Sciencemag.cz
Doporučujeme
Co bylo hlavními událostmi ve vědeckých oborech souvisejících s IT? Umělá inteligence, grafen, kvantové počítače nebo něco jiného?
Umělá inteligence je již do značné míry záležitostí produkčního nasazení a mj. rozhoduje o tom, co zákazníkovi nabídnout dalšího po nákupu, aby si s co největší pravděpodobností objednával dál. Stále chytřejší jsou nástroje pro práci s přirozeným jazykem. A AI vlastně ukazuje svou sílu napříč vědeckými obory.
Umělá inteligence předvídá nové termoelektrické materiály
Umělá inteligence a chemické syntézy jako hry
U kvantových počítačů se největšího ohlasu dočkalo dosažení kvantové nadřazenosti, když kvantový systém Googlu dokázal překonat klasický superpočítač IBM. K tomu lze však dodat, že interpretace je zde poněkud sporná. Především řešený problém se de facto týká kvantových simulací, nikoliv běžných informatických úloh. To, že kvantový systém efektivně simuluje jiný kvantový systém, je asi celkem pochopitelné.
Google vs. IBM: kvantová nadřazenost pod lupou
Naopak za významný lze v této oblasti označit objev nového kvantového algoritmu pro výpočet obdoby Fourierovy transformace. Efektivních kvantových algoritmů totiž ve skutečnosti známe jen několik a navíc se jejich počet moc rychle nezvyšuje (alespoň pokud se omezíme na klasickou informatiku a ne na úlohy z kvantové fyziky/chemie). Fourierova transformace je naproti tomu univerzální metodou pro zpracování dat, respektive řešení diferenciálních rovnic. Rozhodně se používá běžněji než faktorizace.
Nový kvantový algoritmus umožňuje rychle provádět obdobu Fourierovy transformace
Mnohé výzkumy se zabývají integrací kvantových počítačů do další elektroniky, ovládáním qubitů (zde příslušný čip představil Intel), přenášením informace mezi nimi, kontrolami hodnot – tedy již spíše praktickou implementací. Kvantové počítače jsou cca běžné už i pro studenty u nás, programy pro ně jsou součástí diplomových prací. (Člověk si rázem připadá jako stařec nad hrobem.)
Čeští vědci počítali na prvním přístupném kvantovém počítači na světě
Co se týče grafenu a dalších 2D materiálů, řada výzkumů se zabývala jejich dvojvrstvami, vůči sobě pootáčenými o různé úhly. Takové uspořádání může mít celou řadu speciálních vlastností a zkoumá se např. v souvislosti se supravodivostí. Zde se výzkumy pořádně pohnuly kupředu, mnohé nově objevené sloučeniny vykazují supravodivost již kolem nuly nikoliv absolutní, ale na Celsiově stupnici, ba i výš – i když prozatím pro změnu vyžadují extrémní tlaky. Dříve nebo později se ale supravodivosti asi dočkáme i za běžných podmínek. Další věc je, že při těchto výzkumech se občas ukazuje, jak nedokonale zatím rozumíme fyzikální podstatě těchto jevů.
Magický úhel v grafenu opět v centru pozornosti
Kagome, kvantové magnety a topologické materiály
Nadějná supravodivost objevena u dalšího hydridu, tentokrát thoria
Množství 2D materiálů roste, stejně tak různé možnosti pro jejich využití. Navíc přibývá i způsobů jejich přípravy.
Grafen pod nanotrubičkami urychluje elektrony
Grafen roste i na povrchu roztaveného kovu
Jak funguje borofen
Plumben, 2D může být i olovo
A pak je tu twistronika, magnonika, skyrmiony… Sotva jsme si nějak zvykli na spintroniku, budeme zřejmě muset pochopit i tyto termíny. Všechno jsou to způsoby, jak kódovat, eventuálně přenášet data, v podstatě na principu exotických magnetických jevů.
Magnon funguje jako vlna, která převrací spiny v materiálu, tj. u elektronů mění hodnoty z +1/2 na -1/2 a naopak.
Magnetické skyrmiony jsou kvazičástice – jakési víry magnetického pole, v nichž dochází ke koordinovanému překlápění spinů. Informace by se v tomto případě nekódovala do nějakých konkrétních speciálních vlastností skyrmionu, ale čistě do toho, zda se „vír“ na příslušném místě vyskytuje, nebo ne.
Twistronika pak znamená elektroniku na bázi více vrstev 2D materiálů a interakcí mezi nimi.
Magnony slibují husté ukládání dat do magnetických bublin
Spontánně vznikající skyrmiony
