Týden na ScienceMag.cz: Opět kvantová nadřazenost

20. 12. 2020 | Redakce | Různé | 1453×

Kvantový počítač vyřešil, co by nejrychlejšímu superpočítači trvalo 600 milionů let. Univerzální metrika pro měření a porovnání výkonu kvantových systémů. 2D tranzistor vyráběný na povrchu kapalného kovu. Hyperony. Planeta č. 9. Skutečně horká voda mrzne rychleji? Solení kvantových teček. Knihy roku. Na koronavirus antihistaminiky?

Kvantový počítač vyřešil, co by nejrychlejšímu superpočítači trvalo 600 milionů let

Zařízení bylo speciálně postaveno pro řešení konkrétní úlohy. Ta tentokrát spočívala v otázce, co se stane, pokud do systému rozdělovačů a zrcadel vypustíme fotony. Když se fotony v rozdělovači potkají, různě interferují. Do hry navíc vstupuje nedeterministický charakter kvantové mechaniky. S růstem velikosti vstupu (počet fotonů apod.) je pak pro klasický (super)počítač stále obtížnější dopočítat, jak budou fotony vypadat na výstupu; složitost úlohy roste exponenciálně.

Viz také: Vzorkování bosonů pro kvantovou nadvládu funguje podle algoritmu z ČVUT

Krystal se dvěma pozicemi pro atom titanu velmi špatně vede teplo

Krystalické látky se špatnou tepelnou vodivostí by potenciálně mohly být použitelné např. jako termoelektrické materiály i pro další aplikace. Dosud se tepelná vodivost snižovala tak, že se do krystalických materiálů zanášely kazy, což ale zase měnilo elektrickou vodivost i optické vlastnosti. Speciální špatně tepelně vodivé krystaly by podobné úpravy a z toho vyplývající kompromisy nevyžadovaly.

2D tranzistor vyráběný na povrchu kapalného kovu

Problémem zatím je, jak 2D polovodiče vyrábět v dostatečné kvalitě. Nový nápad nyní navrhuje přípravu sulfidu molybdeničitého na povrchu kapalného kovu. Využít lze gallium, které má teplotu tání pouze 30 °C. Roztavené gallium je pak na rozdíl od pevného substrátu hladké až po úroveň jednotlivých atomů.

Nově upravený experiment otestuje kvantovou povahu gravitace

Spojení teorie relativity a kvantové fyziky vzejde, jak se mnohdy předpokládá, z pochopení kvantové povahy gravitace. Má ale gravitace vůbec kvantový charakter? A jak to zjistit? Již dříve bylo navrženo uspořádání, kdy spolu interagují dva velké provázané kvantové systémy ve volném pádu. Uspořádání je nicméně krajně citlivé k šumu pozadí a i z jiných důvodů je realizace experimentu obtížná. Nová studie navrhuje, jak by se pokus mohl dát trochu zjednodušit.

Q-skóre: univerzální metrika pro měření a porovnání výkonu kvantových systémů

Dnes se nejčastěji výkon kvantového systému uvádí v kvantových bitech neboli qubitech. Kvantové bity jsou však volatilní a značně se liší kvalitou (rychlostí, stabilitou, konektivitou atd.) u jednotlivých kvantových technologií (jako jsou supravodivé, iontové, křemíkové, fotonické) a nemají proto ideální vypovídací hodnotu pro účely porovnání výkonu. Oproti tomu se Q-skóre zaměřuje na schopnost řešit známé problémy kombinatorické optimalizace.

Přesně změřili velikost silné interakce mezi protony a hyperony

Respektive sílu silné síly, a to mezi stabilními a nestabilními částicemi. A jak to souvisí s neutronovými hvězdami? Hyperony se za běžných podmínek velmi rychle rozpadají na proton nebo neutron, lze je považovat za excitované běžné nukleony…

Exoplaneta HD 106906 b naznačuje, že planeta Devět může existovat

Astronomové ve vzdálenosti 366 světelných let objevili exoplanetu větší než Jupiter, která obíhá velmi daleko od své hvězdy – jak mimo (nespecifikované) ostatní planety, tak i za diskem menších těles, který má zhruba odpovídat našemu Kuiperovu pásu za Neptunem.

Krátce

Vzdorující Mpembův jev: Skutečně horká voda mrzne rychleji? Nemáte chuť si to zkusit? Do mléka zamíchejte cukr, polovinu zahřejte a obě stejné části nalijte do stejných tvořítek na led. A šup s tím do mrazáku.

Udělejte si svůj vlastní marsovský rover pro děti. Evropské vozítko Rosalind Franklin dostalo mladšího brášku – hračku pojmenovanou ExoMy.

Kuriozita: venuše, mráz a hlad. Figurky paleolitických venuší, obézní nebo těhotné ženy, se nejčastěji dávají do souvislosti s kultem plodnosti. Jak to může souviset s dobou ledovou?

Vědci navrhují na Marsu elektrolyzovat přímo solanku. Většina technologií elektrolytického rozkladu vody vyžaduje vodu čistou, slanou je nejprve třeba odsolit.

Kvantové tečky zasolit. Solením se zde nemyslí nic souvisejícího s hash a kryptografií, ale opravdu ponoření kvantových teček do slané vody.

Na koronavirus by mohla zabírat i běžná antihistaminika. Epidemiologická data ukázala, že užívání konkrétních léků bylo spojeno s nižší pravděpodobností onemocnění.

Superpočítač Aitken od HPE pomáhá NASA v návratu lidí na Měsíc. NASA zkoumá, co by se stalo, kdyby dvě pomocné startovací rakety zasáhly během oddělovacího procesu střed lodi nebo sebe navzájem.

Klimatická změna zlepší podmínky pěstování lanýžů v Česku. V jižní Evropě poroste průměrná teplota rychleji než v jiných oblastech, v důsledku čehož lanýži přijdou o vhodné podmínky růstu. Naopak Střední Evropa se pro pěstování lanýžů stane díky změně klimatu vhodnější.

Inhibice nukleáz v nádorových buňkách. Nukleázy jsou enzymy, které se podílejí na opravě poškozené DNA.

Na VUT vyvíjejí novou generaci chladičů na bázi polymerů. Chladiče do automobilů obvykle bývají z kovu, odborníci z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně ale už několik let pracují na vývoji zcela nového typu chladiče z dutých polymerních vláken.

I běžná infekce může být fatální, když kmenové buňky neposlouchají. Mezibuněčná komunikace kostní dřeně mění potenciál kmenových buněk produkovat bílé krvinky, a tedy schopnost organismu adekvátně reagovat na přítomnost patogenů.

Knihy roku: Co (si) nadělit pod stromeček. Umělá inteligence, kyslík a káva. Letos to na českém trhu populárně-vědecké literatury nebylo nic moc…

Evoluční genetika duševních poruch. Poruchy nálady mohou být dalším tragickým příkladem toho, že jsme byli utvořeni pro reprodukční úspěch za cenu zdraví. (úryvek z knihy Randolph M. Nesse: Proč je dobré cítit se špatně. Vhledy z pomezí evoluční psychiatrie)

Pavel Houser

       

Komentáře