Procesor kwantowy wykonany ze światła. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Procesor kwantowy utkany ze światła

26.10.2019

Międzynarodowy zespół naukowców wykonał procesor dla uniwersalnego komputera kwantowego, tworząc po raz pierwszy od 20 lat badań w tej dziedzinie wystarczająco duży stan klastra.

Komputery kwantowe obiecują rozwiązywać problemy zbyt złożone dla klasycznych maszyn, ale wymagają do tego wielu komponentów i wszystkie muszą być stosunkowo dokładne. Współczesne komputery kwantowe są wciąż za małe i często popełniają błędy. Nowy projekt stanów klastrów, zaproponowany przez naukowców z Australii, Japonii i USA, zapewnia niezbędną skalę i wreszcie może przewyższyć klasyczne komputery.

Stany klastrowe to zestaw splątanych komponentów kwantowych, które wykonują obliczenia kwantowe. Aby był przydatny do rozwiązywania rzeczywistych problemów, stan skupienia musi być zarówno wystarczająco duży, jak i mieć poprawną strukturę splątania. Jednak w ciągu 20 lat, odkąd zostały zaproponowane, naukowcy nie byli w stanie osiągnąć obu jednocześnie, wyjaśnia Nicholas Menicucci z Uniwersytetu w Melbourne. „Byliśmy pierwszymi, którzy osiągnęli obie te rzeczy” – powiedział.

Aby uzyskać stany klastrowe, kryształy utworzone w specjalny sposób konwertują zwykłe światło laserowe i światło kwantowe, tzw. światło ściśnięte. Który jest następnie wpleciony w stan klastra z siecią luster, dzielników wiązki i światłowodów.

Taka konstrukcja pozwala na generowanie ogromnego dwuwymiarowego stanu klastra z możliwością skalowania - wystarczającą do stworzenia uniwersalnego komputera kwantowego. Chociaż poziom kompresji - miara jakości - jest nadal zbyt niski, aby rozwiązać praktyczne problemy, proponowany schemat umożliwi osiągnięcie wysokich poziomów kompresji.

<< Powrót: Notatnik elektroniczny Sharp WG-PN1 26.10.2019

>> Naprzód: Mobilny router Wi-Fi 5G Huawei 25.10.2019

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Geny zegara zmieniają się wraz z wiekiem 26.02.2017

Wiele w żywym organizmie zależy od rytmów dobowych: to nie tylko naprzemienność snu i czuwania, ale także cechy tworzenia pamięci, restrukturyzacja obwodów nerwowych, odporność, metabolizm itp. Zarówno sen, jak i odporność, i wszystko, wszystko , wszystko jest kontrolowane przez ogromną liczbę genów , a zmiany rytmiczne wynikają z tego, że o różnych porach dnia wiele z nich pracuje inaczej, ich aktywność albo wzrasta, albo spada.

Jeśli jednak w rytmie pojawią się jakieś awarie, jeśli np. geny zaczną się aktywować w niewłaściwym czasie lub ich rytmiczna aktywność całkowicie zaniknie, wtedy organizm zaczyna mieć poważne problemy. Wiadomo na przykład, że z powodu zepsutego „zegara” rozwijają się procesy neurodegeneracyjne, wzrasta stres wewnątrzkomórkowy i zaczynają się problemy z metabolizmem. Nawiasem mówiąc, to samo dzieje się z wiekiem, dlatego powszechnie uważano, że choroby związane z wiekiem powstają między innymi z powodu zaburzeń regulacji rytmów dobowych.

Zegar biologiczny zmienia się w toku życia, ale tutaj sednem najwyraźniej jest nie tylko i nie tyle ogólne tłumienie, „wyprostowanie” rytmów. Naukowcy z University of Oregon postanowili porównać, jak zegar muszki owocowej zmienia się wraz z wiekiem.

Wiadomo, że aktywność genu można określić na podstawie ilości informacyjnego RNA (mRNA) syntetyzowanego na tym genie. Komunikator RNA służy, z grubsza, jako pośrednik między DNA a maszynami molekularnymi, które składają białka. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli zaniedbamy pewne szczegóły, możemy powiedzieć, że im więcej mRNA jest syntetyzowanych, tym więcej uzyskuje się białka i tym silniejsza komórka odczuwa działanie genu. Z kolei synteza RNA podlega różnym regulatorom, między innymi mechanizmowi rytmów okołodobowych. A jeśli przeanalizujemy, jak zmienia się poziom informacyjnego RNA z danego genu w ciągu dnia, dowiemy się, czy gen zależy od rytmów dobowych, czy nie.

Naukowcy porównali RNA zsyntetyzowane z różnych genów muszek owocowych w wieku pięciu i pięćdziesięciu pięciu dni. (Jeden dzień życia Drosophila odpowiada jednemu rokowi życia człowieka, więc możesz sobie wyobrazić, jaka była różnica wieku między tymi eksperymentalnymi muchami). dzienne zmiany aktywności zniknęły, a tylko 45% pozostało „aktywnych rytmicznie” u starszych much. Wydawałoby się, że nastąpiło związane z wiekiem wyłączenie zegara biologicznego. Jednak, jak piszą autorzy w Nature Communications, u starszych much inne geny nagle stały się rytmiczne, co wcześniej nie reagowało na instrukcje wewnętrznego zegara.

Wiele genów „późnorytmicznych” było antystresowych. Pracowały nie tylko u starych muszek owocowych, ale także u młodych - w tym celu owady musiały aranżować stres oksydacyjny, umieszczając je w środowisku o wysokiej zawartości tlenu. Co ciekawe, geny antystresowe, po włączeniu u młodych muszek, zaczęły działać w rytmie dobowym - czyli w taki sam sposób, w jaki działały u starych muszek. A jeśli u Drosophila gen zegarowy, który jest uważany za głównego „zegarmistrza” i od którego zależy rytmiczna aktywność innych genów, został wyłączony, to u młodych owadów geny antystresowe przestały działać zgodnie z cyklem dobowym.

Z uzyskanych wyników wynika kilka ważnych wniosków. Po pierwsze, jak już powiedzieliśmy, nie można twierdzić, że zegar biologiczny po prostu psuje się z wiekiem – fakt, że niektóre geny w końcu przestają być „aktywne” w rytmie dobowym, oznacza, że inne zajmują ich miejsce w zegarze biologicznym. Po drugie, jak się okazało, niektóre geny antystresowe działają w sposób rytmiczny, niezależnie od wieku ich właściciela. W młodości organizm jest w stanie poradzić sobie z tym samym stresem oksydacyjnym bez dodatkowego wysiłku i konieczne jest włączenie odpowiednich genów tylko w skrajnych przypadkach, ale jeśli tak się stanie, znów będą działać „na dobę”.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn