Πληροφορική-Τεχν.Νοημοσύνη-Kβαντικοi υπολ.-Νανοτεχνολογία.

[Δροσος Γεωργιος]

Ένα ακόμα βήμα προς τους κβαντικούς υπολογιστές.

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Γέιλ ανακάλυψαν ένα νέο τρόπο αξιοποίησης σημάτων μικροκυμάτων που θα βοηθήσει το μακροπρόθεσμο στόχο για την ανάπτυξη του πρώτου κβαντικού υπολογιστή, ένα πανίσχυρο εργαλείο που θα φέρει επανάσταση στην επεξεργασία της πληροφορίας και την καθημερινή μας ζωή με την άνευ προηγουμένου ταχύτητα και ισχύ του.

Όπως οι σύγχρονοι υπολογιστές, έτσι και οι κβαντικοί υπολογιστές θα πρέπει να έχουν τη δυνατότητα λήψης, αποθήκευσης και επεξεργασίας πληροφοριών, ώστε να εκτελούν υπολογισμούς.

Όμως η εύθραυστη φύση της κβαντικής πληροφορίας (η οποία υφίσταται ως “0″, “1″ ή και τα δύο ταυτόχρονα), θέτει προς το παρόν αξεπέραστες δυσκολίες.

Τώρα, μία νέα έρευνα από φυσικούς του Γέιλ αναφέρει μία σημαντική πρόοδο στην ανάπτυξη μηχανισμών μνήμης.

Η έρευνα, η οποία δημοσιεύθηκε στο τελευταίο τεύχος του επιστημονικού περιοδικού Nature ,

http://www.nature.com/nature/journal/v495/n7440/full/nature11902.html

περιλαμβάνει φωτόνια, τις μικρότερες μονάδες σημάτων μικροκυμάτων, τα οποία μπορούν να λειτουργήσουν ως μνήμη του κβαντικού υπολογιστή, όπως οι μνήμες RAM ενός σύγχρονου υπολογιστή.

Τα φωτόνια μπορούν να συγκρατήσουν και να μεταφέρουν κβαντική πληροφορία για μεγάλο χρονικό διάστημα, διότι κατά κανόνα αντιδρούν πολύ αδύναμα με το μέσο στο οποίο μεταφέρονται, για παράδειγμα ομοαξονικά καλώδια ή αέρας. Η αδυναμία αυτών των αλληλεπιδράσεων αποτρέπει την απορρόφηση των φωτονίων από το μέσο μεταφοράς και διατηρεί την κβαντική πληροφορία, αφού αυτή κωδικοποιηθεί.

Οι ερευνητές αναφέρουν πως κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα τεχνητό μέσο στο οποία φωτόνια απωθούν φωτόνια, γεγονός που δίνει τη δυνατότητα αποτελεσματικής και μη καταστρεπτικής κωδικοποίησης, καθώς και επεξεργασίας των κβαντικών πληροφοριών.

«Το πείραμα μάς έδειξε ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα μέσο το οποίο μας επιτρέπει να επεξεργαζόμαστε την φωτονική κατάσταση χωρίς να απορροφά τα φωτόνια και να καταστρέφει την κβαντική πληροφορία που φέρουν», δήλωσε ο Γκέρχαρντ Κίρχμαϊρ, μέλος της ερευνητικής ομάδας υπό τον καθηγητή Σέλκοπφ και συγγραφέας της δημοσίευσης.

«Το γεγονός αυτό δημιουργεί μία πηγή για καινοφανείς κβαντικές καταστάσεις χωρίς τη χρήση πολύπλοκων μηχανισμών ελέγχου και ταυτόχρονα απλοποιεί ορισμένους αλγόριθμους κβαντικών υπολογισμών. Στο εγγύς μέλλον θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα από τα απαραίτητα συστατικά για την κατασκευή ενός κβαντικού υπολογιστή», πρόσθεσε.

Το τεχνητό μέσο αποτελείται από ένα υπεραγώγιμο qubit (το κβαντικό ανάλογο του bit) συζευγμένο σε ένα αντηχείο. Τα επόμενα πειράματα της ομάδας επικεντρώνονται στην ενεργοποίηση και απενεργοποίηση αυτού του μηχανισμού κατά βούληση.

http://physicsgg.me/2013/03/29/%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%b1%ce%ba%cf%8c%ce%bc%ce%b1-%ce%b2%ce%ae%ce%bc%ce%b1-%cf%80%cf%81%ce%bf%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85%cf%82-%ce%ba%ce%b2%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%bf%cf%8d%cf%82-%cf%85%cf%80/

 

Επίσης:

Μ. Λαζαρίδης: Aπό το BlackΒerry στους κβαντικούς υπολογιστές.

http://www.tovima.gr/science/article/?aid=506395

[Δροσος Γεωργιος]

Κβαντικός Φεμτο-Μαγνητισμός.

Ένα νέο τρόπο για να δημιουργήσουν μικρούς μαγνήτες χρησιμοποιώντας φως, ανακάλυψαν Έλληνες ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Κρήτης και το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), σε συνεργασία με αμερικανούς επιστήμονες από το Ερευνητικό Κέντρο Ames.

Χάρη στα κβαντικά «παιχνίδια» με το φώς, οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές και οι άλλες συσκευές μπορεί να έχουν πολύ πιο γρήγορα μαγνητικά μέσα (μνήμες και σκληρούς δίσκους) στο μέλλον και έτσι θα μπορούν να «σκέφτονται» εξίσου πιο γρήγορα.

Η ανακάλυψη του φαινομένου του λεγόμενου «Κβαντικού Φεμτο-Μαγνητισμού» έγινε από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ του ΙΤΕ Ηλία Περάκη, σε συνεργασία με την ομάδα του επίκουρου καθηγητή Φυσικής του Πανεπιστημίου της Αϊόβα και του Εργαστηρίου Ames των ΗΠΑ Jigang Wang και δημοσιεύτηκε στο διεθνούς κύρους περιοδικό «Nature».

http://www.nature.com/nature/journal/v496/n7443/full/nature11934.html

Η νέα έρευνα στο πεδίο της μαγνητο-οπτικής τεχνολογίας ανοίγει πλέον το δρόμο για τη δημιουργία συσκευών που θα λειτουργούν 1.000 φορές γρηγορότερα, με ταχύτητες τουλάχιστον 10 terahertz (1.012 hertz) αντί για 10 gigahertz (109 hertz) όπως συμβαίνει μέχρι σήμερα.

Φωτίζοντας οξείδια του μαγγανίου με υπερ-βραχείς παλμούς λέιζερ, οι ερευνητές κατάφεραν μέσα σε ένα δισεκατομμυριοστό του χιλιοστού του δεκάτου του δευτερολέπτου (100 φεμτο-δευτερόλεπτα) να αλλάξουν τη μαγνητική τους κατάσταση από αντιφερρομαγνήτη σε φερρομαγνήτη.

Με αυτό τον τρόπο, κατόρθωσαν να μαγνητίσουν την ύλη με ταχύτητα 1.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή στις πιο γρήγορες σημερινές μαγνητικές μνήμες ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Αυτού του είδους οι γρήγορες αλλαγές της μαγνητικής κατάστασης αποτελούν τη βάση ενός «μαγνητικού διακόπτη», με ευρείες εφαρμογές από γρήγορες μνήμες και σκληρούς δίσκους μέχρι τη συλλογή ενέργειας με μελλοντικά φωτοβολταϊκά συστήματα.

«Μια από τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει η υλοποίηση της μαγνητικής εγγραφής, ανάγνωσης, αποθήκευσης, και επεξεργασίας δεδομένων, είναι η ταχύτητα. Η τεχνολογία επιτάσσει η σημερινή ταχύτητα να αυξηθεί κατά μερικές τάξεις μεγέθους, σε πολλά terahertz. Στο μέλλον, τέτοιες συσκευές θα πρέπει να ‘σκέφτονται’ μέσα σε απίστευτα μικρούς χρόνους μερικών φεμτο-δευτερολέπτων, δηλαδή μέσα σε δισεκατομμυριοστά του χιλιοστού του δεκάτου του δευτερολέπτου. Εμείς δείξαμε ότι μπορούν να το πετύχουν, αν τις μάθουμε κβαντομηχανική και τις φωτίσουμε με υπερ-βραχείς παλμούς φωτός λέιζερ», δήλωσε ο κ. Περάκης, σύμφωνα με ανακοίνωση του ΙΤΕ.

Η πειραματική επιβεβαίωση της παραπάνω ιδέας έγινε από την ομάδα του Jigang Wang στο Εργαστήριο Ames του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, με βάση τη θεωρία που ανέπτυξε η ελληνική επιστημονική ομάδα στην Κρήτη.

«Τα αποτελέσματά μας ανοίγουν ένα νέο δρόμο, που μπορεί να οδηγήσει την τεχνολογία να επιτύχει το άνω επιτρεπτό όριο ταχύτητας επεξεργασίας της πληροφορίας. Αυτό είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της σπιντρονικής, δηλαδή της νέας τεχνολογίας που θα βασίζεται στο ‘σπιν’, αντί στο φορτίο του ηλεκτρονίου, όπως οι σημερινές ηλεκτρονικές συσκευές», τόνισε ο κ. Περάκης.

http://physicsgg.me/2013/04/15/%ce%ba%ce%b2%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%ba%cf%8c%cf%82-%cf%86%ce%b5%ce%bc%cf%84%ce%bf-%ce%bc%ce%b1%ce%b3%ce%bd%ce%b7%cf%84%ce%b9%cf%83%ce%bc%cf%8c%cf%82/

[Δροσος Γεωργιος]

Νέος σχεδιασμός δεκαπλασιάζει την ισχύ των μπαταριών.

Ερευνητές αμερικανικού πανεπιστημίου παρουσίασαν τις «ισχυρότερες μπαταρίες του κόσμου», μικρές συσκευές που δεκαπλασιάζουν την πυκνότητα και την παροχή ενέργειας και επιπλέον φορτίζονται 1.000 φορές ταχύτερα.

Ένα κινητό τηλέφωνο που χρησιμοποιεί τις νέες μπαταρίες θα φορτιζόταν σε περίπου ένα δευτερόλεπτο και θα ήταν αρκετά ισχυρό ώστε να μπορεί να βάλει μπρος ένα αυτοκίνητο με χαλασμένη μπαταρία, υποστηρίζει η ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Ίλινοϊ.

Οι νέες μπαταρίες ιόντων λιθίου βασίζονται σε «τρισδιάστατα» ηλεκτρόδια, χάρη στα οποία μειώνεται η απόσταση που πρέπει να διανύσουν τα ιόντα (φορτισμένα άτομα) από το ένα ηλεκτρόδιο στο άλλο.

Η διάταξη αυτή, αναφέρουν οι ερευνητές στην επιθεώρηση Nature Communications,

http://www.nature.com/ncomms/journal/v4/n4/full/ncomms2747.html

θα επέτρεπε στις μπαταρίες να μικρύνουν ακολουθώντας τον εντυπωσιακό ρυθμό συρρίκνωσης των ηλεκτρονικών συσκευών.

Οι σημερινές τεχνολογίες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας αναγκάζουν το χρήστη να επιλέξει ανάμεσα στην ισχύ και τη χωρητικότητα: οι μπαταρίες προσφέρουν είτε μεγάλη χωρητικότητα είτε ισχυρό ηλεκτρικό ρεύμα, όχι όμως και τα δύο ταυτόχρονα.

Η νέα, «τρισδιάστατη» τεχνολογία θα μπορούσε τώρα να καταργήσει αυτόν τον περιορισμό, αφού μπορεί να αυξάνει τόσο τη χωρητικότητα όσο και την ισχύ.

«Θα μπορούσε κανείς να αντικαταστήσει τη μπαταρία του αυτοκινήτου του με μια από τις δικές μας μπαταρίες, η οποία θα ήταν δέκα φορές μικρότερη ή δέκα φορές ισχυρότερη» λέει ο καθηγητής Ουίλιαμ Κινγκ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Όλες οι μπαταρίες χρειάζονται δύο στοιχεία για να λειτουργήσουν: το ηλεκτρόδιο ανόδου (-) το οποίο απελευθερώνει ηλεκτρόνια στο κύκλωμα, και το ηλεκτρόδιο καθόδου (+) το οποίο προσλαμβάνει τα ηλεκτρόδια στην άλλη άκρη του κυκλώματος.

Για να φτάσουν από την άνοδο στην κάθοδο, τα ηλεκτρόνια αναγκάζονται να περάσουν μέσα από τη συνδεδεμένη ηλεκτρική συσκευή. Δεν μπορούν να διανύσουν την απόσταση ταξιδεύοντας απευθείας από την άνοδο στην κάθοδο, δεδομένου ότι τα ηλεκτρόδια χωρίζονται από έναν υγρό ηλεκτρολύτη που εμποδίζει τη διέλευσή τους.

Μέσα από τον ηλεκτρολύτη, όμως, περνούν ιόντα (φορτισμένα άτομα) που κινούνται επίσης από την άνοδο προς την κάθοδο προκειμένου να ξανασυναντήσουν τα ηλεκτρόνια που αποχωρίστηκαν.

Το ιδιαίτερο με τη νέα μπαταρία είναι η χρήση ηλεκτροδίων από τρισδιάστατες μεταλλικές δομές, χάρη στις οποίες μειώνεται η απόσταση ανάμεσα στην άνοδο και την κάθοδο.

Το πρωτότυπο της συσκευής έχει μήκος μόλις μερικά χιλιοστά, ωστόσο οι ερευνητές ελπίζουν ότι η τεχνική τους μπορεί να αξιοποιηθεί και σε μεγαλύτερα συστήματα.

Στη σημερινή της μορφή η μικρομπαταρία βασίζεται σε έναν εύφλεκτο ηλεκτρολύτη, ο οποίος θα πρέπει να αντικατασταθεί για λόγους ασφάλειας.

Η ερευνητική ομάδα δεν διευκρινίζει πότε περιμένουν να αξιοποιηθεί εμπορικά η τεχνολογία τους.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231244861

[Δροσος Γεωργιος]

Στην Αυστραλία δημιούργησαν τη βάση για ένα κβαντικό «διαδίκτυο»

Αυστραλοί φυσικοί δημιούργησαν μία υβριδική συσκευή με βάση ένα τρανζίστορ και άτομο ερβίου, το οποίο μπορεί να μετατρέπει το φως σε qubits (κβαντικά bit), γεγονός το οποίο επιτρέπει να συνδεθούν οι κβαντικοί υπολογιστές σε ένα είδος «διαδικτύου»,αναφέρεται σε άρθρο δημοσιευμένο στο περιοδικό Nature.

«Τα δεδομένα σε μια κβαντική κατάσταση είναι πιο εύκολο να τα μεταφέρουμε με τη βοήθεια του φωτός, απ’ ότι με το ηλεκτρικό ρεύμα. Τελικά η ανάπτυξη της τεχνολογίας αυτής θα οδηγήσει στην εμφάνιση των κβαντικών δικτύων, τα οποία θα μπορούν να μεταφέρουν δεδομένα σε μεγάλες

αποστάσεις», δήλωσε ο Τσουνμίνγκ Ιν από το πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας

του Κέσινγκτον (Αυστραλία).

http://greek.ruvr.ru/2013_05_01/112293592/

[Δροσος Γεωργιος]

Κβαντικός υπολογιστής «κάνει σκόνη τα συμβατικά PC»

Ένας από τους ελάχιστους κβαντικούς υπολογιστές που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά φέρεται να κατατρόπωσε έναν συμβατικό προσωπικό υπολογιστή σε μαθηματικούς υπολογισμούς που χρησιμοποιούνται σε μια πληθώρα πρακτικών εφαρμογών.

Τα συμβατικά PC αναμετρήθηκαν με ένα σύστημα της D-Wave, μιας καναδικής εταιρείας που παρουσίασε το 2011 τον πρώτο «εμπορικό κβαντικό υπολογιστή».

Στους σημερινούς υπολογιστές, η μονάδα πληροφορίας είναι το bit, το οποίο λαμβάνει τιμές είτε «0» είτε «1», και τα δεδομένα αποθηκεύονται ως ακολουθίες των δύο αυτών ψηφίων.

Στους κβαντικούς υπολογιστές, το αντίστοιχο του bit είναι το κβαντικό bit, ή qubit, το οποίο μπορεί να λαμβάνει τιμές «0», «1» ή και τα δύο μαζί ταυτόχρονα, χάρη σε μια κβαντική ιδιότητα που ονομάζεται διεμπλοκή.

http://www.astrovox.gr/forum/viewtopic.php?t=13564

Ορισμένοι ερευνητές έχουν αμφισβητήσει ότι οι υπολογιστές της D-Wave όντως αξιοποιούν το φαινόμενο της διεμπλοκής, αν και δύο πρόσφατα, ανεξάρτητα τεστ στα συστήματά της έδωσαν έμμεσες ενδείξεις διεμπλοκής.

Σε κάθε περίπτωση, ο «κβαντικός» υπολογιστής της D-Wave ανακηρύχθηκε πρωταθλητής στην εργασία στην οποία εξειδικεύεται. Πρόκειται για ένα πρόβλημα βελτιστοποίησης στο οποίο το μηχάνημα πρέπει να υπολογίσει τις τιμές συγκεκριμένων παραμέτρων ώστε να περιορίσει τις λύσεις μιας περίπλοκης εξίσωσης. Όπως επισημαίνει το New Scientist, το συγκεκριμένο πρόβλημα βελτιστοποίησης εμπλέκεται σε πολλές εφαρμογές, από την αναγνώριση εικόνων μέχρι τη μηχανική μάθηση.

Οι ερευνητές του Κολεγίου Amherst στη Μασαχουσέτη ανέθεσαν τους υπολογισμούς στον υπολογιστή D-Wave Two, ο οποίος διαθέτει 439 qubits, καθώς και σε δύο PC υψηλών επιδόσεων. Και τα τρία συστήματα είχαν περιθώριο μισό δευτερολέπτου για να βρουν τη λύση σε 100 παραλλαγές του προβλήματος.

Σε όλες τις περιπτώσεις ο D-Wave Two βρήκε την απάντηση εντός της προθεσμίας, ειδικά στα προβλήματα με μεγάλο αριθμό παραμέτρων.

Στα δυσκολότερα προβλήματα, τα PC χρειάστηκαν μισή ώρα για να βρουν την απάντηση που είχε δώσει το κβαντικό σύστημα σε μισό δευτερόλεπτο.

Στο τέλος της δοκιμής, οι ερευνητές υπολόγισαν ότι ο κβαντικός υπολογιστής είναι 3.600 φορές ταχύτερος από τους αντιπάλους του.

Η αλήθεια πάντως είναι ότι η αναμέτρηση ήταν κάπως άνιση, δεδομένου ότι ο D-Wave Two έχει σχεδιαστεί ειδικά για την επίλυση τέτοιων προβλημάτων, ενώ τα PC έτρεξαν δύο εξειδικευμένους, πολύπλοκους αλγόριθμους.

Παρόλα αυτά, η νίκη του D-Wave Two δείχνει ότι η επανάσταση των κβαντικών υπολογιστών ίσως βρίσκεται πιο κοντά από ό,τι νομίζουμε.

Αρκεί βέβαια ο D-Wave Two να είναι πράγματι κβαντικός υπολογιστής. Περαιτέρω δοκιμές θα πρέπει τώρα να δείξουν ότι το σύστημα όντως αξιοποιεί το φαινόμενο της διεμπλοκής, στο οποίο η κβαντική κατάσταση ενός σωματιδίου επηρεάζει την κβαντική απόσταση ενός δεύτερου σωματιδίου ακόμα κι αν αυτό βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση.

Τα αποτελέσματα της τελευταίας δοκιμής θα παρουσιαστούν την επόμενη εβδομάδα στο συνέδριο ACM στην Ιταλία.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231247804

[Δροσος Γεωργιος]

Η δημιουργία του «κβαντικού ιντερνετ»

Οπως αποκάλυψαν ερευνητές από τα Εθνικά Εργαστήρια του Λος Αλαμος των ΗΠΑ, έχουν θέσει σε λειτουργία εδώ και δυόμισι χρόνια ένα δίκτυο που βασίζεται στους νόμους της κβαντικής μηχανικής, εξασφαλίζοντας αποστολή μηνυμάτων με απολύτως ασφαλή τρόπο.

Ένα από τα μεγαλύτερα όνειρα των ειδικών ασφαλείας είναι η δημιουργία του «κβαντικού Ιντερνετ», ενός δικτύου δηλαδή που θα επιτρέπει απολύτως ασφαλή επικοινωνία, η οποία θα βασίζεται στους νόμους της κβαντικής μηχανικής.

Η βασική ιδέα είναι ότι η πράξη της μέτρησης ενός κβαντικού αντικειμένου, όπως ένα πρωτόνιο, πάντα το αλλάζει. Συνεπώς οποιαδήποτε προσπάθεια να «κρυφοκοιτάξει» κανείς ένα κβαντικό μήνυμα δεν μπορεί παρά να αφήσει αποδεικτικά στοιχεία υποκλοπής, που θα μπορεί να δει ο παραλήπτης του μηνύματος. Αυτό επιτρέπει σε οποιονδήποτε να στείλει μια κρυπτογράφηση ΟΡΤ (one-time pad) μέσω ενός κβαντικού δικτύου, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ασφαλή επικοινωνία με τη χρήση συμβατικής επικοινωνίας.

Ολο αυτό εξασφαλίζει απολύτως ασφαλή αποστολή μηνυμάτων, γνωστή και ως κβαντική κρυπτογραφία και είναι πραγματικά μια εξαιρετικά απλή τεχνική για οποιοδήποτε εργαστήριο κβαντικής οπτικής. Οντως, η εταιρεία ID Quantique (www.idquantique.com) διαθέτει προς πώληση ένα σύστημα που μπορεί να προμηθευτεί οποιοσδήποτε και το οποίο έχει αρχίσει να προσελκύει τράπεζες και άλλους οργανισμούς που ενδιαφέρονται για απόλυτη ασφάλεια στις επικοινωνίες τους.

Αυτά τα συστήματα έχουν, ωστόσο, ένα σημαντικό περιορισμό. Η σημερινή γενιά κβαντικής κρυπτογραφίας αποτελείται από συνδέσεις μεταξύ δύο σημείων κατά μήκος μιας οπτικής ίνας. Ετσι μπορούν να στείλουν ασφαλή μηνύματα από το σημείο Α στο σημείο Β, αλλά δεν μπορούν να κατευθύνουν αυτή την πληροφορία πιο πέρα στα σημεία C, D, Ε ή F. Και αυτό, γιατί η πράξη της αποστολής ενός μηνύματος σημαίνει την ανάγνωση ενός τμήματός του, το οποίο υποδεικνύει για πού προορίζεται. Και αυτό αναπόφευκτα το αλλάζει, τουλάχιστον με τη χρήση των συμβατικών ρούτερ. Αυτό κάνει αδύνατη τη λειτουργία ενός κβαντικού Ιντερνετ με τη σημερινή τεχνολογία.

Διάφορες ερευνητικές ομάδες επιδίδονται σε αγώνα δρόμου, προκειμένου να αναπτύξουν κβαντικά ρούτερ που θα λύσουν το συγκεκριμένο πρόβλημα, κατευθύνοντας τα κβαντικά μηνύματα χωρίς να τα αλλοιώνουν. Η αλήθεια όμως είναι ότι αυτές οι συσκευές έχουν ακόμη δρόμο μέχρι να αποτελέσουν εμπορική πραγματικότητα.

Πρόσφατα, ο Ρίτσαρντ Χιουγκ και άλλοι ειδικοί στα Εθνικά Εργαστήρια των ΗΠΑ στο Λος Αλαμος του Νέου Μεξικού αποκάλυψαν ένα εναλλακτικό κβαντικό Ιντερνετ, το οποίο ισχυρίζονται ότι λειτουργεί εδώ και δυόμισι χρόνια. Η προσέγγισή τους στο πρόβλημα αφορά τη δημιουργία ενός κβαντικού δικτύου που θα βασίζεται σε έναν κεντρικό κόμβο και ένα ακτινωτό δίκτυο γύρω του. Ολα τα μηνύματα κατευθύνονται από οποιοδήποτε σημείο του δικτύου σε ένα άλλο μέσω του κεντρικού κόμβου.

Δεν είναι η πρώτη φορά που δοκιμάζεται αυτού του είδους η προσέγγιση στο πρόβλημα. Η ιδέα είναι ότι τα μηνύματα προς τον κεντρικό κόμβο βασίζονται στο σύνηθες επίπεδο κβαντικής ασφάλειας. Ωστόσο, ενώ βρίσκονται στον κεντρικό κόμβο, μετατρέπονται σε συμβατικά κλασικά bits και μετά ξαναμετατρέπονται σε κβαντικά bits, προκειμένου να αποσταλούν και να διανύσουν το δεύτερο μισό του ταξιδιού τους προς τον παραλήπτη. Συνεπώς όσο ο κεντρικός κόμβος είναι ασφαλής, τότε και το δίκτυο πρέπει να είναι ασφαλές. Το πρόβλημα με αυτή την προσέγγιση είναι η επέκτασή του σε άλλη κλίμακα. Καθώς ο αριθμός των συνδέσεων στον κεντρικό κόμβο αυξάνει, αυξάνει όλο και περισσότερο η δυσκολία διαχείρισης όλων των πιθανών συνδέσεων που μπορούν να γίνουν μεταξύ ενός σημείου του δικτύου με κάποιο άλλον.

Ο Χιουγκ και οι συνεργάτες του υποστηρίζουν ότι έλυσαν αυτό το πρόβλημα με τη μοναδική τους προσέγγιση, η οποία εφοδιάζει κάθε κόμβο του δικτύου με κβαντικούς πομπούς -π.χ. με λέιζερ- αλλά χωρίς ανιχνευτές πρωτονίων, που είναι ακριβοί και ογκώδεις. Μόνο ο κεντρικός κόμβος έχει τη δυνατότητα να λαμβάνει κβαντικά μηνύματα (αν και όλοι οι κόμβοι του δικτύου μπορούν να στέλνουν και να παραλαμβάνουν συμβατικά μηνύματα με το συνήθη τρόπο).

Αυτό μπορεί να ακούγεται περιοριστικό, αλλά και πάλι επιτρέπει σε κάθε κόμβο να στέλνει δέσμες πληροφοριών μιας χρήσης στον κεντρικό κόμβο, τον οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιεί, για να επικοινωνήσει με ασφάλεια μέσω ενός κλασικού συνδέσμου. Ο κεντρικός κόμβος μπορεί τότε να κατευθύνει το μήνυμα σε έναν άλλο κόμβο, χρησιμοποιώντας μια νέα δέσμη μιας χρήσης που έχει φτιάξει με αυτόν το δεύτερο κόμβο. Ετσι, ολόκληρο το δίκτυο είναι ασφαλές, υπό την προϋπόθεση ότι ο κεντρικός κόμβος είναι επίσης ασφαλής.

Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτού του συστήματος είναι ότι καθιστά την τεχνολογία που απαιτείται σε κάθε κόμβο εξαιρετικά απλή -κατ’ ουσίαν απαιτείται κάτι παραπάνω από ένα απλό λέιζερ. Στην πράξη, το Λος Αλαμος έχει ήδη σχεδιάσει και κατασκευάσει μονάδες έτοιμες για συναρμολόγηση, που είναι περίπου στο μέγεθος ενός σπιρτόκουτου. «Η επόμενη γενιά της μονάδας θα είναι μια τάξη μεγέθους μικρότερη σε κάθε γραμμική διάσταση», δηλώνουν. Ο τελικός στόχος τους είναι να έχουν μία από αυτές τις μονάδες ενσωματωμένη σχεδόν σε κάθε συσκευή συνδεδεμένη σε ένα δίκτυο οπτικών ινών, όπως τηλεοράσεις, οικιακούς υπολογιστές κ.λπ., ώστε να είναι εφικτή η απολύτως ασφαλής αποστολή μηνυμάτων.

Εχοντας τρέξει αυτό το σύστημα επί δύο χρόνια τώρα, στο Λος Αλαμος πιστεύουν στην αποτελεσματικότητά του. Βέβαια, το δίκτυο δεν μπορεί ποτέ να είναι ασφαλέστερο από τον κεντρικό κόμβο του και αυτός είναι ένας σημαντικός περιορισμός της συγκεκριμένης προσέγγισης. Εν αντιθέσει, ένα καθαρά κβαντικό Ιντερνετ θα έπρεπε να επιτρέπει απολύτως ασφαλή επικοινωνία από οποιοδήποτε σημείο του δικτύου σε οποιοδήποτε άλλο.

Ενα άλλο πρόβλημα είναι ότι η συγκεκριμένη προσέγγιση θα γίνει παρωχημένη τη στιγμή που τα κβαντικά ρούτερ θα γίνουν εμπορικά βιώσιμα. Συνεπώς, το αν θα προσελκύσει επενδυτές το εγχείρημα εξαρτάται από το αν θα κάνουν απόσβεση στα χρήματα που έδωσαν, προτού συμβεί αυτό. Οπως φαίνεται, δεν θα χρειαστεί να περιμένουν πολύ για να το διαπιστώσουν…

* Το κείμενο βασίζεται στην επιστημονική ανακοίνωση: Network-Centric Quantum Communications with Application to Critical Infrastructure Protection (arxiv.org/abs/1305.0305)

http://physicsgg.me/2013/05/13/%ce%b7-%ce%b4%ce%b7%ce%bc%ce%b9%ce%bf%cf%85%cf%81%ce%b3%ce%af%ce%b1-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%ba%ce%b2%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%bf%cf%8d-%ce%b9%ce%bd%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%bd%ce%b5%cf%84/

[Δροσος Γεωργιος]

NASA και Google επενδύουν σε κβαντικό υπολογιστή.

Η καναδική D-Wave, η μόνη εταιρεία που παράγει σήμερα κβαντικούς υπολογιστές, απέκτησε νέους πελάτες: το νέο της μοντέλο, το οποίο φέρεται να είναι χιλιάδες φορές ταχύτερο από τα συμβατικά PC σε ορισμένους μαθηματικούς υπολογισμούς, θα χρησιμοποιηθεί στο πλαίσιο μιας συνεργασίας ανάμεσα στη NASA, τη Google και ακαδημαϊκά ιδρύματα.

Το σύστημα D-Wave Two θα εγκατασταθεί στο Εργαστήριο Κβαντικής Τεχνητής Νοημοσύνης στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA στην Καλιφόρνια.

Θα χρησιμοποιηθεί για έρευνες στη λεγόμενη μηχανική μάθηση, μια προσέγγιση που επιτρέπει στους υπολογιστές να αναλύουν δεδομένα και να βρίσκουν απαντήσεις σε προβλήματα βασιζόμενοι στην εμπειρία τους.

«Πιστεύουμε μάλιστα ότι η κβαντική μηχανική μάθηση θα μπορούσε να προσφέρει την πιο δημιουργική διαδικασία επίλυσης προβλημάτων βάσει των γνωστών νόμων της φυσικής» αναφέρει η Google στο επίσημο εταιρικό ιστολόγιο.

Ο νέος υπολογιστής θα χρησιμοποιείται κυρίως σε έρευνες της NASA και της Google, ωστόσο το 20% του χρόνου λειτουργίας του θα παραχωρηθεί σε ανεξάρτητους ερευνητές που ενδιαφέρονται να τον χρησιμοποιήσουν.

Μέχρι σήμερα η D-Wave είχε πουλήσει μόνο ένα ακόμα σύστημα, το οποίο ανήκει στον γίγαντα της αεροδιαστημικής Lockheed Martin και βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες.

Η NASA και η Google αποφάσισαν να αγοράσουν το νέο σύστημα έπειτα από τη διενέργεια τεστ που έδειξαν ότι ο D-Wave Two είναι 3.600 φορές ταχύτερος από ένα γρήγορο PC στην επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων.

Δημοσ.13/5/2013

Στους σημερινούς υπολογιστές, η μονάδα πληροφορίας είναι το bit, το οποίο λαμβάνει τιμές είτε «0» είτε «1», και τα δεδομένα αποθηκεύονται ως ακολουθίες των δύο αυτών ψηφίων.

Στους κβαντικούς υπολογιστές, το αντίστοιχο του bit είναι το κβαντικό bit, ή qubit, το οποίο μπορεί να λαμβάνει τιμές «0», «1» ή και τα δύο μαζί ταυτόχρονα, χάρη σε μια κβαντική ιδιότητα που ονομάζεται διεμπλοκή.

Και το φαινόμενο αυτό επιτρέπει στους κβαντικούς υπολογιστές να εξετάζουν ταυτόχρονα πολλές πιθανές λύσεις σε ένα πρόβλημα.

Ορισμένοι ερευνητές έχουν πάντως αμφισβητήσει ότι οι υπολογιστές της D-Wave όντως αξιοποιούν το φαινόμενο της διεμπλοκής -αν και δύο πρόσφατα, ανεξάρτητα τεστ στα συστήματά της έδωσαν έμμεσες τέτοιες ενδείξεις.

Ο D-Wave Two, ο οποίος διαθέτει 512 qubit, διαφέρει από τους συμβατικούς υπολογιστές σε ένα ακόμα χαρακτηριστικό: εγκαταλείπει τις «λογικές πύλες» των σημερινών τσιπ, οι οποίες έχουν αποδειχθεί ασταθείς στα κβαντικά συστήματα, και ακολουθεί τη λεγόμενη «αδιαβατική» προσέγγιση στον χειρισμό των qbit.

Ο σχεδιασμός του κβαντικού υπολογιστή απαιτεί ωστόσο από τους προγραμματιστές να δίνουν στα προς επίλυση προβλήματα μια συγκεκριμένη μαθηματική μορφή.

Συγκεκριμένα, ο D-Wave Two είναι σχεδιασμένος για την επίλυση «προβλημάτων βελτιστοποίησης», στα οποία ο υπολογιστής πρέπει να υπολογίσει τις τιμές ορισμένων παραμέτρων έτσι ώστε μια μαθηματική εξίσωση να ικανοποιεί ένα μεγάλο αριθμό κριτηρίων.

Η D-Wave δεν αποκαλύπτει πόσο τιμάται το τελευταίο της μοντέλο, σύμφωνα όμως με ανεπίσημες πηγές το κόστος ήταν περίπου 15 εκατομμύρια δολάρια.

Η NASA και η Google δεν διευκρίνισαν πότε θα τεθεί το σύστημα σε λειτουργία.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231248679

[Δροσος Γεωργιος]

Βακτήρια ως “ζωντανοί” υπολογιστές.

Μηχανικοί του ΜΙΤ μετέτρεψαν βακτηριακά κύτταρα σε «ζωντανούς» υπολογιστές, που είναι σε θέση να υπολογίσουν λογαρίθμους, να κάνουν διαιρέσεις και να εξάγουν τετραγωνικές ρίζες, χρησιμοποιώντας τρία ή και λιγότερα γενετικά τμήματα.

Η όλη ιδέα προήλθε από τον τρόπο λειτουργίας των αναλογικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Οι ερευνητές δημιούργησαν συνθετικά υπολογιστικά κυκλώματα συνδυάζοντας υπάρχοντα γενετικά «τμήματα»- ειδικά παραμετροποιημένα γονίδια- με πρωτοποριακούς τρόπους.

Τα κυκλώματα αυτά κάνουν τους υπολογισμούς τους με αναλογικό τρόπο, εκμεταλλευόμενα φυσικές βιοχημικές λειτουργίες οι οποίες είναι ήδη υπάρχουσες σε ένα κύτταρο, αντί να χρησιμοποιήσουν «ψηφιακή λογική», καθιστώντας τα έτσι αποτελεσματικότερα από τα ψηφιακά κυκλώματα με τα οποία ασχολούνται οι περισσότεροι συνθετικοί βιολόγοι, όπως επισημαίνουν οι Ραχούλ Σαρπεσκάρ και Τίμοθι Λου, επικεφαλής της έρευνας, στο Nature.

Οι αναλογικοί υπολογισμοί θα μπορούσαν να είναι εξαιρετικά χρήσιμοι για το σχεδιασμό κυτταρικών αισθητήρων για παθογόνα ή άλλα μόρια, αναφέρουν οι ερευνητές. Αναλογικοί αισθητήρες θα μπορούσαν επίσης να συνδυαστούν με ψηφιακά κυκλώματα που μπορούν να προβούν σε εξειδικευμένες ενέργειες, ενεργοποιούμενες από προκαθορισμένες συγκεντρώσεις κάποιων μορίων.

Ο Σαρπεσκάρ αποτελεί ένθερμο υποστηρικτή της αντίληψης ότι οι αναλογικοί υπολογισμοί αποτελούν πολύ πιο αποδοτική εναλλακτική στους ψηφιακούς στον τομέα των «βιολογικών» υπολογιστών, καθώς τα αναλογικά κυκλώματα είναι σε θέση να λαμβάνουν συνεχόμενες ροές δεδομένων (όπως, στην περίπτωση των κυττάρων, η ποσότητα της γλυκόζης) και να εκμεταλλεύονται τις φυσικές υπολογιστικές λειτουργίες που υπάρχουν ήδη στα κύτταρα.

«Οι αναλογικοί υπολογισμοί είναι εξαιρετικά αποδοτικοί. Η δημιουργία ψηφιακών κυκλωμάτων με αντίστοιχα επίπεδα ακριβείας θα απαιτούσε πολύ περισσότερα γενετικά τμήματα» λέει σχετικά.

Οι ερευνητές πλέον προσπαθούν να δημιουργήσουν αναλογικά κυκλώματα σε μη βακτηριακά κύτταρα. Επίσης, επεκτείνουν την «βιβλιοθήκη» των γενετικών τμημάτων που μπορούν να ενσωματωθούν στα κυκλώματα. Κατά τον Σαρπεσκάρ, η άνοδος της αποκαλούμενης «αναλογικής συνθετικής βιολογίας θα δημιουργήσει ένα νέο πλαίσιο θεμελιωδών και εφαρμοσμένων κυκλωμάτων που θα βελτιώσουν δραματικά τον έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης, της διαχείρισης μορίων και των υπολογιστών.

Βίντεο:

http://physicsgg.me/2013/05/20/%ce%b2%ce%b1%ce%ba%cf%84%ce%ae%cf%81%ce%b9%ce%b1-%cf%89%cf%82-%ce%b6%cf%89%ce%bd%cf%84%ce%b1%ce%bd%ce%bf%ce%af-%cf%85%cf%80%ce%bf%ce%bb%ce%bf%ce%b3%ce%b9%cf%83%cf%84%ce%ad%cf%82/

[Δροσος Γεωργιος]

Δορυφόρος Κβαντικής Επιστήμης.

Για το 2016 είναι προγραμματισμένη η εκτόξευση του «Κινεζικού Δορυφόρου Κβαντικής Επιστήμης», με σκοπό να καταστήσει την Κίνα την πρώτη χώρα με δυνατότητες κβαντικής επικοινωνίας στο Διάστημα.

Η δυνατότητα αποστολής ασφαλών μηνυμάτων από ένα σημείο του πλανήτη σε ένα άλλο είναι για ευνόητους λόγους εξαιρετικά ελκυστική σε κυβερνήσεις, στρατούς, αλλά και ιδιωτικές εταιρείες. Αυτό είναι δυνατόν για μικρές αποστάσεις, τουλάχιστον σε θεωρητικό επίπεδο, χάρη στη κβαντική κρυπτογραφία.

Ωστόσο, αυτό είναι εφικτό μόνο σε αποστάσεις περίπου 100 χιλιομέτρων (143 σε πρόσφατο ευρωπαϊκό ρεκόρ).

Ως εκ τούτου, και από τη στιγμή που αυτή η απόσταση αποτελεί ένα «καλό» τμήμα της απόστασης προς το Διάστημα, λαμβάνει χώρα μία ιδιότυπη «κούρσα του Διαστήματος» με σκοπό την αποστολή κβαντικών μηνυμάτων σε δορυφόρους και στη συνέχεια την προώθησή τους σε παραλήπτες σε διάφορα σημεία του πλανήτη.

Στην εν λόγω «κούρσα», η Κίνα ισχυρίζεται πως σημείωσε μία μικρή νίκη. Όπως αναφέρει το MIT Technology Review,

http://www.technologyreview.com/view/515871/china-reveals-first-space-based-quantum-communications-experiment/

ο Τζιαν Γουέι Παν του πανεπιστημίου Επιστημών και Τεχνολογίας στη Σαγκάη και η ομάδα ερευνητών του κατάφεραν να αποστείλουν φωτόνια σε ένα δορυφόρο σε τροχιά, από όπου στη συνέχεια κατευθύνθηκαν πίσω στη Γη (μέσω ανάκλασης), όπου και ανιχνεύθηκαν.

Για τους σκοπούς του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν δύο τηλεσκόπια και ένα δορυφόρος εξοπλισμένος με ειδικούς ανακλαστήρες, σε ύψος 400 χιλιομέτρων. Το ένα τηλεσκόπιο εξέπεμψε παλμούς φωτός και το άλλο αναζήτησε την αντανάκλαση. Όπως ανέφερε ο Παν, τα φωτόνια που «επέστρεφαν» ανιχνεύθηκαν, σε «βαθμό» 600 ανά δευτερόλεπτο.

«Τα αποτελέσματα αυτά είναι επαρκή για να στηθεί ένα ασφαλές QKD link μεταξύ γης και δορυφόρου, από τεχνικής πλευράς» αναφέρεται στη σχετική μελέτη.

Ωστόσο, υπάρχουν κάποια ερωτηματικά όσον αφορά το πείραμα, καθώς η ομάδα αναφέρει πως χρησιμοποιήθηκε ο γερμανικός δορυφόρος CHAMP, ο οποίος εκτοξεύτηκε το 2000 και αποσύρθηκε το 2010- οπότε τα ερωτήματα που προκύπτουν είναι πότε έλαβε χώρα το πείραμα και για ποιο λόγο άργησε τόσο πολύ η δημοσίευση των αποτελεσμάτων. Η απάντηση όσον αφορά το δεύτερο ερώτημα είναι κατά πάσα πιθανότητα η επερχόμενη (2016) εκτόξευση του «Κινεζικού Δορυφόρου Κβαντικής Επιστήμης», με στόχο το πρώτο πείραμα κβαντικής επιστήμης στο Διάστημα.

Στόχος, κατά τον Παν, είναι στο στήσιμο ενός δικτύου κβαντικής επικοινωνίας από το Πεκίνο ως τη Βιέννη.

http://physicsgg.me/2013/06/12/%ce%b4%ce%bf%cf%81%cf%85%cf%86%cf%8c%cf%81%ce%bf%cf%82-%ce%ba%ce%b2%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%ae%cf%82-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%83%cf%84%ce%ae%ce%bc%ce%b7%cf%82/

 

Kβαντική σύμπλεξη = Σκουληκότρυπες

http://physicsgg.me/2013/06/12/k%ce%b2%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%cf%83%cf%8d%ce%bc%cf%80%ce%bb%ce%b5%ce%be%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%85%ce%bb%ce%b7%ce%ba%cf%8c%cf%84%cf%81%cf%85%cf%80%ce%b5%cf%82/

[Δροσος Γεωργιος]

Επέστρεψε τα πρωτεία στην Κίνα ο Τιανχέ-2.

Η Κίνα ήταν παγκόσμιος «πρωταθλητής» μεταξύ Νοεμβρίου 2010 και Ιουνίου 2011, αλλά έκτοτε είχε χάσει την πρωτοκαθεδρία της.

Ο Τιανχέ-2 (σημαίνει «Γαλαξίας-2»), που δημιουργήθηκε από το Εθνικό Πανεπιστήμιο Αμυντικής Τεχνολογίας της Κίνας, σύμφωνα με το BBC, βρίσκεται στη Νο 1 θέση της λίστας των 500 ισχυρότερων υπολογιστών διεθνώς, την οποία καταρτίζει μια διεθνής ομάδα αναλυτών με επικεφαλής τον καθηγητή Χανς Μόιερ του γερμανικού πανεπιστημίου του Μανχάιμ.

Μεταξύ των 500 ισχυρότερων υπολογιστών, οι 252 είναι αμερικανικοί, οι 66 κινεζικοί, οι 30 ιαπωνικοί, οι 29 βρετανικοί, οι 23 γαλλικοί και οι 19 γερμανικοί.

Η αναρρίχηση του κινεζικού υπολογιστή στην κορυφή αποτελεί έκπληξη, επειδή το εν λόγω σύστημα δεν αναμενόταν να είναι έτοιμο πριν το 2015. Την πρώτη πεντάδα των ταχύτερων σούπερ-υπολογιστών συμπληρώνουν κατά σειρά οι «Σεκόγια» (ΗΠΑ), Υπολογιστής Κ (Ιαπωνία) και Μίρα (ΗΠΑ).

Ο Τιανχέ-2 «τρέχει» στα 33,86 petaflop ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή κάνει 33.860 τρισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο, αν και θεωρητικά θα μπορούσε να αυξήσει περαιτέρω την απόδοσή του στα 54,9 petaflop ανά δευτερόλεπτο. Συγκριτικά, ο δεύτερος αμερικανικός «Τιτάν» έχει πραγματική απόδοση 17,59 petaflop/sec και θεωρητική απόδοση 27,11 petaflop/sec, δηλαδή περίπου τη μισή σε σχέση με τον κινεζικό «γίγαντα».

Το κινεζικό μηχάνημα χρησιμοποιεί συνολικά 3,13 εκατομμύρια πυρήνες επεξεργαστών και πολλά από τα εξαρτήματά του είναι καθαρά κινεζικής κατασκευής, μεταξύ των οποίων το λειτουργικό σύστημα Kylin (η ονομασία του μυθικού κινεζικού μονόκερου), που βασίζεται στο σύστημα Linux.

Η ανάπτυξη του Τιανχέ-2 εντάσσεται στο φιλόδοξο πρόγραμμα υψηλής τεχνολογίας της κινεζικής κυβέρνησης, που αποσκοπεί στο να κάνει πιο ανταγωνιστική την Κίνα και λιγότερο εξαρτημένη τεχνολογικά από άλλες χώρες. Οι ΗΠΑ δεν αναμένεται να αποκτήσουν κάποιον ισχυρότερο υπερ-υπολογιστή από τον «Τιτάνα» πριν το 2015.

http://portal.kathimerini.gr/4dcgi/_w_articles_kathworld_1_17/06/2013_504398

[Δροσος Γεωργιος]

Οι μικρότερες μπαταρίες του κόσμου.

Μικροσκοπικές μπαταρίες lithium-ion, μεγέθους κόκκου άμμου, κατασκεύασαν επιστήμονες του Χάρβαρντ και του University of Illinois at Urbana Champaign, μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης.

Τέτοιες μπαταρίες- «νάνοι» θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρονικές μικροσυσκευές, όπως εμφυτεύματα και μικροσκοπικά ρομπότ.

Της ομάδας ηγήθηκε η Τζένιφερ Λιούις του Χάρβαρντ. Για τους σκοπούς του προγράμματος αναπτύχθηκαν ειδικά «μελάνια», με τις σωστές ηλεκτροχημικές ιδιότητες, που θα στερεοποιούνταν αμέσως μετά την έγχυσή τους. Επίσης, κατασκευάστηκε και ένας ειδικός τρισδιάστατος εκτυπωτής, που θα ήταν σε θέση να απελευθερώσει τα μελάνια μέσω μίας πολύ στενής οπής.

Τα μελάνια στερεοποιήθηκαν σε διαπλεκόμενες στοίβες ηλεκτροδίων, πάχους μικρότερου από αυτού μίας ανθρώπινης τρίχας. Στη συνέχεια, με τον «σκελετό» της μπαταρίας να έχει σχηματιστεί, τα ηλεκτρόδια καλύφθηκαν από διάλυμα ηλεκτρολυτών. Όπως έδειξαν οι δοκιμές, οι επιδόσεις των εν λόγω «μικρομπαταριών» είναι αντίστοιχες αυτών που κυκλοφορούν αυτή τη στιγμή στο εμπόριο.

«Δεν αποδείξαμε απλά για πρώτη φορά ότι μπορούμε να εκτυπώσουμε τρισδιάστατα μία μπαταρία, αλλά το κάναμε και με τον πιο απαιτητικό τρόπο» είπε σχετικά η Λιούις. Μέχρι τώρα, οι κατασκευαστές προσπαθούσαν να κατασκευάσουν μικρομπαταρίες χρησιμοποιώντας λεπτές ταινίες στερεών υλικών, ωστόσο η ενέργεια που παρείχαν ήταν περιορισμένη.

Η προσέγγιση της ομάδας της Λιούις είναι καινοτόμα, καθώς έχει να κάνει με στοίβες ηλεκτροδίων που μπλέκονται μεταξύ τους- κάτι που μπορεί να γίνει μέσω της τρισδιάστατης εκτύπωσης.

«Τα πρωτοποριακά σχέδια ‘μελανιών’ της Τζένιφερ επεκτείνουν δραματικά τις πρακτικές χρήσεις της τρισδιάστατης εκτύπωσης, και ταυτόχρονα ανοίγουν νέες δυνατότητες σμίκρυνσης κάθε τύπου συσκευών, ιατρικών και μη. Είναι φοβερά συναρπαστικό» σχολίασε ο Ντόναλντ Ίνγκμπερ, Founding Director του Ινστιτούτου Wyss του Χάρβαρντ.

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο Advanced Materials. Το πρόγραμμα υποστηρίχθηκε από το National Science Foundation και το αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας.

http://physicsgg.me/2013/06/21/%ce%bf%ce%b9-%ce%bc%ce%b9%ce%ba%cf%81%cf%8c%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%b5%cf%82-%ce%bc%cf%80%ce%b1%cf%84%ce%b1%cf%81%ce%af%ce%b5%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%ba%cf%8c%cf%83%ce%bc%ce%bf%cf%85/

[Δροσος Γεωργιος]

Το πρώτο στην Ελλάδα θερινό σχολείο Έρευνας στην Πληροφορική.

Ένα πρωτοπόρο για τα Ελληνικά δεδομένα θερινό σχολείο, εξειδικευμένο σε θέματα πληροφορικής, θα έχουν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν 23 ξένοι και Έλληνες φοιτητές και ερευνητές τον Ιούλιο του 2013, στο Ινστιτούτο Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος».

Το θερινό σχολείο, το οποίο πραγματοποιείται για πρώτη φορά στην Ελλάδα, διοργανώνεται από το Εργαστήριο Τεχνολογίας Γνώσεων και Λογισμικού του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», την εταιρία Athens Technology Center και το Interactive Robots and Media Laboratory.

Για ένα ολόκληρο μήνα, από τις 4 έως τις 31 Ιούλιου, οι συμμετέχοντες θα έχουν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν διαλέξεις κορυφαίων επιστημόνων που δραστηριοποιούνται στους τομείς της τεχνητής νοημοσύνης, της ρομποτικής, των κοινωνικών μέσων και άλλων καινοτόμων τεχνολογιών πληροφορικής και να συμμετέχουν ενεργά στις ερευνητικές δραστηριότητες του Ινστιτούτου Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του «Δημόκριτου».

Πιο αναλυτικά, οι φοιτητές θα παρακολουθήσουν διαλέξεις και θα τους δοθεί η ευκαιρία να ανταλλάξουν απόψεις με κορυφαίους επιστήμονες όπως

ο Ιωσήφ Σηφάκης, ιδρυτής του εργαστηρίου Verimag στη Grenoble και ο πρώτος Έλληνας που τιμήθηκε με το Βραβείο Turing, που θεωρείται το «Νόμπελ της Πληροφορικής»,

ή ο Tom Ziemke, καθηγητής Γνωσιακών Συστημάτων και Ρομποτικής και διευθυντής του Cognition and Interaction Lab του Πανεπιστημίου του Skövde της Σουηδίας.

Εκτός όμως από ενδιαφέρουσες διαλέξεις που σκοπό έχουν να προσφέρουν γνώσεις αλλά και να εμπνεύσουν τους συμμετέχοντες, κατά τη διάρκεια του προγράμματος οι «μαθητές» του σχολείου θα έχουν τη δυνατότητα για ένα μήνα να γίνουν ενεργά μέλη των ερευνητικών ομάδων του Ινστιτούτου και να ασχοληθούν με εξειδικευμένες επιστημονικές έρευνες. Πιο συγκεκριμένα, οι συμμετέχοντες θα χωριστούν σε οκτώ διαφορετικές ερευνητικές δραστηριότητες, όπως γνωσιακά συστήματα, διαδραστική ρομποτική, κοινωνικά μέσα και δίκτυα, ψηφιακή συντήρηση κ.α., με βάση τα ενδιαφέροντα που έχουν δηλώσει.

Σε συνεργασία με έμπειρους επιστήμονες του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» αλλά και συνεργαζόμενους ερευνητές από την Ελλάδα και το εξωτερικό, σκοπός του προγράμματος είναι οι «μαθητές» να αναλάβουν δραστήριο ερευνητικό ρόλο στην εργαστηριακή ομάδα με την οποία θα συνεργαστούν.

Για περισσότερες πληροφορίες, καθώς και για αναλυτικό πρόγραμμα, επισκεφθείτε την ιστοσελίδα του Θερινού Σχολείου:

http://irss.iit.demokritos.gr/

http://portal.kathimerini.gr/4dcgi/_w_articles_kathciv_1_04/07/2013_507432

[Δροσος Γεωργιος]

Oπτικό τρανζίστορ κάνει υπολογισμούς με φως.

Αμερικανοί ερευνητές των πανεπιστημίων ΜΙΤ και Χάρβαρντ δημιούργησαν ένα απολύτως οπτικό τρανζίστορ, που χρησιμοποιεί το φως, αντί για τον ηλεκτρισμό, για να κάνει υπολογισμούς. Η μελλοντική εφαρμογή τέτοιων τρανζίστορ από την ηλεκτρονική βιομηχανία μπορεί να «απογειώσει» την απόδοση τόσο των συμβατικών όσο και των κβαντικών υπολογιστών, καθώς θα μπορούν να κάνουν υπολογισμούς πολύ πιο γρήγορα από ό,τι τώρα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικής Βλάνταν Βουλέτι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό “Science”,

http://www.sciencemag.org/content/early/2013/07/03/science.1238169.abstract

προχώρησαν στην πειραματική υλοποίηση ενός οπτικού διακόπτη που ελέγχεται από μόνο ένα φωτόνιο (σωματίδιο του φωτός) και επιτρέπει στο ίδιο το φως να ελέγχει την μετάδοση του φωτός σε ένα κύκλωμα. Με άλλα λόγια, πρόκειται για το οπτικό ισοδύναμο ενός συμβατικού τρανζίστορ, του βασικού συστατικού ενός υπολογιστικού κυκλώματος.

Οι ερευνητές ευελπιστούν ότι θα καταφέρουν να αναπαράγουν το πειραματικό οπτικό τρανζίστορ τους σε συστήματα κατάλληλα για ενσωμάτωση σε «τσιπάκια», έτσι ώστε η τεχνολογία τους να αποκτήσει πρακτική εφαρμογή και εμπορική αξία, κάτι όμως που μένει να αποδειχθεί στο μέλλον.

http://physicsgg.me/2013/07/05/o%cf%80%cf%84%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%cf%84%cf%81%ce%b1%ce%bd%ce%b6%ce%af%cf%83%cf%84%ce%bf%cf%81-%ce%ba%ce%ac%ce%bd%ce%b5%ce%b9-%cf%85%cf%80%ce%bf%ce%bb%ce%bf%ce%b3%ce%b9%cf%83%ce%bc%ce%bf%cf%8d%cf%82/

[Δροσος Γεωργιος]

Ρώσοι επιστήμονες πρωτεργάτες της κούρσας για τον υπολογιστή του μέλλοντος.

Ρώσοι επιστήμονες έχουν κάνει μια σημαντική επανάσταση στον τομέα της τεχνολογίας πληροφοριών. Στο εργαστήριο ενός από τα τεχνικά πανεπιστήμια της Μόσχας δοκίμασαν και μέτρησαν το υπεραγώγιμο κβαντικό bit - ή qubit, όπως το αποκαλούν οι ειδικοί – τη στοιχειώδη μονάδα αποθήκευσης κβαντικής πληροφορίας.

Οι ειδικοί υποστηρίζουν ότι αυτό δίνει τη δυνατότητα δημιουργίας κβαντικών υπολογιστών στη Ρωσία, σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Ένα qubit δεν είναι απλά η μικρότερη μονάδα αποθήκευσης δεδομένων σε ένα κβαντικό υπολογιστή, αλλά και η καρδιά αυτού του μηχανήματος του μέλλοντος. Οι επιστήμονες σε διάφορες χώρες περιμένουν την εμφάνιση του κβαντικού υπολογιστή σαν θαύμα, στο βαθμό που θα είναι σε θέση να κάνει υπολογισμούς με ταχύτητες εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από ένα συμβατικό υπολογιστή. Και αυτό δημιουργεί τεράστιες δυνατότητες σ΄ένα ευρύ φάσμα τομέων. Για παράδειγμα, ακόμη και οι μετεωρολογικές προγνώσεις μπορούν να γίνονται πριν από μήνες με ακρίβεια 100%.

Τι ακριβώς είναι το qubit και με τί μοιάζει, εξήγησε στη «Φωνή της Ρωσίας» ο καθηγητής Αλεξέι Ουστίνοφ, επικεφαλής του εργαστηρίου στο οποίο δοκιμάστηκε το υπεραγώγιμο qubit.

- Ένα qubit είναι ένας στενός βρόγχος, κατασκευασμένος από μέταλλο, που σε χαμηλή θερμοκρασία γίνεται υπεραγωγός. Το μέγεθος αυτού του βρόγχου είναι 10-20 microns, ο βρόχος διασπάται σε δύο σημεία με κυματικές φάσεις.

Το qubit γίνεται υπεραγώγιμο σε ασθενές μαγνητικό πεδίο και θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν δηλαδή σχεδόν -273 βαθμούς Κελσίου. Τα qubits παραμένουν σ΄ αυτή την κατάσταση για ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μόνο. Αυτή όμως η στιγμή είναι χρόνος επαρκής για να υπολογίσουν εκατοντάδες διαδικασίες.

Το πρόγραμμα που διευθύνει ο Αλεξέι Ουστίνοφ κέρδισε υποτροφία πέντε εκατομμυρίων δολαρίων σε διαγωνισμό που προκηρύχθηκε από το Υπουργείο Παιδείας της Ρωσίας. Το νέο εργαστήριο που δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος είναι εφοδιασμένο με τον πιο σύγχρονο εξοπλισμό, κάτι που καθιστά δυνατή τη διεξαγωγή μοναδικών πειραμάτων. Για την εργασία που έγινε, ο επιστήμονας λέει σεμνά:

- Δείξαμε ότι μπορούμε να εκτελέσουμε παρόμοιες μετρήσεις στη Ρωσία. Αυτό είναι μόνο το πρώτο βήμα, αλλά αυτό δείχνει ότι έχουμε τα εργαλεία για να ασχοληθούμε μ΄αυτό το είδος της Φυσικής.

Το επίτευγμα αυτό τοποθετεί τη Ρωσία στην ομάδα των παγκοσμίων πρωτεργατών, που επεξεργάζονται κβαντικούς υπολογιστές. Στο εξής οι ρώσοι επιστήμονες προτίθενται να διεξάγουν πειράματα διαχείρισης της κβαντικής κατάστασης ενός και ακολούθως περισσότερων qubits. Και αυτό θα τους φέρει πιο κοντά στη δημιουργία του υπολογιστή του μέλλοντος.

http://greek.ruvr.ru/2013_07_08/226556291/

[Δροσος Γεωργιος]

Σκληρός δίσκος… Χαιλάντερ.

Διεθνής ομάδα ερευνητών χρησιμοποίησε μια νέα μέθοδο για να κατασκευάσει ένα μέσο αποθήκευσης δεδομένων. Αυτός ο νέος τύπος σκληρού δίσκου είναι εξαιρετικά ανθεκτικός και σύμφωνα με τους κατασκευαστές του μπορεί να διατηρήσει αναλλοίωτα τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα σε αυτόν… για πάντα!

Αποθήκευση 5 διαστάσεων.

Τη νέα μέθοδο ανέπτυξαν επιστήμονες του Κέντρου Ερευνών Οπτοηλεκτρονικής του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον και του Πολυτεχνείου του Αιντχόβεν στην Ολλανδία.

Χρησιμοποίησαν λέιζερ για να αποθηκεύσουν δεδομένα σε γυάλινες νανο-δομές.

Πιο συγκεκριμένα αποθήκευσαν ένα αρχείο (ένα κείμενο) 300 kb. Η αποθήκευση των δεδομένων έγινε πενταδιάστατα, διαδικασία που αυξάνει τις αποθηκευτικές δυνατότητες ενός μέσου.

Οι «σκληροί δίσκοι» που προέκυψαν από αυτή τη διαδικασία αποδείχθηκε ότι αντέχουν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Δεν παθαίνουν τίποτε αν εκτεθούν σε θερμοκρασία χιλίων βαθμών Κελσίου!

Σύμφωνα με τους δημιουργούς τους τα νέα συστήματα αποθήκευσης μπορούν να κρατήσουν ανέπαφα και αναλλοίωτα τα δεδομένα που έχουν τοποθετηθεί σε αυτά για απεριόριστο χρονικό διάστημα.

«Αναπτύσσουμε ένα υψηλής σταθερότητας και ασφάλειας αποθηκευτικό μέσο χρησιμοποιώντας γυαλί. Αυτό το μέσο θα έχει μεγάλη χρησιμότητα για οργανισμούς που διατηρούν μεγάλα αρχεία. Αυτή τη στιγμή οι εταιρείες πρέπει να δημιουργούν αντίγραφα των αρχείων τους κάθε 5-10 έτη επειδή οι σκληροί δίσκοι έχουν περιορισμένο χρόνο ζωής. Μουσεία, ιδρύματα, εθνικοί οργανισμοί κλπ που έχουν στην κατοχή τους και θέλουν να αποθηκεύουν μεγάλο αριθμό αρχείων και δεδομένων θα επωφεληθούν από την παρουσία αυτών των νέων μέσων αποθήκευσης. Μας έχει συναρπάσει η σκέψη ότι δημιουργήσαμε και αποθηκεύσαμε ένα αρχείο που πιθανώς θα υπάρχει ακόμη και μετά το τέλος της ανθρωπότητας. Αυτή η τεχνολογία θα διασφαλίσει ότι η ανθρώπινη γνώση δεν θα εξαφανιστεί μαζί με τον άνθρωπο» δήλωσαν στην βρετανική εφημερίδα «Independent» οι επικεφαλής της έρευνας.

http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=521846

[Δροσος Γεωργιος]

Η ανίκητη μηχανή Enigma.

O Alan Turing, ήταν ο σπουδαίος Βρετανός μαθηματικός, που κατάφερε μαζί με την ομάδα του να «σπάσει» τους κώδικες επικοινωνίας των Ναζί, να αποκωδικοποιήσει τη διαβόητη μηχανή Enigma, στη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου. Η δουλειά που είχαν αναλάβει ήταν αρκετά δύσκολη και χρονοβόρα, αλλά ο Turing και οι συνεργάτες του ήταν αποτελεσματικοί.

Ο Jacob Aron υπενθυμίζει το επίτευγμα του μαθηματικού στο τελευταίο τεύχος του περιοδικού NewScientist και σημειώνει :

«Ευτυχώς, που οι Ναζί δεν χρησιμοποιούσαν μια κβαντική μηχανή Enigma. Τότε ο Turing και η ομάδα του, σίγουρα δεν θα τα είχαν καταφέρει», αφού οι κβαντικές μηχανές θα μπορούσαν να κρατήσουν μυστικό το κλειδί ασφαλείας ενός κωδικού.

Οι μηχανές Enigma μοιάζουν με τη βελτιωμένη εκδοχή μιας γραφομηχανής, με το φωτιζόμενο πάνελ πάνω από το πληκτρολόγιο να εμφανίζει στην επιφάνειά του το αλφάβητο. H δακτυλογράφηση ενός γράμματος καταγράφει στο φωτισμένο πάνελ ένα διαφορετικό γράμμα, δείχνοντας τον τρόπο κρυπτογράφησής του.

Συνδεδεμένοι ρότορες κρυπτογραφούν τους χαρακτήρες, οδηγώντας ένα ηλεκτρικό σήμα σε μια συγκεκριμένη πορεία. Στο πάτημα κάθε νέου γράμματος η πορεία αλλάζει, οπότε αν πληκτρολογήσει κάποιος το ίδιο γράμμα, αυτό θα κρυπτογραφηθεί με διαφορετικό τρόπο, ώστε να αποφευχθούν τα επαναλαμβανόμενα μοτίβα γραμμάτων, στα οποία βασίζονται, συχνά, όσοι προσπαθούν να σπάσουν κωδικούς.

Ο Turing και οι συνεργάτες του στηρίχθηκαν και σε εξωτερικές πληροφορίες, όπως, για παράδειγμα, στη γνώση ότι ένα μήνυμα είναι πολύ πιθανό να αναφέρεται στον καιρό, για να κάνουν μελετημένες εικασίες για το περιεχόμενό του, οι οποίες τους οδηγούσαν, συχνά, στο κλειδί ασφαλείας του κωδικού.

Με άλλα λόγια, όσο αυξάνονταν οι πληροφορίες για ένα μήνυμα, τόσο μειωνόταν η δύναμη του κωδικού ασφαλείας.

Ο Seth Loyd, καθηγητής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, στην κβαντική μηχανή Enigma που προτείνει διατηρεί τη βασική ιδέα της ύπαρξης δύο ανθρώπων με ίδιου τύπου μηχανές και κοινές ρυθμίσεις. Στη θέση, όμως της ηλεκτρικής ενέργειας και των στροφείων που αλλάζουν τις ρυθμίσεις, η επινοημένη μηχανή του χρησιμοποιεί φωτόνια, με την κβαντική ικανότητα να ακολουθούν δύο διαφορετικές πορείες ταυτόχρονα.

«Η μετάβαση της ιδέας στην κβαντική μηχανική αλλάζει την εξίσωση: η αύξηση των πληροφοριών για ένα μήνυμα στην ομάδα που προσπαθεί να «σπάσει» ένα κωδικό δεν οδηγεί σε σημαντική μείωση της ασφάλειας του κωδικού, εκτός εάν οι πληροφορίες είναι το ίδιο το κλειδί ασφαλείας», λέει ο S. Lloyd, o οποίος προσπαθεί να φτιάξει μια μηχανή που δεν αποκλείεται να έχει τις διαστάσεις και την όψη μιας κλασικής γραφομηχανής.

http://physicsgg.me/2013/07/24/%ce%b7-%ce%b1%ce%bd%ce%af%ce%ba%ce%b7%cf%84%ce%b7-%ce%bc%ce%b7%cf%87%ce%b1%ce%bd%ce%ae-enigma/

[Δροσος Γεωργιος]

Συνδέσαμε διαφορετικές περιοχές της επιστήμης.

ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΑΓΓΕΛΑΚΗΣ (καθηγητής Πολυτεχνείου Κρήτης και βασικός ερευνητής στο Κέντρο Κβαντικών Τεχνολογιών της Σιγκαπούρης)

Συνέντευξη στον ΓΙΑΝΝΗ ΛΥΒΙΑΚΗ – enet.gr

Παρόλο που έχουμε κάνει τεράστια βήματα τα τελευταία 10-15 χρόνια, έχουμε ακόμα αρκετό δρόμο μέχρι να κατασκευάσουμε κβαντικές μηχανές ευρείας χρήσεως, δηλαδή για προσωπική χρήση. Με ασύλληπτες ταχύτητες θα «τρέχουν» οι υπολογιστές στο μέλλον, οι λεγόμενοι «κβαντικοί υπολογιστές», για τη δημιουργία των οποίων εργάζεται ένας Έλληνας επιστήμονας με την ομάδα του.

Σύμφωνα με τις πρωτοποριακές και διεθνώς αναγνωρισμένες εργασίες του Δ. Αγγελάκη και της ομάδας του, ισχυρά αλληλεπιδρώντα φωτόνια παγιδευμένα σε οπτικές ίνες με ψυχρά άτομα μπορούν να προσομοιώσουν και να εξηγήσουν πολύπλοκα φαινόμενα της κβαντικής θεωρίας πεδίων, αλλά και να χρησιμοποιηθούνγια την κατασκευή φωτονικών κβαντικών υπολογιστών

Πρόκειται για τον καθηγητή του Πολυτεχνείου Κρήτης και βασικό ερευνητή στο Κέντρο Κβαντικών Τεχνολογιών της Σιγκαπούρης Δημήτρη Αγγελάκη, ο οποίος μας εξηγεί ότι με τους κβαντικούς υπολογιστές θα μπορούμε να επεξεργαστούμε και να αποθηκεύσουμε περισσότερους αριθμούς από το συνολικό αριθμό ατόμων σε ολόκληρο το Σύμπαν! Οι εργασίες του για κβαντικούς υπολογιστές με φωτόνια έχουν τύχει παγκόσμιας αναγνώρισης και έχουν φέρει νέα δεδομένα στον τομέα των κβαντικών τεχνολογιών.

* Οι εργασίες σας για τα φωτόνια τι καινούργιο έχουν φέρει στον τομέα αυτό;

- Καταφέραμε να συνδέσουμε μέχρι τώρα διαφορετικές περιοχές της επιστήμης, τη φυσική των Laser με τη φυσική συμπυκνωμένης ύλης, τη νανοτεχνολογία και τους κβαντικούς υπολογιστές.

* Εκτοτε, έχει εξελιχθεί η εργασία σας, και σε ποια επίπεδα;

- Ανοιξε, θα λέγαμε, ένα καινούργιο πεδίο σχετικό με τη χρήση ισχυρά αλληλεπιδρώντων φωτονίων ως μέσου κατανόησης και περιγραφής της ύλης στο μικρόκοσμο. Πολλές σημαντικές ερευνητικές ομάδες σε διεθνές επίπεδο ξεκίνησαν ερευνητικά προγράμματα εμπνευσμένες από τη δουλειά μας, σε θεωρητικό αλλά και πειραματικό επίπεδο, σε όλο το ερευνητικό φάσμα, από βασική έρευνα μέχρι εφαρμογές στη νανοτεχνολογία. Εμείς, συγκεκριμένα, είμαστε στη φάση πειραματικής υλοποίησης των προβλέψεών μας, σε συνεργασία με πειραματικές και θεωρητικές ομάδες στη Γερμανία, στις ΗΠΑ και στη Σιγκαπούρη. Ταυτόχρονα, μαθαίνουμε από τη διεθνή βιβλιογραφία και τις αναφορές που μας κάνουν, αλλά και από τις συμμετοχές μας σε διεθνή συνέδρια, ότι τουλάχιστον 20 ερευνητικές ομάδες στις ΗΠΑ, στην Ευρώπη και στην Ασία προσπαθούν να παραγάγουν έρευνα βασισμένες στη βασική μας πρόταση των φωτονικών κβαντικών προσομοιωτών.

* Πώς μπορείτε να συμβάλετε στη δημιουργία κβαντικών υπολογιστών;

- Η εργασία μας, όπως και αυτές που ακολούθησαν από εμάς και άλλους τα τελευταία χρόνια, ανήκουν στον τομέα των κβαντικών προσομοιωτών. Αυτοί είναι κβαντικοί υπολογιστές «προγραμματισμένοι» να τρέχουν «κβαντικό software σε κβαντικό hardware». Αυτό τους επιτρέπει να λύνουν προβλήματα που μέχρι σήμερα αδυνατούμε να αντιμετωπίσουμε και σε βασικό επίπεδο κατανόησης, αλλά και σε υπολογιστικό επίπεδο. Για παράδειγμα, το πώς λειτουργούν οι υπεραγωγοί και αν είναι δυνατή η ύπαρξή τους σε θερμοκρασία δωματίου ή ποιες είναι οι φυσικές αρχές που διέπουν τη λειτουργία του κβαντικού μαγνητισμού και των αντίστοιχων κβαντικών μονάδων μνήμης.

Απαντήσεις στα παραπάνω δύο, αλλά και σε άλλα παρόμοια ανοιχτά προβλήματα θα οδηγήσουν σε πλήθος εφαρμογών, όπως στην κατασκευή λειτουργικών κβαντικών νανο-κυκλωμάτων ως βασικών μονάδων επεξεργασίας πληροφορίας (κβαντικών τσιπ). Δυστυχώς, οι κλασικοί υπολογιστές, δηλαδή οι υπολογιστές που έχουμε τώρα και που λειτουργούν με τις αρχές της κλασικής φυσικής, αντιμετωπίζουν τεράστια προβλήματα μνήμης και επεξεργασίας όταν καλούνται να προσομοιώσουν, να περιγράψουν και τα πιο απλά κβαντικά συστήματα. Οι κβαντικοί προσομοιωτές, ως κβαντικά συστήματα οι ίδιοι, όπως πρώτος είχε παρατηρήσει ο Richard Feynman τη δεκαετία του ’80, μπορούν να προσομοιώσουν τη συμπεριφορά ενός άλλου κβαντικού συστήματος (ενός φωτονικού ή ηλεκτρονικού νανοκυκλώματος, για παράδειγμα) αποτελεσματικά και με εκθετικά μικρότερο αριθμό υπολογιστικών βημάτων απ’ ό,τι ένας κλασικός υπολογιστής.

* Τι ακριβώς είναι οι κβαντικοί υπολογιστές και σε τι ταχύτητες θα λειτουργούν;

- Ας υποθέσουμε ότι έχουμε δύο κβαντικά bits (qubits). Λόγω της αρχής της κβαντικής υπέρθεσης, σε αυτά μπορούν να συνυπάρξουν και οι τέσσερις υπολογιστικές καταστάσεις (αριθμοί 00, 01, 10, 11) ταυτόχρονα. Σε έναν κλασικό υπολογιστή, μόνο μία κατάσταση επιτρέπεται τη φορά, είτε η 00, είτε η 01 κ.λπ. Με τρία qubits αποθηκεύουμε και επεξεργαζόμαστε ταυτόχρονα 2Α3=8 αριθμούς. Με 200 qubits, τα οποία είναι πολύ λιγότερα από τα μπιτ ενός απαρχαιωμένου υπολογιστή του ’70, θα μπορούμε να επεξεργαστούμε και να αποθηκεύσουμε περισσότερους αριθμούς από το συνολικό αριθμό ατόμων σε ολόκληρο το Σύμπαν!

Εχει αποδειχθεί ότι χρησιμοποιώντας την αρχή του κβαντικού παραλληλισμού μπορούμε να φτιάξουμε κβαντικούς αλγόριθμους που μπορούν να ψάξουν σε μια βάση δεδομένων (το όνομα που αντιστοιχεί σε έναν αριθμό σε ένα τεράστιο τηλεφωνικό κατάλογο, για παράδειγμα) ή να σπάσουν τεράστιους κωδικούς κρυπτογραφίας, σε κλάσματα του χρόνου που κάνει ένας σύγχρονος κλασικός υπερυπολογιστής. Μιλάμε για λεπτά της ώρας στη μια περίπτωση και μήνες του χρόνου στην άλλη!

* Θα δούμε σύντομα κβαντικούς υπολογιστές στην αγορά;

- Πρέπει να πω εδώ ότι, παρόλο που έχουμε κάνει τεράστια βήματα τα τελευταία 10-15 χρόνια, έχουμε ακόμα αρκετό δρόμο μέχρι να κατασκευάσουμε κβαντικές μηχανές ευρείας χρήσεως, για προσωπική χρήση δηλαδή. Σε ερευνητικό επίπεδο και σε εφαρμογές μεγάλου μεγέθους που θα λύνουν προβλήματα στη νανοτεχνολογία, στην κρυπτογραφία, και ίσως στη βιολογία και στην ιατρική, είμαστε πιο κοντά.

Το πρόβλημα είναι κυρίως τεχνολογικό, καθώς η απομόνωση και ο χειρισμός της ύλης σε κβαντικό επίπεδο είναι κάτι που μαθαίνουμε να κάνουμε αποτελεσματικά μόνο τα τελευταία χρόνια. Να πω εδώ ότι το Νόμπελ στη Φυσική φέτος απονεμήθηκε σε δύο πρωτεργάτες σε αυτήν την κατεύθυνση, τον David Wineland από τις ΗΠΑ και τον Serge Haroche από τη Γαλλία, που πρώτοι, πριν από μερικά χρόνια, κατάφεραν να απομονώσουν και να πραγματοποιήσουν βασικούς κβαντικούς υπολογισμούς, ο πρώτος σε άτομα σε μορφή ιόντων και ο δεύτερος σε φωτόνια.

http://physicsgg.me/2013/07/29/%ce%b4-%ce%b1%ce%b3%ce%b3%ce%b5%ce%bb%ce%ac%ce%ba%ce%b7%cf%82-%cf%83%cf%85%ce%bd%ce%b4%ce%ad%cf%83%ce%b1%ce%bc%ce%b5-%ce%b4%ce%b9%ce%b1%cf%86%ce%bf%cf%81%ce%b5%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%ad%cf%82-%cf%80/

[Δροσος Γεωργιος]

Τι συμβαίνει κάθε λεπτό στο Internet;

Τα τελευταία χρόνια και όσο αυξάνεται ο πληθυσμός αλλά και οι εφαρμογές του Διαδικτύου γίνονται ανά τακτά χρονικά διαστήματα καταγραφές ή καλύτερα απογραφές του τι συμβαίνει είτε σε ημερήσια, είτε σε ωριαία βάση στον κυβερνοχώρο. Η τελευταία απογραφή έγινε από την εταιρεία διαδικτυακών διαφημιστικών και εμπορικών υπηρεσιών qmee.

Σε αυτή καταγράφεται το τι συμβαίνει στο Internet κάθε 60 δευτερόλεπτα.

Σύμφωνα με αυτή την καταγραφή κάθε λεπτό στον δημοφιλέστερο δικτυακό τόπο προβολής βίντεο, στο YouTube, οι χρήστες τοποθετούν εκεί νέα βίντεο συνολικής διάρκειας 72 ωρών. Στη νέα ιδιαίτερα δημοφιλή υπηρεσία ανάρτησης φωτογραφιών Instagram κάθε λεπτό εισέρχονται 216 χιλιάδες φωτογραφίες. Κάθε λεπτό γίνονται 1.8 εκατομμύρια likes στο Facebook ενώ στον διαδικτυακό πολυκατάστημα του Amazon γίνονται αγορές αξίας περίπου 80 χιλιάδων ευρώ. Κάθε λεπτό αποστέλλονται 204 εκατομμύρια e-mails και γίνονται 278 χιλιάδες tweets. Η qmee έφτιαξε και ένα ενδιαφέρον γράφημα στο οποίο καταγράφονται δεκάδες στατιστικά στοιχεία για το τι συμβαίνει κάθε λεπτό στο Internet.

http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=524431

[trex]

Τεχνητή νοημοσύνη μέσα από τους κβαντικούς υπολογιστές του μέλλοντος

 

Σύμφωνα με μελέτες, οι υπολογιστές του μέλλοντος θα είναι οι κβαντικοί οι οποίοι θα έχουν την δυνατότητα να μας παρέχουν τεχνητή νοημοσύνη.

Οι συγκεκριμένοι υπολογιστές θα έχουν την δυνατότητα να κωδικοποιούν τις πληροφορίες όπως επίσης και να σπάνε τους κωδικούς αποκρυπτογράφησης πράγμα που δεν συμβαίνει στους κλασσικούς υπολογιστές του σήμερα. Πρόκειται για την κβαντική έκδοση της μηχανικής μάθησης, την οποία δημιουργεί μια ερευνητική ομάδα.

 

Μέσα από μια σειρά αλγόριθμων οι προγραμματιστές ευελπιστούν να καταφέρουν να περάσουν μια μορφή τεχνητής νοημοσύνης στον άνθρωπο.

 

http://www.axortagos.gr/texniti-noimosini-mesa-apo-tous-kvantikous-ipologistes-tou-mellontos.html

[Δροσος Γεωργιος]

Ανεβάζει ταχύτητες το ερευνητικό δίκτυο GEANT.

Το GEANT, το πανευρωπαϊκό ερευνητικό δίκτυο υπερυψηλών ταχυτήτων, το οποίο, μεταξύ άλλων, συνέβαλε στην ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς στο CERN, ανακοίνωσε ότι θα μπορούσε να επιτύχει ταχύτητες μέχρι 2Tbps (τεραμπάιτ ανά δευτερόλεπτο) χάρη στη σημαντική αναβάθμισή του.

Ήδη, από σήμερα σε όλο το κεντρικό δίκτυό του διατίθενται ταχύτητες μέχρι 500Gbps, ενώ μεμονωμένοι χρήστες σε 32.000 πανεπιστήμια, ιδρύματα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, ερευνητικά κέντρα, σχολεία, βιβλιοθήκες, μουσεία, εθνικά αρχεία και νοσοκομεία μπορούν πλέον να μεταβιβάζουν δεδομένα με ταχύτητα έως 100Gbps.

Οι μεγαλύτερες πλέον ταχύτητες στο διαδίκτυο αναμένεται να επιταχύνουν τη ευρωπαϊκή ερευνητική συνεργασία και να ικανοποιήσουν τη διαρκώς αυξανόμενη ζήτηση για πιο μαζική και πιο γρήγορη μεταφορά δεδομένων.

Με τις νέες υψηλές ταχύτητες, το δίκτυο GEANT θα στηρίξει αποτελεσματικότερα όλους τους επιστημονικούς κλάδους στην Ευρώπη, από τη φυσική υψηλών ενεργειών και την έρευνα του διαστήματος μέχρι την αντιμετώπιση κοινωνικών προβλημάτων, όπως η γήρανση του πληθυσμού, η διάγνωση των ασθενειών και η κλιματική αλλαγή.

Το GEANT συγχρηματοδοτείται από την EE και τα εθνικά ερευνητικά και εκπαιδευτικά δίκτυα της Ευρώπης.

Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή συμμετέχει στη χρηματοδότηση του δικτύου GEANT με 41,8 εκατ. ευρώ.

Το δίκτυο συνδέει 43 ευρωπαϊκές χώρες και τουλάχιστον 50 εκατ. τελικούς χρήστες σε πάνω από 10.000 πανεπιστήμια, ιδρύματα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, ερευνητικά ιδρύματα, βιβλιοθήκες, μουσεία, εθνικά αρχεία, νοσοκομεία κλπ, καθώς επίσης 22.000 σχολεία πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. Το έργο συντονίζει η βρετανική εταιρεία DANTE ως επικεφαλής μιας κοινοπραξίας 41 εταίρων.

Εξάλλου, το GEANT εξασφαλίζει συνδέσεις σε 65 χώρες εκτός Ευρώπης, φθάνοντας σε όλες τις ηπείρους μέσω των δικτύων TEIN (ζώνη Ασίας/Ειρηνικού και Νότιας Ασίας), EUMEDCONNECT (Μεσόγειος), RedCLARA (Λατινική Αμερική), CAREN (Κεντρική Ασία), C@ribnet (Καραϊβική) και UbuntuNet (Νότια και Ανατολική Αφρική), καθώς και των δικτύων της Βόρειας Αμερικής, της Κίνας και της Ιαπωνίας.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231260113

[Δροσος Γεωργιος]

Ακινητοποίησαν το φως για ένα λεπτό …

Η ταχύτητα του φωτός είναι πάντα μικρότερη όταν το φως κινείται μέσα σε ένα οποιοδήποτε διαφανές υλικό μέσο – π.χ. μέσα στο γυαλί η ταχύτητα του φωτός μειώνεται κατά περίπου 40%.

Κανένα μέσο, όμως, δεν μπορεί να μειώσει την ταχύτητα του φωτός στο μηδέν. Το 1999, ωστόσο, ερευνητές του Χάρβαρντ κατάφεραν να επιβραδύνουν το φως στα 61 χιλιόμετρα την ώρα, και δύο χρόνια αργότερα μπόρεσαν να το σταματήσουν εντελώς, έστω και για μια στιγμή.

Τώρα, ερευνητές στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Ντάρμσταντ δείχνουν ότι το φως μπορεί να αιχμαλωτιστεί για περισσότερο χρόνο, έως και 60 δευτερόλεπτα, χάρη σε μια πειραματική διάταξη που βασίζεται σε έναν κρύσταλλο και δύο δέσμες λέιζερ.

Το μυστικό είναι ότι ο κρύσταλλος, ένα υλικό που μοιάζει με γυαλί, γίνεται διαφανής για να απορροφήσει το εισερχόμενο φως, ενώ αμέσως μετά γίνεται αδιαφανής, οπότε το φως παγιδεύεται μέσα του.

Για να σταματήσουν το φως οι φυσικοί χρησιμοποίησαν έναν κρύσταλλο σαν το γυαλί που περιείχε μια μικρή συγκέντρωση ιόντων από το στοιχείο Πρασεοδύμιο (Pr).

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A0%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B9%CE%BD%CE%BF%CE%B4%CF%8D%CE%BC%CE%B9%CE%BF

Η πειραματική τους διάταξη περιείχε επίσης δυο δέσμες λέιζερ. Η μια αποτελούσε τμήμα της συσκευής επιβράδυνσης, ενώ η δεύτερη θα αναγκαζόταν να σταματήσει. Η πρώτη δέσμη φωτός, η επονομαζόμενη «δέσμη ελέγχου», μεταβάλλει τις οπτικές ιδιότητες του κρυστάλλου.

Η δεύτερη δέσμη, διερχόμενη μέσα από αυτό το νέο μέσο του κρυστάλλου και φωτός από το πρώτο λέιζερ, επιβραδυνόταν. Όταν οι φυσικοί απενεργοποιούσαν την δέσμη ελέγχου, τότε η επιβραδυνόμενη δέσμη σταματούσε.

Πιο συγκεκριμένα το φώς μετατρεπόταν σε ένα είδος παγιδευμένου κύματος στο κρυσταλλικό πλέγμα.

Παρουσιάζοντας το πείραμά τους στην επιθεώρηση Physical Review Letters,

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v111/i3/e033601

οι ερευνητές εκτιμούν πάντως ότι το φως είναι δυνατό να μείνει «παγωμένο» για μεγαλύτερο διάστημα, ίσως και μια εβδομάδα.

Συσκευές που ακινητοποιούν το φως θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στο μέλλον για σε οπτικά συστήματα αποθήκευσης δεδομένων.

Όπως γνωρίζουμε από τις οπτικές ίνες, το φως μπορεί να μεταφέρει πληροφορίες, οι οποίες θα παγιδεύονταν κι αυτές στον κρύσταλλο όταν το φως ακινητοποιείται.

Στο τελευταίο πείραμα, οι ερευνητές μπόρεσαν να αποθηκεύσουν στον κρύσταλλο τις πληροφορίες που μετέφερε η εισερχόμενη δέσμη -μια απλή εικόνα με ρίγες- και να ανακτήσουν τις πληροφορίες αυτές ένα λεπτό αργότερα.

Επόμενος στόχος των ερευνητών είναι αφενός να αιχμαλωτίσουν το φως για περισσότερο χρόνο, αφετέρου να αυξήσουν την ποσότητα πληροφορίας που μπορεί να αποθηκευτεί.

Και, αν οι προσπάθειες αποδώσουν, το αιχμάλωτο φως θα μπορούσε να γίνει βασικό εργαλείο για τα δίκτυα του μέλλοντος.

Βίντεο: Πως οι επιστήμονες σταμάτησαν το φως

http://physicsgg.me/2013/08/07/%ce%b1%ce%ba%ce%b9%ce%bd%ce%b7%cf%84%ce%bf%cf%80%ce%bf%ce%af%ce%b7%cf%83%ce%b1%ce%bd-%cf%84%ce%bf-%cf%86%cf%89%cf%82-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%bb%ce%b5%cf%80%cf%84%cf%8c/

[Δροσος Γεωργιος]

Συσκευές «μιλούν» μεταξύ τους χωρίς σύρματα και μπαταρίες.

Όσο η τεχνολογία εξελίσσεται, τόσο τα πράγματα μικραίνουν, ώσπου κάποια στιγμή καθίστανται περιττά. Η διαχρονική αυτή τάση μπορεί να επιβεβαιωθεί και στην περίπτωση των μπαταριών, αφού Αμερικανοί ερευνητές δημιούργησαν ένα νέο σύστημα ασύρματης επικοινωνίας, που επιτρέπει στις συσκευές να «μιλούν» μεταξύ τους, χωρίς να χρειάζονται ούτε σύρματα, αλλά ούτε και μπαταρίες.

Οι ερευνητές του πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, με επικεφαλής τους καθηγητές επιστήμης των υπολογιστών και μηχανικής Σιάμ Γκολακότα και Τζόσουα Σμιθ, που έκαναν τη σχετική ανακοίνωση- δημοσίευση σε διεθνές συνέδριο στο Χονγκ Κονγκ, ανέφεραν ότι η πολλά υποσχόμενη τεχνική τους αξιοποιεί τα σήματα της τηλεόρασης και της κινητής τηλεφωνίας, τα οποία είναι διάχυτα στον χώρο και περιβάλλουν τους ανθρώπους όλο το 24ωρο.

Δύο ασύρματες συσκευές χωρίς μπαταρία επικοινωνούν μεταξύ τους και ανταλλάσσουν δεδομένα, αντανακλώντας τα υπάρχοντα ήδη στο περιβάλλον σήματα. Οι κεραίες των συσκευών ανιχνεύουν και αντανακλούν αυτά τα διάσπαρτα σήματα, τα οποία μετά λαμβάνει μια άλλη αντίστοιχη συσκευή.

Όπως είπε ο Σιάμ Γκολακότα, τα ήδη υπάρχοντα ασύρματα σήματα στην ατμόσφαιρα «χειραγωγούνται» για να χρησιμοποιηθούν τόσο ως μέσο επικοινωνίας, όσο και ως πηγή ενέργειας. «Δημιουργούμε ένα δίκτυο συσκευών σχεδόν από το τίποτε», ανέφερε χαρακτηριστικά ο Τζόσουα Σμιθ και πρόσθεσε ότι «μέσω αντανάκλασης των σημάτων, δημιουργείται ένα είδος "κώδικα Μορς" για την επικοινωνία μεταξύ συσκευών χωρίς μπαταρίες».

Τελικός στόχος είναι το λεγόμενο «διαδίκτυο των πραγμάτων», δηλαδή ένα ευρύ δίκτυο συσκευών και αισθητήρων, που θα επικοινωνούν συνεχώς χωρίς την ανθρώπινη παρέμβαση, αλλά και χωρίς να διαθέτουν κάποια πηγή ενέργειας, όπως οι μπαταρίες.

Οι δυνητικές πρακτικές εφαρμογές περιλαμβάνουν συσκευές ενσωματωμένες πάνω στα ρούχα ή σε «έξυπνα» σπίτια και γενικότερα «έξυπνους» αισθητήρες μέσα σε οποιαδήποτε δομή, κατασκευή ή υλικό. Για παράδειγμα, ένας τέτοιος αισθητήρας χωρίς μπαταρίες, ενσωματωμένος σε μια γέφυρα, θα μπορούσε να παρακολουθεί συνεχώς την κατάσταση του μπετόν και του χάλυβα, ειδοποιώντας ασύρματα και έγκαιρα για τυχόν φθορές ή ραγίσματα.

Η νέα τεχνολογία βρίσκεται σε πιλοτική φάση δοκιμών, κατά τις οποίες συσκευές μεγέθους πιστωτικής κάρτας, χωρίς μπαταρίες, έχουν καταφέρει να επικοινωνήσουν ασύρματα σε απόσταση μερικών μέτρων μεταξύ τους, σε διαφορετικά περιβάλλοντα (εσωτερικό κτιρίων, δρόμους κ.α.). Η μετάδοση του σήματος έγινε με ρυθμό 1 kilobit ανά δευτερόλεπτο, που θεωρείται επαρκής για τη μετάδοση δεδομένων από ένα αισθητήρα, τη μετάδοση γραπτών μηνυμάτων κ.α. Οι ερευνητές ήδη εργάζονται για να βελτιώσουν τόσο την απόσταση επικοινωνίας, όσο και την ταχύτητα μετάδοσης.

Εξάλλου, η ίδια τεχνολογία θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε συσκευές με μπαταρίες, όπως τα «έξυπνα» κινητά, έτσι ώστε όταν η μπαταρία τους εξαντλείται, το τηλέφωνο να συνεχίζει να στέλνει μηνύματα αξιοποιώντας τα διάχυτα στον χώρο τηλεοπτικά σήματα.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231261309

[Δροσος Γεωργιος]

Οι κβαντικοί υπολογιστές σε κινούμενα σχέδια.

Ο Jorge Cham , γνωστός από τα ” PHD Comics“, δημιούργησε μια ταινία κινουμένων σχεδίων,

στην οποία οι John Preskill και ο Σπύρος Μιχαλάκης, από το IQIM (Institute for Quantum Information and Matter) στο Caltech, περιγράφουν την διαφορετικότητα των πραγμάτων στον κβαντικό κόσμο και το πως αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ισχυρούς κβαντικούς υπολογιστές.

Στο σχεδιο ο Σπύρος Μιχαλάκης ως Φάουστ!

http://physicsgg.me/2013/08/23/%ce%bf%ce%b9-%ce%ba%ce%b2%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%bf%ce%af-%cf%85%cf%80%ce%bf%ce%bb%ce%bf%ce%b3%ce%b9%cf%83%cf%84%ce%ad%cf%82-%cf%83%ce%b5-%ce%ba%ce%b9%ce%bd%ce%bf%cf%8d%ce%bc%ce%b5%ce%bd/

[trex]

«Wi-Fi» για ανθρώπινους εγκεφάλους

Σύστημα τηλεπαθητικής επικοινωνίας συνδέει επιτυχώς δυο ανθρώπινους εγκεφάλους, μεταδίδοντας σήματα

Ουάσινγκτον

Ένα πειραματικό σύστημα που επιτρέπει τη μετάδοση σημάτων από έναν εγκέφαλο σε έναν άλλο επέτρεψε σε έναν ερευνητή να κουνήσει από μακριά το χέρι ενός συναδέλφου του που βρισκόταν σε διαφορετικό εργαστήριο.

 

«Το Διαδίκτυο ήταν μέχρι σήμερα ένα μέσο για τη σύνδεση υπολογιστών. Τώρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση εγκεφάλων» σχολιάζει ο Αντρεα Στόκο, μέλος της ερευνητικής ομάδας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον.

 

Η μελέτη, η οποία δεν έχει ακόμα υποβληθεί για δημοσίευση, είναι η πρώτη που επιδεικνύει μια μη επεμβατική μέθοδο για τη σύνδεση των εγκεφάλων δύο ανθρώπων. Έρχεται λίγους μήνες μετά την ανακοίνωση ερευνητών του Χάρβαρντ για τη σύνδεση ανάμεσα στους εγκεφάλους ενός ανθρώπου και ενός ζώου.

 

Το πρώτο επιτυχές πείραμα σύνδεσης εγκεφάλων είχε πραγματοποιηθεί νωρίτερα σε αρουραίους και παρουσιάστηκε τον περασμένο Φεβρουάριο.

 

Απώτερος στόχος των πειραμάτων «είναι να μεταφέρουμε τις γνώσεις ενός εγκεφάλου απευθείας σε έναν άλλο εγκέφαλο» λέει τώρα ο δρ Στόκο.

 

Η τελευταία έρευνα, πάντως, αφορά τη μετάδοση πολύ απλούστερων σημάτων.

 

Το ενδιαφέρον πείραμα

 

Ο ερευνητής Ράγιες Ράο, συνεργάτης του Στόκο, καθόταν στο εργαστήριό του φορώντας ένα καπέλο ηλεκτροεγκεφαλογράφου, το οποίο καταγράφει την ηλεκτρική δραστηριότητα σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου.

 

Τα σήματα του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος μεταδίδοντας μέσω Skype στο εργαστήριο του δρ Στόκο, στην άλλη άκρη της πανεπιστημιούπολης. Ο Στόκο δεν έβλεπε και δεν άκουγε τον συνάδελφό του, είχε όμως τοποθετημένη στο κεφάλι του μια συσκευή «μαγνητικής διακρανιακής διέγερσης» ή TMS.

 

Η συσκευή αυτή ήταν τοποθετημένη πάνω από τον κινητικό φλοιό του Στόκο, την περιοχή του εγκεφάλου που συντονίζει τις κινήσεις των άκρων.

 

Όταν ο Ράο παρακολουθούσε ένα βιντεοπαιχνίδι και φανταζόταν ότι κουνάει τον δείκτη του χεριού του για να πατήσει ένα κουμπί στο πληκτρολόγιο. Τα σήματα μεταδίδονταν στον εγκέφαλο του Στόκο και τον ανάγκαζαν να κουνάει κι αυτός τον δείκτη του σαν να πατούσε ένα κουμπί.

 

Ο ίδιος περιγράφει τις ακούσιες κινήσεις του σαν «νευρικό τικ».

 

«Ήταν ταυτόχρονα συναρπαστικό και απόκοσμο να βλέπω μια φανταστική κίνησή μου να μεταφράζεται σε μια πραγματική κίνηση από έναν διαφορετικό εγκέφαλο» σχολιάζει ο Ράο.

 

«Ήταν βασικά ένας μονόδρομος για τη ροή της πληροφορία από τον εγκέφαλό μου στον δικό του. Το επόμενο βήμα θα είναι να έχουμε μια περισσότερο ισότιμη επικοινωνία ανάμεσα στους δύο εγκεφάλους» λέει ο ερευνητής.

 

Η δυνατότητα μετάδοσης γνώσεων, πάντως, φαίνεται να απέχει πολύ ακόμα.

 

http://www.axortagos.gr/gia-anthropinous-egkefalous.html

[Δροσος Γεωργιος]

QCloud: ένας κβαντικός υπολογιστής στο διαδίκτυο.

Επιστήμονες του πανεπιστημίου του Bristol στην Αγγλία, δίνουν πλέον τη δυνατότητα σε απλούς χρήστες του διαδικτύου να χρησιμοποιήσουν έναν κβαντικό επεξεργαστή του ιδρύματος. Το επιχείρημα πίσω από την καινοτόμα αυτή δράση, είναι πως θέλουν να δημιουργήσουν πεπειραμένους προγραμματιστές, για τη στιγμή που οι κβαντικοί υπολογιστές θα αποτελέσουν κομμάτι της καθημερινότητάς μας.

«Ένας κβαντικός υπολογιστής μπορεί να κάνει τα πράγματα πολύ γρηγορότερα για εμάς, αλλά κάποιος θα πρέπει να τον προγραμματίσει. Αυτή τη στιγμή υπάρχει μόνο μια χούφτα από ανθρώπους που θα μπορούσαν να κάνουν αυτή τη δουλειά», λέει ο καθηγητής φυσικής Jeremy O’ Brien, που ηγείται της ομάδας που σχεδίασε τον επεξεργαστή και δημιούργησε αυτή την υπηρεσία στο διαδίκτυο, με το όνομα QCloud.

Ένα κβαντικό τσιπ επεξεργάζεται την πληροφορία που περιέχουν τα κβαντικά bits (qubits), τα οποία, σε αντίθεση με τα συνηθισμένα bit πληροφορίας που λαμβάνουν τιμές 0 και 1, μπορούν να βρίσκονται σε μια κατάσταση υπέρθεσης, όντας ταυτόχρονα στην κατάσταση 0 και 1. Μέχρι σήμερα, μόνο μερικά εργαστήρια στον κόσμο είχαν τη δυνατότητα να εκτελέσουν πειράματα σε κβαντικούς επεξεργαστές, σε οργανισμούς όπως η NASA ή η Google.

Ο επεξεργαστής του QCloud, δουλεύει οδηγώντας ζεύγη από φωτόνια μέσα σε μια σειρά από οπτικά κανάλια. Καθώς τα φωτόνια διαδίδονται, «μπλέκονται» κβαντικά, το οποίο σημαίνει πως η κβαντική μέτρηση των ιδιοτήτων του ενός, επηρεάζουν τις ιδιότητες του άλλου. Ο χρήστης, προγραμματίζοντας τη συσκευή μπορεί να πραγματοποιήσει ένα πλήθος από υπολογισμούς.

«Μπορεί να κάθεσαι στο λεωφορείο και με το κινητό σου τηλέφωνο να κάνεις ένα πείραμα κβαντικής οπτικής το οποίο δεν έχει ξαναγίνει ποτέ», λέει ο φυσικός Peter Shadbolt, μέλος της ερευνητικής ομάδας. Προς το παρόν στο διαδίκτυο υπάρχει μία έκδοση προσομοίωσης του επεξεργαστή μαζί με υλικό που βοηθάει τον χρήστη που δεν έχει εξοικειωθεί με το αντικείμενο, ενώ η πρόσβαση των χρηστών στο τσιπ θα αρχίσει από τις 20 Σεπτεμβρίου.

Για την ώρα, ο επεξεργαστής θα αποτελείται από 2 qubits, ενώ η ομάδα του πανεπιστημίου πειραματίζεται με επεξεργαστές των 6 και 8 qubits. Αν και στα πρώτα του βήματα, ο υπολογιστής του QCloud δε συγκρίνεται με τις επιδόσεις των εμπορικών υπολογιστών, η πρώτη φορά που εφαρμόζεται η λογική των υπηρεσιών συννέφου (cloud services) στους κβαντικούς υπολογιστές είναι μια πολλά υποσχόμενη εξέλιξη.

http://physicsgg.me/2013/09/08/22726/