Wrzesień 2019

Google zapowiada dominację w zakresie komputerów kwantowych

Google być może dokonało historycznego przełomu w informatyce, dzięki skonstruowaniu najpotężniejszego komputera kwantowego w historii. Firma twierdzi, że ich osiągnięcie jest potwierdzeniem dominacji kwantowych maszyn nad tradycyjnymi PC.

 

Portal internetowy Fortune dotarł do kopii dokumentu Google'a, który został wysłany do NASA na początku tego tygodnia. Jego treść zasadniczo skupia się na opisie dokonań nowego komputera kwantowego, z którym nie może równać się żadna klasyczna maszyna – nawet najpotężniejszy superkomputer świata.

 

Rzecznik Google odmówił komentarza w sprawie autentyczności dokumentu. NASA również nabrała wody w usta i nie udzieliła odpowiedzi. Anonimowy informator zaznajomiony z sytuacją potwierdził jednak, że NASA przez przypadek opublikowała dokument. Przez następne miesiące osiągi komputera kwantowego mają być weryfikowane przez grono specjalistów.

 

Osiągnięcie Google'a może stać się przełomowym momentem w informatyce. Firma podważyła w dokumencie wątpliwości, jakoby niektóre nieprzewidziane prawa natury mogłyby uniemożliwić działanie komputerów kwantowych. Ponadto, badacze Google'a przewidują, że moc obliczeniowa maszyn kwantowych będzie rosła w zatrważającym tempie. Eksperyment opisany w dokumencie wykazał, że komputer kwantowy pokonuje regularne PC w zadaniu, które polegało na obliczaniu mocy wyjściowej obwodów:

Podczas, gdy nasz komputer potrzebuje około 200 sekund na wykonanie zadania milion razy, najnowocześniejszy superkomputer potrzebowałby około 10 tysięcy lat na realizację tego samego celu.

Komputer Google'a o nazwie Sycamore posiada 53 kubity, czyli jednostki mocy kwantowej maszyny. Tak potężny procesor może wykonywać zaawansowane obliczenia, znajdujące się poza zasięgiem najszybszych klasycznych superkomputerów.  Wiele firm liczy na to, że rozwój komputerów kwantowych przez gigantów technologicznych, takich jak Google, IBM czy Intel, doprowadzi w przyszłości do bezprecedensowych przełomów naukowych i technicznych. 

 

Niektórzy naukowcy ostrzegają jednak przed nadmiernym optymizmem, obawiając się, że zawyżone oczekiwania względem maszyn doprowadzą do nagłego "pęknięcia bańki". Dario Gil z firmy IBM uważa, że eksperyment Google'a nie ma "żadnych praktycznych zastosowań". Mężczyzna ostrzega też przed jednoznacznym definiowaniem supremacji komputerów kwantowych:

Komputery kwantowe nigdy nie będą górowały nad klasycznymi komputerami.  Moim zdaniem będą z nimi współpracować, ponieważ każdy z nich ma swoje mocne strony.

Dyrektor ds. sprzętu kwantowego w firmie Intel, Jim Clarke, zaznaczył natomiast, że komercyjnie opłacalny komputer kwantowy to wciąż melodia odległej przyszłości: 

Mocno wierzymy w potencjał tej technologii, ale wciąż jest wiele do zrobienia. Minie jeszcze dużo czasu, zanim komputery kwantowe staną się rzeczywistością.  Technologia kwantowa już wkrótce pozwoli na uwolnienie nowych możliwości obliczeniowych. Od wielkiego przełomu dzieli nas tylko jeden twórczy algorytm.

 

Zespół badaczy Google'a, który po raz pierwszy wspomniał o swoim celu w czasopiśmie naukowym Nature 2 lata temu, jest nastawiony bardziej optymistycznie, zaznaczając, że ich odkrycie może przynieść wymierne korzyści już w perspektywie krótkoterminowej.

 

 


Według naukowców na Ziemi trwa wielkie wymieranie ptaków

Jak donoszą ornitolodzy z Ameryki Północnej  na kontynencie tym od 1970 roku  ubyło aż trzy miliardy ptaków. Są to straty osiągające do 30% całkowitej tamtejszej populacji ptaków w porównaniu do stanu sprzed 50 lat.

Według badania opublikowanego w czasopiśmie Science może to być dowodem na to, że na ziemi trwa właśnie szóste masowe wymieranie. Ustalenia dokonano na podstawie wieloletnich badań 420 gatunków ptaków w Kanadzie i Stanach Zjednoczonych. 

 

Spadki populacji obserwuje się nawet wśród 19 najbardziej pospolitych gatunków ptaków, w tym wróbli, zięb czy kosów. Ubyło ich o 50 mln w porównaniu do 1970 roku. Najbardziej ucierpiała populacja ptaków żyjących na łąkach. Przez ostatnie 50 lat ich liczba zmniejszyła się o 700 mln osobników.

Eksperci uważają, że przyczyną zmniejszenia populacji zaczęła zmian klimatycznych występujących na naszej planecie, a także niszczenie naturalnych siedlisk ptaków. Na szczęście dodają, że mimo tak dużego ubytku populacji, żaden z badanych gatunków nie znalazł się jeszcze na skraju wyginięcia, ale trend depopulacyjny jest wyraźny i może się to stać w niedługiej przyszłości.

 

Uszczuplenie populacji ptaków jest też zauważalne na innych kontynentach, w tym w Europie. Przyczyny takiego stanu rzeczy są dokładnie takie same jak w przypadku Ameryki Północnej. To, że pewnych gatunków ubyło jest widoczne gołym okiem.

 


Być może wkrótce naukowcy nauczą się przewidywać erupcje wulkaniczne

Zespół badawczy przetestował nową technikę, która mogłaby dokładnie przewidzieć moment erupcji wulkanu. Metoda ta łączy fizykę i statystykę, aby stworzyć wzorzec, który pozwoli na dokładniejsze przewidywanie erupcji wulkanicznych.

Ryzyko erupcji jest trudne do przewidzenia, zwłaszcza w przypadku wulkanów, które nie wykazują żadnych oznak zmian sejsmicznych. Aby to zmienić, geolodzy opracowali metodę pozwalającą uzyskać precyzyjny model przewidywania erupcji wulkanicznych. Celem ich badań stała się historia wybuchów wulkan Okmok na Alasce.

 

Okmok przedstawia dość nietypową historię wybuchów. Po erupcji, która miała miejsce w 1997 roku rejestrowano jedynie niewielką aktywność sejsmiczną, jednak w 2008 roku wulkan niespodziewanie wybuchł ponownie. Pióropusz popiołu z ogromnej eksplozji rozciągnął się na niebie w odległości około 1,6 km, co stworzyło poważne zagrożenie dla silników lotniczych.

Erupcje są powszechnie przewidywane przez badanie aktywności trzęsienia ziemi, studzienek gruntowych i uwalniania gazu, a także innych symptomów. Wulkan Okmok nie wykazywał jednak żadnego z tych wzorców. Aby stworzyć nową, dokładniejszą metodę przewidywania erupcji, zespół badawczy zastosował technikę analizy danych statystycznych zwaną filtrowaniem Kalmana. Jest to pierwsze zastosowanie tej metody w wulkanologii, jednak jak się okazuje, wykazuje ona pewną skuteczność.

 

W przypadku Okmoka tradycyjne metody badawcze zawiodły, ponieważ nie zarejestrowano żadnej dodatkowej aktywności sejsmicznej. Zazwyczaj zbiornik pod wulkanem wypełnia się gorącymi gazami i magmą, co powoduje wzrost ciśnienia, a w rezultacie drgania ziemi. Podczas erupcji wulkanu Okmok w 2008 r. komora pod wulkanem była na tyle duża, że pomieściła dodatkowy gaz oraz magmę i nie spowodowała anomalii sejsmicznych.

Modelowanie będzie stworzone indywidualnie dla każdego wulkanu na podstawie zebranych informacji i historii erupcji. Badacze mają zamiar zrewolucjonizować system przewidywania wybuchów, co pozwoli zapobiec poważnym zagrożeniom w przyszłości.

 

 


Odnaleziono największego płaza na świecie

Naukowcy odkryli nowy gatunek salamandry, który z dużym prawdopodobieństwem można uznać za największego płaza na świecie. Odkrycie jest częścią większego projektu, mającego na celu zbadanie różnorodności chińskich salamander.

W poniedziałek w czasopiśmie naukowym Ecology and Evolution ukazało się szczegółowe studium, opisujące nowy gatunek płaza. Gigantyczne salamandry zamieszkiwały niegdyś terytoria w środkowych, południowych i wschodnich Chinach.

 

Gatunek, którego łacińska nazwa to Andrias davidianus, osiągał średnio długość około 1,1 metra i ważył niemal 50 kg. Obecnie dzikie populacje tych zwierząt są już praktycznie wymarłe. Zdobycie szczegółowych informacji na ich temat może pomóc w uratowaniu ostatnich przedstawicieli gatunku oraz pozostałych płazów.

 

Dotychczas naukowcy przebadali 17 okazów, znajdujących się w muzeach i pobrali próbki tkanek dzikich salamander. Najważniejszym odkryciem było znalezienie Andrii sligoi, gigantycznej salamandry, która przez 74 lata przebywała w jednym z londyńskich muzeów.

 

Badaczom udało się ustalić, że zwierzę za swojego życia, czyli w latach 20. i 30. XX wieku, było jedną z atrakcji ogrodu zoologicznego w stolicy Anglii. Salamandra musiała trafić na Wyspy z południowej części Chin, czyli naturalnego środowiska dla tych płazów.

 

 

Nowe badania potwierdzają, że Andria sligoi znacznie różniła się od innych salamander. Naukowcy skłaniają się ku tezie, że długi na ponad 1,8 metra płaz był największym przedstawicielem swojego gatunku. W wyniku badań wyróżniono trzy odrębne podgatunki gigantycznych salamander: davidianus, sligoi oraz trzeci, który nie posiada jeszcze nazwy, ponieważ znany jest tylko z pobranych próbek tkanek. Wszystkie trzy grupy są pod pewnymi względami unikalne i bardzo różnią się od siebie pod kątem struktury genetycznej.

Główny autor badań, Samuel Turvey z Instytutu Zoologii w Londynie, uważa, że poszczególne gatunki salamander kształtowały się w różnych okresach, co wpłynęło na różnice w ich fizjologii:

Chińskie gatunki salamander pojawiły się po raz pierwszy w okresie od 3,1 do 2,4 miliona lat temu. W tym czasie dochodziło do formowania się pasm górskich w Chinach, a Płaskowyż Tybetański gwałtownie się rozrastał, co mogło doprowadzić do wyizolowania poszczególnych gatunków, które w innym środowisku przeszły własny, indywidualny proces ewolucji.

Olbrzymie salamandry były niegdyś wykorzystywane w południowych Chinach do celów leczniczych oraz spożywczych. Spadek ich populacji jest w głównej mierze spowodowany licznymi polowaniami. Obecnie salamandry znaleziono jedynie w czterech spośród 97 regionów Chin. Londyńskie zoo jest domem dla czterech gigantycznych płazów, przechwyconych podczas próby nielegalnego importu w 2016 roku.

 

 


Opracowano pierwszą przenośną broń dźwiękową do kontroli tłumu

Broń soniczna stosowana przez służby porządkowe doskonale sprawdza się do kontroli zamieszek. Ofiary tej broni, w zależności od intensywności i czasu ekspozycji, odczuwają bardzo silny dyskomfort i ból, który wywołuje przerażenie i zmusza do ucieczki. Choć technologia ta wcale nie jest nowa, naukowcy z Chin jako pierwsi na świecie opracowali mobilną broń soniczną, która nie jest zasilana prądem elektrycznym.

 

Chińska Akademia Nauk rozwijała projekt broni dźwiękowej na zlecenie rządu od 2017 roku. Efektem prac jest urządzenie przypominające z wyglądu karabin, który pozwala rozpraszać tłumy za pomocą skupionych fal dźwiękowych o niskiej częstotliwości.

 

Broń soniczna zwykle musi być montowana na pojazdach ze względu na duże rozmiary oraz zapotrzebowanie na duże ilości energii elektrycznej. Jednak naukowcy z Chin dokonali przełomu – ich broń jest mobilna i poręczna oraz zasilana gazem, który po podgrzaniu emituje dźwięki.

 

Prototyp chińskiej broni dźwiękowej przeszedł już przez testy terenowe i badano jej wpływ na uszkodzenia ciała. Prace nad tym projektem dobiegły końca, a urządzenie zostało zatwierdzone do masowej produkcji.

Broń soniczna wywołuje przede wszystkim wibracje w błonach bębenkowych, gałkach ocznych i organach wewnętrznych, powodując dyskomfort. Jednak w zależności od intensywności i czasu ekspozycji, może również wywoływać zawroty głowy, bóle, wymioty, skurcze jelit, a w najgorszych przypadkach może prowadzić do uszkodzenia narządów, zawału serca i śmierci.

 

Szczegóły, takie jak zasięg i efektywność nowej broni, pozostają nieznane. Chińska armia oraz policja, przynajmniej oficjalnie, nie korzystała dotychczas z tego typu urządzeń, lecz niebawem prawdopodobnie to się zmieni. Możliwe, że Chiny przekażą wynalazek służbom bezpieczeństwa w Hongkongu do kontroli wielkich protestów.

 


Eksperyment ze zmodyfikowanymi genetycznie komarami wymknął się spod kontroli

Wypuszczanie do środowiska naturalnego zmodyfikowanych genetycznie komarów to popularna metoda, która ma docelowo ograniczyć populację tych owadów na danym obszarze. W ten sposób można byłoby pozbyć się komarów, które roznoszą niebezpieczne choroby. Jednak eksperyment, który został przeprowadzony w Brazylii, wymknął się spod kontroli.

 

Naukowcy zakładali, że wprowadzenie modyfikacji genetycznej do samców komarów Aedes aegypti i wypuszczenie ich do środowiska naturalnego sprawi, że samice nie będą mogły wydać na świat zdrowego potomstwa. Jest to jedna z metod kontroli populacji komarów, która powinna wykazywać się skutecznością. Tak przynajmniej zakładali naukowcy.

 

W ramach eksperymentu, który odbył się w latach 2013-2015, w brazylijskim mieście Jacobina wypuszczono dziesiątki milionów zmodyfikowanych genetycznie komarów. Oczekiwano, że populacja tych owadów na tym obszarze zostanie zredukowana o 85%, a co za tym idzie, spadnie również liczba przypadków zarażenia się niebezpiecznymi chorobami wśród ludzi. Jednak szacunki, które zostały oparte o badania laboratoryjne, nie miały przełożenia na rzeczywistość.

Naukowcy z Uniwersytetu Yale'a przebadali komary na terenach objętych eksperymentem i z zaniepokojeniem odkryli, że zmodyfikowane genetycznie owady potrafiły się rozmnażać. Co więcej, populacja komarów w brazylijskim mieście Jacobina stanowi teraz mieszankę owadów pierwotnych, oraz tych, pochodzących z Kuby i Meksyku. Początkowo populacja niebezpiecznych komarów faktycznie spadała, lecz po 18 miesiącach ponownie zaczęła wzrastać. Przypuszcza się, że samice nauczyły się rozpoznawać zmodyfikowanych samców i zaczęły je unikać.

 

Eksperyment ostatecznie wywołał efekt odwrotny od zamierzonego – liczba komarów przenoszących niebezpieczne choroby wzrosła. Naukowcy uspokajają, że obecność zmodyfikowanych genetycznie owadów w środowisku naturalnym nie stanowi zagrożenia dla ludzi, choć nikt tak naprawdę nie wie, jakie będą efekty uboczne tego eksperymentu.

 

 

 


Wynaleziono plastik, który jest twardszy od stali

Naukowcy z Uniwersytetu w Buffalo, wzorując się na perłach, opracowali lekki plastik, który jest znacznie twardszy od stali. Nowy materiał powstał z myślą o kamizelkach kuloodpornych i innych pancerzach.

 

Profesor Shenqiang Ren i jego zespół stworzył wyjątkowy plastik na bazie Dyneemy - polietylenu o ultradużej masie cząsteczkowej, który służy do produkcji między innymi pętli wspinaczkowych, kamizelek kuloodpornych i elementów endoprotez. Naukowcy tworzyli nowy materiał, wzorując się na masie perłowej.

 

Powstały plastik również ma wyjątkowo twardą powłokę zewnętrzną z bardziej elastycznym wewnętrznym podkładem, który jest w stanie deformować i absorbować pociski. Zespół ustalił, że wynaleziony plastik jest 14 razy twardszy od stali.

 

Materiał doskonale nadaje się do zatrzymywania pocisków, dlatego będzie można go wykorzystać w kamizelkach kuloodpornych, hełmach i innych rodzajach pancerzy osobistych, a także w pancerzach ochronnych dla pojazdów wojskowych, statków lub śmigłowców. W przeciwieństwie do zbroi stalowych i ceramicznych, opracowany materiał plastikowy można łatwo formować w dowolne kształty.

 

Podczas eksperymentów wykazano również, że po dodaniu nanocząsteczek krzemionki można poprawić właściwości tego materiału i stworzyć jeszcze silniejszy pancerz. Praca naukowców może przyczynić się do powstania lekkich pancerzy nowej generacji.

 


Naukowcy przypadkiem stworzyli najczarniejszy znany ludzkości materiał

Naukowcy z MIT przypadkowo stworzyli w laboratorium najczarniejszy materiał, jaki kiedykolwiek wyprodukowano. Nowy materiał pochłania co najmniej 99,995% światła, dzięki czemu jest 10 razy ciemniejszy niż cokolwiek, co stworzono wcześniej.

Materiał składa się z pionowo ułożonych nanorurek węglowych CNT, które naukowcy wyhodowali na powierzchni wytrawionej chlorem folii aluminiowej. Brianem Wardle, współautor artykułu na temat materiału, wyjaśnił, że tworzywo może mieć wiele zastosowań, m. in. w optyce oraz astronautyce.

„Nasz materiał jest 10 razy czarniejszy niż cokolwiek, co kiedykolwiek zostało wyprodukowane, jednak wciąż nie jest to stuprocentowa czerń.” – powiedział Wardle.

Badacze początkowo nie planowali stworzyć tego konkretnego materiału. Zamiast tego zespół starał się znaleźć nowe sposoby hodowania nanorurek węglowych na materiałach przewodzących prąd, aby poprawić ich właściwości elektryczne i termiczne.

Blokada na drodze ich eksperymentów doprowadziła ich do odkrycia nowego tworzywa. Próbując wyhodować CNT na aluminium, odkryto, że ​​warstwa tlenku pokrywa aluminium, gdy jest wystawiona na działanie powietrza, który działa jak izolator zamiast przewodnika elektryczności i ciepła. W końcu znaleziono rozwiązanie: chlorek sodu, który rozpuszcza warstwę tlenkową.

 

Użycie soli doprowadziło do rozpuszczenia warstwy tlenku, a w rezultacie odsłoniło czarny materiał. Testy optyczne wykazały, że nowy materiał pochłania co najmniej 99,995% światła pod każdym kątem, co oznacza, że ​​odbija 10 razy mniej światła niż jakakolwiek inna czerń, w tym słynny Vantablack.

 

Naukowcy nie są pewni jaki schemat doprowadził do powstania tak czarnego materiału. Dalsze badania mają na celu wyjaśnić co doprowadziło do powstania materiału o tak dużej pochłanialności światła.

 

 


Roboty mogą zostać ofiarami rasizmu

Nowe badanie, przeprowadzone przez Uniwersytetu Canterbury wskazuje na to, że ludzie wykazują rasistowskie uprzedzenia do czarnych robotów. Ma to być rzekomo kalką rasizmu skierowanego wobec czarnoskórych.

 

Badanie o nazwie "Roboty i Rasizm", przeprowadzone pod kierownictwem dr Christopha Bartnecka w Human Interface Laboratorium Technology, wykazało, że ludzie postrzegają roboty przypominające ludzi tak jakby miały rasę i traktują je odpowiednio do swoich uprzedzeń. Ustalono to pokazując ochotnikom sekwencje szybko zmieniających się zdjęć przedstawiających ludzi różnych ras i humanoidalne roboty w różnych kolorach. Mieli oni zaznaczyć poziom zagrożenia jaki odczuwają widząc te obrazy. Rezultaty są bardzo zaskakujące.

 

Bartneck skomentował wyniki sugerując, że winny jest antropomorfizm naszego mózgu, czyli skłonność do nadawania ludzkich cech przedmiotom. Prowadziło to do tego, że uczestnicy badania mniej zagrożenia widzieli w robotach koloru białego niż tych w ciemnych barwach.

Naukowcy twierdzą, że to nie zwykły efekt oparty o użycie jasnych i ciemnych kolorów robotów, ale ich zdaniem jest to po prostu rezultat powszechnych rasistowskich uprzedzeń wobec tak zwanych "afroamerykanów".

 

Trudno jednak traktować to jako jedyną możliwą interpretację rezultatów tego badania. Być może nie jest to kalka rasizmu zaaplikowana na humanoidalnych robotach, tylko właśnie kwestia skojarzeń na zasadzie noc i dzień. Stanowcze wykluczanie tego przez przeprowadzających badanie, może sugerować, że było ono prowadzone pod tezę.

 

 


Wszechświat może być znacznie młodszy, niż przewidywano

Naukowcy mają problem z określeniem wieku Wszechświata. Jak wynika bowiem z najnowszych obliczeń, Wszechświat może mieć kilka miliardów lat mniej, niż dotychczas sądzono.

 

Ogólnie przyjęty wiek Wszechświata wynosi 13,7 miliarda lat. W tym roku, naukowcy przedstawili dwa inne obliczenia, według których kosmos jest młodszy o kilkaset milionów lat. Teraz zespół badawczy z Instytutu Maxa Plancka ujawnił wyniki swoich obliczeń, które w żaden sposób nie zgadzają się z dotychczasowymi ustaleniami.

 

Ogromne wahania w szacunkach wynikają ze stosowania różnych metod przy obliczaniu wieku Wszechświata. Naukowcy szacują wiek na podstawie ruchu gwiazd. Jeśli Wszechświat rozszerza się szybciej, oznacza to, że szybciej osiągnął swój obecny rozmiar, a zatem powinien być stosunkowo młodszy.

Inh Jee i jej zespół z Instytutu Maxa Plancka zastosowała koncepcję zwaną soczewkowaniem grawitacyjnym, gdzie grawitacja zakrzywia światło i sprawia, że odległe obiekty wyglądają tak, jakby były bliżej. Korzystając z tej metody, naukowcy obliczyli, że Wszechświat ma około 11,4 miliarda lat.

 

Tak naprawdę jest to tylko jedna z wielu możliwych metod obliczania wieku Wszechświata. Poza tym, Inh Jee użyła tylko dwóch soczewek grawitacyjnych, dlatego margines błędu jest tak wielki, że wiek Wszechświata równie dobrze może być wyższy od ogólnie przyjętego.