Csúcstechnológia

A blog azokkal a különleges technológiákkal, érdekességekkel foglalkozik, amelyek a tudomány mai állása szerint a technológia élvonalába tartoznak. Csúcstechnológiának nevezzük azokat a technikai újításokat, találmányokat, melyek messze meghaladják a saját korukat. Jó szórakozást!

Etarget3

FRISS BLOGOK

Etarget2

NAPTÁR

április 2019
Hét Ked Sze Csü Pén Szo Vas
<<  < Archív
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30
Google Pagerank mérés, keresooptimalizálás

statcounter

Etarget

linkcsere

Elfogadták a kilogramm új definícióját

neney 2019.03.02. 14:35

Elfogadták a kilogramm új definícióját pénteken a Párizs melletti Versailles-ban a több mint ötven ország tudósainak részvételével tartott Általános Súly- és Mértékügyi Konferencián.

A kilogramm új meghatározása május 20-án lép életbe. Ezt követően a tömeg nemzetközi egységének alapja többé már nem az a platina-irídium ötvözetből készült kilogrammetalon lesz, amelyet a Párizs melletti Nemzetközi Súly- és Mérésügyi Hivatal páncéltermében őriznek.

A „nagy K” eddig érvényben lévő meghatározását az 1875-ös metrikus konferencián fogadták el és 1889-től világszerte ezt veszik alapul.

A változtatás azért vált szükségessé, mert az etalon, bármilyen ellenőrzött körülmények között is tárolták, az eltelt idő alatt vesztett atomszámából.Mostantól a Planck-állandó lesz az etalon. A kilogramm új definíciója ezentúl egy tudományos képlet, amely a fotonok energiája és hullámhossza közötti kapcsolatot meghatározó Planck-állandón alapul.

A Planck-állandó Max Planck fizikusról kapta a nevét, aki a kvantummechanika terén játszott kiemelkedő szerepet.

Szólj hozzá!

Kifejlesztették a leghatékonyabb kvantummemóriát

neney 2019.02.26. 08:10

Egy ausztrál kutatócsoport kifejlesztette az eddigi leghatékonyabb kvantummemóriát, újabb lépést téve a szupergyors számítógépek jövőbeli generációja és a fizika törvényei által védett kommunikáció felé. 

Az Ausztrál Nemzeti Egyetem (ANU) fizikai és mérnöki karának csapata az általuk kifejlesztett fénymegállító és vezérlő technikát alkalmazta a memória létrehozásához. A rendszer lelke egy -270 Celsius-fokra lehűtött kristály, amiben elektronokat manipulálnak. A rendszer páratlan hatékonysága és pontossága lehetővé teszi a fény törékeny kvantum jellegének tárolását, módosítását és előhívását. "A kristályba belépő fényt addig lassítjuk, míg meg nem áll, majd ebben az állapotban marad egészen addig, míg újra el nem engedjük" - magyarázta a kutatás vezetője, Morgan Hedges. "Amikor útjára engedjük, gyakorlatilag az utolsó fotonig mindent megkapunk, amit eredetileg egy háromdimenziós hologramként bevittünk."

Hatékonysága és pontossága a memóriát az egyik elsőszámú esélyessé emeli a kvantum számítástechnikában történő alkalmazások körében. A kvantum számítástechnikával sokkal nagyobb számítási sebesség és teljesítmény érhető el, mint a jelenkor számítástechnikájával. Ezen felül a kutatók szerint a fénytárolás kiváló lehetőséget adna az alapvető fizika tesztelésére, például megvizsgálhatnák, hogyan egyeztethető össze a különös kvantum-összefonódás hatás az általános relativitáselmélettel. 

"Össze tudnánk fonni két memória, vagyis két kristály kvantum állapotát" - nyilatkozott a csapatot vezető dr. Matthew Sellars. "A kvantummechanika szerint ha az egyik memóriát kiolvassuk, azzal azonnal megváltozik a másikon letárolt adat is, függetlenül a köztük lévő távolságtól. A relativitás szerint a mozgása befolyásolja azt, hogyan telik a memória számára az idő. Egy jó kvantum memóriával egy-egy ilyen kísérlet elvégzése csupán annyi lenne, hogy az egyik kristályt berakom az autóm hátsó ülésére és elindulok vele."

Sellars csapata korábban már végre hajtott olyan kísérletet, ami több mint egy másodpercre megállította a fényt egy kristályban. Ez igen rövid időnek tűnhet, mégis több mint ezerszerese volt a korábban megvalósítottnak. Elmondása szerint csapata most megpróbálja összeházasítani a rendszereket úgy, hogy a nagy hatékonyságot a hosszú, órákon át tartó tárolási idővel kombinálják.

Szólj hozzá!

Elkészült az első működő kvantumprocesszor

neney 2019.02.20. 11:10

A Yale Egyetem kutatói megalkották az első kezdetleges elektronikus kvantumprocesszort, újabb fontos lépést téve a kvantumszámítógép felé vezető úton.

A két qubites, vagyis kvantumbites chippel sikerült két egyszerű, kifejezetten kvantumrendszerekre írt algoritmust futtatni. Az egyik egy egyszerű keresés, a Grover-algoritmus, ami először demonstrálta a kvantuminformáció feldolgozást egy szilárdtest eszközzel. Bár processzoruk csak pár nagyon egyszerű kvantumfeladat elvégzésére képes, amit korábban már atomokkal és fotonokkal is demonstráltak, a szilárdtest eszköznek nincs szüksége túlzottan specializált közegre, lézerekre és ionokra, melyeket rendkívüli erejű mágneses mezők segítenek, emelte ki Robert Schoelkopf, a Yale fizika és alkalmazott fizika professzora, a kutatás egyik vezetője. 

Ahhoz hogy valami hétköznapibbra emlékeztető, kézzelfoghatóbb megoldást kapjanak egy szilárdtest alapú rendszerre volt szükség. Ugyanakkor nem szabad túlzott párhuzamot vonni a hétköznapi processzorokkal: a Yale eszköze alig valamivel az abszolút nulla fok fölött működik és speciális hűtési technikákat igényel.


A két-qubites processzor az első szilárdtest kvantumprocesszor, ami egy hagyományos számítógépes chipre emlékeztet és algoritmusok futtatására is alkalmas


A kvantumprocesszor két úgynevezett transmon qubitből tevődik össze. Ezek egy nióbiumrétegből és egy alumínium-oxid ostyából álló szupravezető anyag parányi darabjai, melyekbe barázdákat martak. A barázdák között az elektromos áram képes az "alagutazásra" - ez a kvantumvilág egy különleges tulajdonsága, ahol a hullámok és a részecskék úgy jutnak át az akadályokon, hogy nem törik át azokat. A két qubit, melyeket egy mikrohullámú üreg választ el egymástól, két különböző energiaállapotot foglalhat el, ami megfelel a hagyományos számítógépek bitjei által felvett egyeseknek és nulláknak, azonban a kvantummechanika törvényeit kihasználva a tudósoknak sikerült úgynevezett "szuperpozícióba" helyezni a qubiteket, vagyis egy időben több állapotot is felvettek, lehetővé téve a nagyobb információtárolást és számítási teljesítményt.

A demonstráció során lefuttatott számítások bár egyszerűek, egészen mostanáig nem voltak lehetségesek szilárdtest qubitekkel, részben azért, mert a tudósoknak nem sikerült néhány nanoszekundumnál tovább fenntartani egy qubitet. Schoelkopf változata már egy mikroszekundumig képes fennmaradni, ami elegendő idő az egyszerű algoritmusok lefuttatására. A műveletek elvégzéséhez a qubitek az őket összekötő "kvantumbuszokon" keresztül kommunikálnak egymással, melyeken fotonok szállítják az információt. Ez a Yale kutatóinak egy korábbi fejlesztése.

Az eredmények kiolvasásához egy mikrohullámú jelet használtak, ami ugyanolyan frekvenciával rendelkezik, mint az üreg mikrohulláma. "Az üreg a qubit állapotának megfelelő frekvencián rezeg. A jel átküldésével meg tudjuk állapítani az üreg állapotát, ezáltal kiolvashatjuk az eredményt" - mondta Leonardo DiCarlo fizikus, a Nature szaklapban megjelent tanulmány társszerzője.

Következő lépésként az amerikai csapat a qubitek fennmaradásának idejét szeretné megnövelni, hogy a hosszabb kvantumállapotot kiaknázva jóval összetettebb algoritmusokat is futtathassanak. Emellett több qubitet is kapcsolnának a kvantumbuszhoz, a számítási teljesítmény ugyanis exponenciálisan nő minden egyes hozzáadott kvantumbittel, magyarázta Schoelkopf. Más kérdés, hogy kettőnél több qubit alkalmazása esetén valamilyen más kiolvasási technikát kell kieszelni. 

Összességében elmondhatjuk, továbbra is jó időbe fog telni mire kvantumszámítógépekkel oldhatjuk meg a komplex problémákat.

Szólj hozzá!

Új hidegvilágrekord

neney 2019.02.14. 23:08

Az MIT (Massachusetts Institute of Technology, a Massachusettsi Műszaki Intézet) tudósai a valaha mért legalacsonyabb hőmérsékletre hűtötték le a nátriumgázt, mindössze félmillárdod fokkal az abszolút nulla fok fölé. A szeptember 12-én bejelentett eredmény hatszorosan szárnyalja túl az előző rekordot, ráadásul a világon most először hűtöttek anyagot 1 nanokelvin alá.

"Egy nanokelvin alá menni egy kicsit olyan érzés, mint amikor először futja az ember négy perc alatt az egy mérföldet" - mondta a Nobel-díjas Wolfgang Ketterle, aki egyben a csapat egyik alapító tagja. "Az ultraalacsony hőmérsékletű gázok rendkívüli módon elősegíthetik a nagy pontosságú méréseket azáltal, hogy jobb atomórákat, illetve a forgás- és gravitáció-érzékelőket állíthatunk elő" - mondta said David E. Pritchard, az atomoptika és atom-interferenciamérés egyik úttörő személyisége.


Az anyag új halmazállapotát a sebességeloszlási adatok erősítik meg. A két jobb oldali ábrán az atomok a korábbi szabadon mozgás helyett makroszkópikus kvantumállapotban egyesülnek


A kutatók elképzelése szerint eddig ismeretlen jelenségek játszódnak le ilyen alacsony hőmérsékleten: milyen kölcsönhatásba lépnek a hideg atomok a felülettel, illetve hogyan mozognak, amikor kis csatornába vagy vékony rétegbe kényszerítik őket. Ezzel a gázok egy rendkívüli anyagállapotot, az úgynevezett kvantumfolyadék halmazállapotot veszik föl, így tulajdonságaik tanulmányozásával betekintést nyerhetünk az anyag alaptermészetébe. Abszolút nulla fokon (-273,16 Celsius-fokon) az atomok mozgása megszűnik, mivel a hűtés során összes energiájukat leadják. A hűtési módszerek javításával a tudósok egyre közelebb jutottak az abszolút nulla fokhoz. Szobahőmérsékeleten az atomok egy utasszállító gép sebességével mozognak, míg az új "csúcshőmérsékleten" egy perc alatt csupán 5 cm-t tesznek meg.

1995-ben Ketterle vezetésével a Coloradói Egyetem és az MIT egyik csoportja 1 mikrokelvin (azaz 1 milliomod Kelvin) alá hűtött gázokat, melynek során felfedezték az anyag új halmazállapotát, az ún. Bose-Einstein kondenzátumot, melyben a részecskék sűrű sorokban mozognak, nem pedig egymástól függetlenül, szabadon röpdösnek. A Bose-Einstein kondenzátum felfedezését 2001-ben fizikai Nobel-díjjal jutalmazták, melyet Ketterle Eric Cornell-lel és Carl Wiemannal megosztva nyert el.

Azóta nagyon sok kutatócsoportnak sikerült nanokelvin nagyságrendű hőmérsékletetre gázokat hűteni; a legalacsonyabb hőmérséklet eddig 3 nanokelvin volt. Az MIT által beállított új rekord 500 pikokelvin, ennek a hatodrésze.

A szuperhideg atomokat mágnesek tartják fogva


Ilyen alacsony hőmérsékletű anyagot persze nem lehet edényben tartani, mert a falhoz tapadna. További problémát okoz, hogy nincs olyan tároló, amelyet ilyen alacsony hőmérsékletre le lehetne hűteni. Ezen okokból kifolyólag az atomokat mágnesek veszik körül, amelyek bezárva tartják a gázhalmazállapotú ködöt. "Egy közönséges tárolóedényben a részecskék visszapattannak az edény faláról. A mi edényünkben az atomokat a mágneses mező távol tartja a faltól" - mondja Aaron Leanhardt.

A szuperalacsony hőmérséklet eléréséhez az MIT kutatói az atomok bezárásának teljesen új módszerét fejlesztették ki, amelyet "gravitációs-mágneses csapdá"-nak hívnak. Ahogy a név is mutatja, a mágneses mező a gravitációs erőkkel összejátszva tartja egy helyben az atomokat.

"Nagyszerű érzés, hogy itt, az MIT-nél értük el az új hőmérsékelti rekordot, ahol a világ egyik ultraalacsony-hőmérsékleti kutatóközpontja is van" - mondta Dan Kleppner, az Ultrahideg Atomok Kutatóközpontjának igazgatója.

Szólj hozzá!

Mitől kvantum a D-Wave kvantumszámítógépe?

neney 2019.02.08. 22:54

Közösen vásárolt kvantumszámítógépet a Google és a NASA az egyetlen gyártótól, a kanadai D-Wave-től, melynek gépeivel kapcsolatban még kérdéses hogyan működnek és vajon gyorsabbak-e hagyományos társaiknál.

A D-Wave első vásárlója az űrrepülési óriás Lockheed Martin volt, ami egy korai modellbe, a D-Wave One-ba ruházott be 2011-ben. A NASA és a Google a már fejlettebb D-Wave Two kvantumszámítógépet szerezte be, külön említésre méltó, hogy a Google révén egy olyan cég arzenálját erősíti a speciális számítógép, ami a köz számára biztosít számítástechnikai szolgáltatásokat. "Hisszük, hogy a kvantum-számítástechnika segíthet megoldani a legnagyobb számítógép tudományi problémákat, különös tekintettel a gépi tanulást" - írta a bejelentés után blogjában Hartmut Neven, a Google munkatársa.

A gépi tanulás lényege, hogy egy számítógépet megtanítsanak egy séma felismerésére az adatokban, hogy ezáltal rendszerezni tudja az új információkat, ez a Google szolgáltatásokat működtető algoritmusok többségének a magja. A cég tervezett felhasználási területei igen széleskörűek. "Reméljük, segít a kutatóknak hatékonyabb és pontosabb modellek megalkotásában a beszéd felismeréstől a webes kereséseken át a fehérje hajtogatódással (folding) bezáróan" - írta Neven.

A D-Wave gépe a webes képkeresések területén lehet a leghasznosabb. 2009-ben a Google a D-Wave-vel együttműködésben kifejlesztett egy gépi tanulási algoritmust, ami lehetővé tette a D-Wave hardver egy régebbi verziójával autók képeinek felismerését, amire akár már építhetnek is, tökéletesítve a Google újszerű képalapú keresését. Ez lehetővé teszi a felhasználóknak, hogy egy kép alkalmazásával indítsanak kereséseket, ami jóval nagyobb kihívás, mint a kulcsszavak használatával történő keresés.

Az újonnan megvásárolt D-Wave Two a kaliforniai Moffett Field-ben található NASA Ames Kutatóközpontjában kerül elhelyezésre, amit az USRA (Universities Space Research Association) fog üzemeltetni, a gépidő ötödét külső kutatóknak ajánlva ki, természetesen hozzáférést biztosítva a Google-nek.

A D-Wave számítógépeivel kapcsolatban időről-időre heves viták alakulnak ki, mivel nem egy "mainstream" technikát, hanem az úgynevezett adiabatikus kvantumos számításokat alkalmazzák. Jelenleg is nyitott kérdés, hogy ez a megoldás elvezet-e egyáltalán a kvantum bitek kiaknázása által ígért sebességnövekedéshez.

A vásárlás véglegesítése előtt a Google, a NASA és az USRA komoly teszteknek vetette alá a gépet, amin a masina a D-Wave állítása szerint átment. Emellett a kanadai gyártó benchmark adatokat is közzétett, hogy bizonyítsa kvantumszámítógépe teljesítményét. A D-Wave Two 3600-szor gyorsabban oldott meg egy problémát, mint egy nagy teljesítményű asztali PC-n futó algoritmus - azt azonban még nem bizonyították, hogy mindez a gép kvantum képességeinek az eredménye.

Scott Aaronson, az MIT tudósa, a D-Wave egyik fő kritikusa szerint a PC algoritmust nem optimalizálták a probléma megoldására, ellentétben a D-Wave eszközzel. "A legkevésbé sem meglepő, hogy a D-Wave gép nyert, ugyanakkor egyáltalán nem informatív" - tette hozzá, kiemelve a Dél-Kaliforniai Egyetem összehasonlító tesztjének eredményeit.

Ezeket az eredményeket Daniel Lidar tette közzé, aki csapatával a Lockheed Martin gépét üzemelteti. A csapat a 108 kubites D-Wave One-t hasonlította össze két különböző hagyományos felsőkategóriás processzor által futtatott szimulációs szoftverrel, melyeket ugyanúgy optimalizáltak a számítások elvégzésére, mint a D-Wave gépet. Ebben az esetben bár a D-Wave mutatott némi bizonyítékot a kvantumviselkedésre, 15 mikroszekundumig tartott a probléma megoldása számára, míg a hagyományos processzoroknak 4 és 0,8 mikroszekundumra volt szükségük.

Lidar most hasonló teszteket végez el az új D-Wave Two-val, amit immár 503 kubittel láttak el, ezért mindenképpen teljesítményjavulást várnak tőle. "Igazán érdekes kérdés, hogy vajon egy kvantum processzor a probléma méretével arányosan jobb teljesítményre képes-e, mint a vele összevetett klasszikus processzorok" - mondta Lidar. "Amennyiben ez a helyzet, az igazolja a kvantum számítástechnikába vetett hitet"

De mi van, ha nem? "Szerintem igazolni fogja, máskülönben nehéz lesz indokolni a Google befektetését" - mondta Lidar, amivel Aaronson egyáltalán nem ért egyet. "Nem hiszem, hogy bármi olyanra fogják használni, aminek jelentős hatása lenne a Google tevékenységére. A Google gazdag cég és van pénzük, hogy akár ilyen kaliberű játékszereket is vásároljanak" - vélekedett Aaronson.

Sem a D-Wave, sem a Google nem árulta el, mennyibe került a gép, a Lockheed Martinról azonban tudjuk, hogy közel 10 millió dollárt fizettek a D-Wave One-ért.

Szólj hozzá!