zrozumiesz rynek, tym łatwiej podejmiesz trafne decyzje inwestycyjne. Pewne podstawowe informacje uzyskasz też z tego tekstu.
      Powyżej wspomnieliśmy o tym, by śledzić newsy. Tak, rynek kryptowalut jest bardzo dynamicznym miejscem. Z kolei różne ważne nowe informacje mogą mieć natychmiastowy wpływ na wyceny. Śledź bieżące wydarzenia, ogłoszenia dotyczące różnych projektów, regulacje rządowe i opinie ekspertów. Portale internetowe, fora dyskusyjne oraz media społecznościowe są nierzadko doskonałym źródłem informacji. Warto jednak pamiętać o krytycznym myśleniu i weryfikacji informacji na bazie różnych źródeł.
      Dywersyfikacja
      Podstawową zasadą każdej strategii inwestycyjnej jest dywersyfikacja. Nie bez powodu często mówi się o tym, by nie wkładać wszystkich jajek do jednego kosza. Innymi słowy, na rynku należy unikać stawiania wszystkiego na jedną kartę, czyli tylko na jeden walor.
      Dywersyfikacja portfela to kluczowa strategia, która pomaga zminimalizować ryzyko. Nie inwestuj wszystkich swoich środków w jedną kryptowalutę. Rozważ rozproszenie inwestycji na kilka różnych projektów i aktywów, co może zrównoważyć potencjalne straty.
      Możesz więc kupić bitcoina, kupić ether i np. jakiegoś altcoina lub kilka tokenów, które twoim zdaniem mają potencjał do wzrostu. Dywersyfikacja powinna być jednak traktowana szerzej. Może warto pomyśleć o wyjściu poza rynek kryptowalut i zakupie np. złota, srebra lub jakiś akcji? Bardziej stabilne cenowo aktywa będą pewną poduszką, która sprawi, że potencjalne spadki wycen cyfrowych walut odczujemy mniej dotkliwie niż w przypadku, w którym zainwestujemy wszystkie swoje pieniądze tylko w bitcoiny.
      Wybór bezpiecznego portfela
      Bezpieczeństwo twoich środków to priorytet. Wybór odpowiedniego portfela na bitcoiny i inne aktywa jest kluczowy. Istnieją różne rodzaje portfeli: online, offline, mobilne, czy sprzętowe. Wybór odpowiedniego rozwiązania należy uzależnić od tego, co będziemy robić ze zdeponowanymi na portfelu środkami. Portfele sprzętowe, będące fizycznymi urządzeniami, są uznawane za jedne z najbezpieczniejszych opcji. Tak samo jak portfele papierowe, które pozostają stale offline (to kartki papieru z napisanymi na nich kluczami prywatnymi do naszych adresów w blockchainie). Portfele mobilne to aplikacje w smartfonach, które cechują się już o wiele większym ryzykiem.
      Pamiętaj również o regularnych aktualizacjach oprogramowania portfela oraz o przechowywaniu kopii zapasowej kluczy prywatnych.
      Budowa strategii
      Inwestowanie zawsze niesie ze sobą ryzyko, a rynek kryptowalut jest szczególnie podatny na wahania cen. Gdy więc zdobędziesz już wiedzę o aktywach, w które chcesz ulokować swój kapitał, i będziesz wiedział, jak bezpiecznie je przechowywać, jest czas na określenie swoich celów inwestycyjnych, zdefiniowanie strategii zarządzania ryzykiem i – najważniejsze! - trzymanie się jej.
      Dobrym pomysłem jest określenie realnego miejsca na wykresie, w którym dokonamy sprzedaży zakupionych wcześniej bitcoinów, etherów czy altcoinów. Możemy też założyć sobie cel w procentach. Jeżeli jednym z naszych celów jest niwelowanie negatywnych skutków inflacji, możemy założyć, że sprzedamy nasze aktywa w momencie, gdy zysk będzie np. dwukrotnie większy niż wynosi inflacja. Przykładowo, przy 10-procentowej inflacji, sprzedamy bitcoiny, gdy nasz zysk wyniesie 20%.
      Pamiętaj też, by nie inwestować więcej, niż możesz sobie pozwolić stracić. Lepiej też nie obracać czyimiś środkami (w tym banku, w postaci pożyczek). Najlepiej inwestować swoje prywatne oszczędności.
      Podstawy wiedzy: rozumienie, czym jest Ethereum i sieć Bitcoin
      Tak jak wspomnieliśmy wcześniej, zanim przystąpisz do inwestycji, warto zaznajomić się z dwiema najbardziej znanymi kryptowalutami: bitcoinem i etherem. Postaramy się już teraz przybliżyć podstawowe informacje dot. obu aktywów.
      Bitcoin to zarazem kryptowaluta, jak i sieć płatnicza, która w 2009 roku. BTC jest uważany za pierwszą kryptowalutę świata. Choć początkowo powstał jako stricte cyfrowa waluta, dziś jest częściej obsadzany w roli cyfrowego złota, stanowiąc w oczach rosnącej liczby inwestorów bezpieczną przystań, czyli walor, który warto posiadać w okresach niepewności gospodarczej i geopolitycznej.
      Z kolei Ethereum, stworzone przez Vitalika Buterina w 2015 roku, to platforma umożliwiająca tworzenie tzw. smart kontraktów. Jest to funkcja tej sieci, która pozwala na programowanie warunków umownych bez udziału pośredników (stron trzecich). Ethereum jest często uznawane za innowacyjną siłę napędową w branży kryptowalut, oferującą szereg możliwości poza samym przechowywaniem wartości. To na bazie tego blockchaina funkcjonują wspomniane inteligentne umowy, NFT (popularnego na rynku sztuki czy rozrywki) czy modele zdecentralizowanego zarządzania (DAO). Nieodłączną częścią Ethereum jest ether. To kryptowaluta tego blockchaina. Jest niejako ropą naftową projektu – czynnikiem napędzającym działanie sieci.
      Czym różni się inwestowanie w bitcoina i w ether? Obie inwestycje można porównać do lokowania kapitału kolejno w: złoto lub akcje spółek technologicznych. Bitcoin zapewnia więc na rynku kryptowalut sporą stabilność kursową, z kolei ether odpowiednikiem akcji innowacyjnej firmy. Stąd ETH spada w czasie bessy mocniej od bitcoina, ale potem, w czasie hossy, na inwestycji w ten walor można zarobić więcej.
      Podsumowując: obie główne kryptowaluty rynku zostały stworzone dla realizacji różnych celów. Pełnią w branży różne funkcje, co sprawia, że zrozumienie ich fundamentalnych różnic jest kluczowe dla skutecznego inwestowania w nie. Bitcoin zazwyczaj jest traktowany jako środek przechowywania wartości, podczas gdy Ethereum jako platforma umożliwiająca rozwój aplikacji opartych na blockchainie.
      Jak kupić btc? Jak kupić eth? O tym opowiemy w dalszej części tekstu.
      Altcoiny
      Oprócz głównych, dobrze znanych kryptowalut takich jak bitcoin czy ether, istnieje wiele innych cyfrowych aktywów, powszechnie zwanych altcoinami. Termin "altcoin" pochodzi od połączenia słów "alternative" (alternatywny) i "coin" (moneta), co pokazuje funkcję tych cyfrowych walut na rynku – jako alternatywy do bitcoina.
      Altcoiny to szeroka gama kryptowalut, z których każda ma swoje unikalne cechy, zastosowania i technologie. Niektóre z nich koncentrują się na poprawach w zakresie prywatności (np. monero, zcash), inne skupiają się na szybkości przetwarzania transakcji (np. litecoin), a jeszcze inne oferują platformy do tworzenia smart kontraktów (np. cardano, polkadot).
      Inwestowanie w altcoiny może być atrakcyjną strategią dywersyfikacji portfela, ale równocześnie niesie ze sobą dodatkowe ryzyko. Przed zakupem altcoinów warto zgłębić ich fundamenty, zrozumieć technologię stojącą za danym projektem, oraz monitorować aktualności dotyczące danej kryptowaluty.
      Warto również pamiętać, że rynek altcoinów może być bardziej podatny na wahania cenowe niż rynek Bitcoinów. Dlatego przed zainwestowaniem należy dokładnie przemyśleć strategię, uwzględniającą zarówno potencjalne korzyści, jak i ryzyko związane z tymi młodszymi graczami na rynku kryptowalut.
      NFT
      Rynkowi tokenów i kryptowalut towarzyszy branża NFT (to z kolei skrót od Non-Fungible Token). To cyfrowe aktywa, które reprezentują unikalny, niepodzielny przedmiot, dzieło sztuki lub nieruchomość (np. prawa do domu). Są, tak samo jak kryptowaluty i tokeny, zapisane na blockchainie. Są wykorzystywane głównie do reprezentowania własności cyfrowych aktywów, takich jak: cyfrowe dzieła sztuki, gadżety w grach komputerowych, prawa do utworów muzycznych, wirtualne nieruchomości czy inne aktywa.
      Każdy NFT to tak naprawdę dowód własności jakiegoś waloru, który jest przechowywany na blockchainie, co gwarantuje autentyczność owego prawa i niepodzielną własność. Niektóre NFT są też cyfrowymi kartami członkowskimi elitarnych klubów. Przykładem może być Bored Ape Yacht Club. Posiadacze tych NFT otrzymywali grafikę tytułowej kreskówkowej małpy, ale też stawali się członkami klubu VIP-ów. Do dziś emitenci NFT z tej kolekcji organizują imprezy dla właścicieli NFT.
      NFT zdobyły ponadto popularność w świecie sztuki, rozrywki i technologii, ale ich rynek jest nadal stosunkowo nowy i dynamiczny, co wiąże się z pewnymi ryzykami i wyzwaniami. Należy o tym pamiętać, gdy inwestuje się w takie aktywa.
      ICO
      Kolejnym elementem rynku kryptowalut i możliwości inwestowania na nim są ICO (Initial Coin Offering). To forma crowdfoundingu używana w świecie kryptowalut, podczas której nowy projekt związany z blockchainem zbiera środki na swój start lub rozwój. W skrócie, jest to sposób pozyskiwania kapitału poprzez sprzedaż nowych jednostek danego tokena w zamian za istniejące kryptowaluty, takie jak bitcoin czy ether.
      Proces ICO jest podobny do oferty publicznej (IPO), czyli modelu emisji akcji, ale różni się tym, że inwestorzy otrzymują nowe tokeny zamiast faktycznych udziałów w firmie. By zachęcić inwestorów do wyłożenia kapitału, zespół, który stoi za projektem publikuje whitepaper, czyli szczegółowy dokument opisujący cele inicjatywy, mechanizm działania tokena, itp. Następnie inwestorzy, zainteresowani rozwojem projektu, kupują nowe tokeny w czasie trwania ICO, wpłacając za to najczęściej BTC lub ETH.
      Należy jednak zauważyć, że ICO wiąże się z pewnymi ryzykami. Rynek ten nie jest uregulowany, a co za tym idzie, nie zapewnia inwestorom ochrony ze strony stosownych urzędów. Ponadto, niektóre projekty ICO mogą być w praktyce scamami – mogą chcieć wyłudzić środki od inwestorów i w praktyce potem nie zrealizować swoich celów. W związku z tym, inwestowanie w ICO wymaga dużego zrozumienia projektu oraz ryzyka i starannej analizy przed zainwestowaniem środków.
      Od czasu pojawienia się ICO pojawiło się także inne formy pozyskiwania kapitału na rynku kryptowalut, takie jak Security Token Offering (STO) czy Initial Exchange Offering (IEO).
      STO to metoda pozyskiwania kapitału, podobna do ICO, ale tokeny oferowane w jej ramach są bliższe akcjom - reprezentują prawo do udziału w zyskach firmy.
      IEO Jest to forma środków przez giełdy, w której tokeny są oferowane bezpośrednio na platformie giełdowej, która działa jako pośrednik, zapewniając platformę i zatwierdzając projekty przed przeprowadzeniem oferty. W praktyce giełda zapewnia większe bezpieczeństwo inwestorom, ponieważ proces jest bardziej scentralizowany.
      Jak nie dać się oszustom?
      Wraz z rosnącą popularnością kryptowalut, niestety, wzrasta również liczba oszustw. Aby uniknąć pułapek, jakie zastawiają na nas przestępców, ważne jest stosowanie się do kilku kluczowych zasad i poznanie ich cynicznych taktyk.
      Po pierwsze, bądź ostrożny, gdy ktoś na rynku obiecuje się szybkie, duże i pewne zyski. Oszuści często obiecują to wszystko, by przyciągnąć naiwnych inwestorów. W ostatnim czasie szczególnie popularna jest metoda na tzw. „ubój świń”. Skąd ta nazwa.
      Otóż przestępcy najpierw odzywają się do swojej przyszłej ofiary za pomocą portali randkowych (tak, wykorzystują osoby, które czują się samotne i szukają przez sieć drugiej połówki) lub po prostu social mediów. Za pomocą różnych socjotechnik zyskują je zaufanie i oferują pomoc w inwestowaniu. Namawiają potem do przelania pieniędzy na wskazaną przez nich platformę do handlu kryptowalutami. Co ciekawe, pozwalają pozwalają im zarobić – pokazują tym samym, że inwestowanie w kryptowaluty jest opłacalne. Gdy jednak ofiara przeleje większą kwotę, znikają bez śladu. Nazwa tego scamu bierze się więc z tego, że przestępcy najpierw „tuczą” swoją ofiarę, a potem dokonują „uboju”.
      Z powyższym punktem łączy się kolejna porada: należy unikać nieznanych i podejrzanych platform handlowych i wybierać tylko renomowane giełdy kryptowalut, cieszące się dobrą opinią społeczności. Przed dokonaniem transakcji zawsze warto sprawdzić, czy dana platforma jest regulowana i licencjonowana oraz to, co piszą o niej użytkownicy w social mediach.
      Kolejnym problemem mogą okazać się fałszywe ICO (Initial Coin Offering). Chodzi o odpowiednik emisji akcji z rynku papierów wartościowych. Projekty, by zdobyć finansowanie na swój rozwój sprzedają swoje tokeny w zamian za BTC lub ETH. Jeżeli trafimy na uczciwą inicjatywę, możemy dzięki temu sporo zarobić. Tyle że i na tym rynku występują scamy - projektów, które obiecują duże zyski, ale nie przedstawiają rzeczywistej wartości, od początku zaprojektowane tak, by tylko wyciągnąć kapitał od inwestorów i niczego nie dać w zamian. Jak nie dać się im oszukać? Warto sprawdzać ich dokumenty (whitepaper), przyjrzeć bliżej zespołom, które za nimi stoją i zastanowić się, czy dany projekt w ogóle może mieć jakieś realne zastosowanie.
      Może najważniejszą radą jest ta: nigdy nie należy udostępniać swoich prywatnych kluczy. Nie ważne, jaka platforma pyta nas o tę informację – posiadaczem kryptowaluty jest ta osoba, która ma klucz prywatny. Podając więc komuś takie dane, narażamy się na utratę środków.
      Przejdźmy teraz do tego, jak kupić btc i jak kupić eth?
      Jak kupić BTC i jak kupić ETH?
      Na samym końcu pozostaje nam faktyczna inwestycja. Jak kupić BTC i jak kupić ETH? To proste! Musimy tylko wybrać właściwą giełdę. By tego dokonać, poczytajmy opinie o danej platformie. Sprawdźmy, czy jest wiarygodnym miejscem, na którym należy dokonać zakupu i jakie zabezpieczenia przed hakerami oferuje.
      Na samym końcu pozostaje nam rejestracja na giełdzie, przejście na niej weryfikacji AML i KYC i rozpoczęcia handlu!
      Podsumowanie
      Inwestowanie w kryptowaluty to świetny pomysł na pomnożenie naszych oszczędności. To zwłaszcza ważne w dobie wysokiej inflacji, czyli obecnie. Zrozumienie fundamentalnych zasad, śledzenie bieżących informacji rynkowych oraz bezpieczne praktyki inwestycyjne są kluczowe dla osiągnięcia sukcesu. Należy też pamiętać o swojej edukacji, zastosuj odpowiednie środki bezpieczeństwa i być  gotowym na zmienne warunki rynkowe.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komputery kwantowe mogą, przynajmniej teoretycznie, przeprowadzać obliczenia, które są poza zasięgiem tradycyjnych maszyn. Ich kluczowym elementem są splątane kwantowe bity, kubity. Splątanie jest jednak stanem niezwykle delikatnym, bardzo wrażliwym na wpływ czynników zewnętrznych, na przykład promieniowania kosmicznego. Powoduje ono, że średnio co 10 sekund dochodzi do katastrofalnego błędu i kwantowe układy scalone tracą dane. Może ono za jednym razem usunąć wszelkie dane z procesora nawet najbardziej zaawansowanej maszyny kwantowej.
      Fizyk Quian Xu z University of Chicago i jego koledzy poinformowali o opracowaniu metody, która aż o 440 000 razy wydłuża czas pomiędzy błędami powodowanymi przez promieniowanie kosmiczne. Zatem mają one miejsce raz na 51 dni.
      Badacze zaproponowali komputer kwantowy składający się z wielu układów scalonych z danymi, z których każdy posiada liczne nadprzewodzące kubity. Wszystkie te układy są połączone z układem pomocniczym, który zawiera dodatkowe kubity monitorujące dane. Wszystkie chipy korzystałyby ze standardowych metod korekcji błędów oraz dodatkowej korekcji błędów powodowanych przez promieniowanie kosmiczne. Dzięki temu, że dane są rozdzielone na różne układy, zniszczenia powodowane przez promieniowanie kosmiczne są ograniczane. Gdy już do nich dojdzie, układ pomocniczy, we współpracy z układami, których dane nie zostały uszkodzone przez promieniowanie, przystępuje do korekty i odzyskania utraconych danych. Komputer nie musi rozpoczynać pracy na nowo, gdy tylko niektóre układy utracą dane, Xu. Co więcej, metoda ta wykrywa i koryguje dane pojawiające się w układzie pomocniczym.
      Autorzy badań twierdzą, że ich metoda wymaga zaangażowania mniejszej ilości zasobów oraz żadnych lub niewielkich modyfikacji sprzętowych w porównaniu z dotychczasowymi próbami ochrony komputerów kwantowych przed promieniowaniem kosmicznym. W przyszłości chcieliby ją przetestować na chmurze kwantowej IBM-a lub procesorze Sycamore Google'a.
      Ze szczegółowym opisem metody można zapoznać się na łamach arXiv.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Aalto University, IQM Quantum Computers oraz VTT Technical Research Centre of Finland odkryli nowy nadprzewodzący kubit. Unimon bo o nim mowa, zwiększy dokładność obliczeń dokonywanych za pomocą komputerów kwantowych. Pierwsze bramki logiczne wykorzystujące unimony pracują z dokładnością 99,9%.
      Nieliczne współczesne komputery kwantowe wciąż nie są wystarczająco wydajne i nie dostarczają wystarczająco dokładnych danych, by można było je zaprzęgnąć do obliczeń rozwiązujących praktyczne problemy. Są najczęściej urządzeniami badawczo-rozwojowymi, służącymi pracom nad kolejnymi generacjami komputerów kwantowych. Wciąż zmagamy się z licznymi błędami powstającymi w 1- i 2-kubitowych bramkach logicznych chociażby wskutek zakłóceń z otoczenia. Błędy te są na tyle poważne, że uniemożliwiają prowadzenie praktycznych obliczeń.
      Naszym celem jest zbudowanie kwantowych komputerów, które nadawałyby się do rozwiązywania rzeczywistych problemów. To odkrycie jest ważnym kamieniem milowym dla IQM oraz znaczącym osiągnięciem na drodze ku zbudowaniu lepszych komputerów kwantowych, powiedział główny autor badań, profesor Mikko Möttönen z Aalto University i VTT, który jest współzałożycielem i głównym naukowcem IQM Quantum Computers.
      Unimony charakteryzują się zwiększoną anharmonicznością, pełną odpornością na szumy wywoływane prądem stałym, zmniejszoną wrażliwością na zakłócenia magnetyczne oraz uproszczoną budową, która wykorzystuje pojedyncze złącze Josephsona w rezonatorze. Dzięki temu w jednokubitowej bramce o długości 13 nanosekund udało się uzyskać dokładność od 99,8 do 99,9 procent na trzech kubitach unimonowych. Dzięki wyższej anharmoniczności czyli nieliniowości niż w transmonach [to wcześniej opracowany rodzaj kubitów, który ma zredukowaną wrażliwość za zakłócenia ze strony ładunku elektrycznego – red.], możemy pracować z unimonami szybciej, co prowadzi do pojawiania się mniejszej liczby błędów na każdą operację, wyjaśnia doktorant Eric Hyyppä.
      Na potrzeby badań fińscy naukowcy skonstruowali układy scalone, z których każdy zawierał trzy kubity unimonowe. W układach użyto głównie niobu, z wyjątkiem złącz Josephsona, które zbudowano z aluminium. Unimony są bardzo proste, a mimo to mają liczne zalety w porównaniu z transmonami. Sam fakt, że już pierwsze uzyskane unimony działały tak dobrze, pozostawia dużo miejsca na ich optymalizację i osiągnięcie ważnych kamieni milowych. W następnym kroku badań chcemy zapewnić jeszcze lepszą ochronę przed szumem i zademonstrować bramki dwukubitowe, mówi profesor Möttönen.
      Więcej o unimonie można przeczytać na łamach Nature Communications.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nasz mózg składa się z miliardów neuronów, które muszą być chronione przed wpływem niekorzystnych czynników zewnętrznych. Rolę tej ochrony spełnia bariera krew-mózg. Ta mierząca 650 km wyspecjalizowana bariera między naczyniami krwionośnymi a mózgiem decyduje, jakie substancje mogą do mózgu przeniknąć. Bardzo dobrze spełnia swoją rolę, ale z punktu widzenia chorób neurologicznych jest najgorszym wrogiem współczesnej medycyny. Blokuje bowiem również dostęp leków do mózgu.
      Naukowcy z Yale University poinformowali na łamach Nature Communications, że udało im się opracować molekułę, która na kilka godzin otwiera barierę krew-mózg, umożliwiając dostarczenie leków. Po raz pierwszy udało się kontrolować barierę krew-mózg za pomocą molekuły, mówi profesor Anne Eichmann, jedna z głównych autorek badań.
      Doktor Kevin Boyé dołączył do zespołu profesor Eichmann w 2017 roku i zaczął badać molekułę Unc5B. To receptor śródbłonka, do którego ekspresji dochodzi w komórkach śródbłonka naczyń włosowatych. Uczony zauważył, że pozbawione tego receptora embriony myszy szybko umierały, gdyż nie tworzył się u nich prawidłowy układ krwionośny. To wskazywało, że Unc5B odgrywa ważną rolę w jego powstawaniu. Ponadto stwierdził, że u takich embrionów doszło do znaczącego spadku poziomu białka Claudin-5, które odpowiada za ścisłe przyleganie do siebie komórek śródbłonka w barierze krew-mózg. Naukowcy doszli więc do wniosku, że Unc5B odgrywa ważną rolę w utrzymaniu bariery krew-mózg.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że rozwój i funkcjonowanie bariery krew-mózg jest uzależnione od szlaku sygnałowego Wnt. Dotychczas nie były znane powiązania pomiędzy Unc5B a tym szlakiem. Dzięki zaś nowym badaniom naukowcy zauważyli, że Unc5B działa jak regulator tego szlaku.
      Boyé poszedł więc o krok dalej. Pozbawił dorosłe myszy, z już rozwiniętą barierą krew-mózg, receptora Unc5B i okazało się, że gdy go zabrakło, bariera pozostała otwarta. Następnie uczony postanowił sprawdzić, który z ligandów – cząsteczek wiążących się z receptorami i wysyłających sygnały pomiędzy i wewnątrz komórkami – ma wpływ na integralność bariery. Okazało się, że bariera jest otwarta, gdy zabraknie ligandu Netrin-1. Naukowcy opracowali więc przeciwciało, które uniemożliwiało Netrin-1 połączenie się z receptorem. Po wstrzyknięciu przeciwciała dochodziło do zaburzenia szlaku sygnałowego Wnt i bariera krew-mózg była przez jakiś czas otwarta.
      W najbliższej przyszłości naukowcy chcą skupić się na sprawdzeniu, czy takie otwieranie bariery krew-mózg jest bezpieczne, czy nie niesie ze sobą żadnych ryzyk oraz czy same przeciwciała nie są toksyczne. To otwiera pole do dalszych interesujących badań nad kwestią powstawania samej bariery oraz możliwości manipulowania ją w celu dostarczania leków, mówi Eichmann.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy denerwujemy się, że nasz domowy pecet uruchamia się za długo, pewnym pocieszeniem może być informacja, iż w porównaniu z eksperymentalnymi komputerami kwantowymi jest on demonem prędkości. Uczeni pracujący nad tego typu maszynami spędzają każdego dnia wiele godzin na ich odpowiedniej kalibracji.
      Komputery kwantowe, a raczej maszyny, które w przyszłości mają się nimi stać, są niezwykle czułe na wszelkie zewnętrzne zmiany. Wystarczy, że temperatura otoczenia nieco spadnie lub wzrośnie, że minimalnie zmieni się ciśnienie, a maszyna taka nie będzie prawidłowo pracowała. Obecnie fizycy kwantowi muszą każdego dnia sprawdzać, jak w porównaniu z dniem poprzednim zmieniły się warunki. Później dokonują pomiarów i ostrożnie kalibrują układ kwantowy - mówi profesor Frank Wilhelm-Mauch z Uniwersytetu Kraju Saary. Dopuszczalny margines błędu wynosi 0,1%, a do ustawienia jest około 50 różnych parametrów. Kalibracja takiej maszyny jest zatem niezwykle pracochłonnym przedsięwzięciem.
      Wilhelm-Mauch i jeden z jego doktorantów zaczęli zastanawiać się na uproszczeniem tego procesu. Stwierdzili, że niepotrzebnie skupiają się na badaniu zmian w środowisku. Istotny jest jedynie fakt, że proces kalibracji prowadzi do pożądanych wyników. Nie jest ważne, dlaczego tak się dzieje. Uczeni wykorzystali algorytm używany przez inżynierów zajmujących się mechaniką konstrukcji. Dzięki niemu możliwe było zmniejszenie odsetka błędów poniżej dopuszczalnego limitu 0,1% przy jednoczesnym skróceniu czasu kalibracji z 6 godzin do 5 minut. Niemieccy naukowcy nazwali swoją metodologię Ad-HOC (Adaptive Hybrid Optimal Control) i poprosili kolegów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara o jej sprawdzenie. Testy wypadły pomyślnie.
      W przeciwieństwie do metod ręcznej kalibracji nasza metoda jest całkowicie zautomatyzowana. Naukowiec musi tylko wcisnąć przycisk jak w zwykłym komputerze. Później może pójść zrobić sobie kawę, a maszyna kwantowa sama się wystartuje - mówi Wilhelm-Mauch.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...