INFORMATICA QUANTISTICA: i cristalli temporali

 

13 ago 2021 12:03

QUESTO È QUANTUM - L'INFORMATICA QUANTISTICA STA ARRIVANDO (GRAZIE A GOOGLE) - IL COLOSSO AMERICANO, INSIEME AI FISICI DI STANFORD E PRINCETON, STA SVILUPPANDO "CRISTALLI TEMPORALI" PER ENERGIZZARE COMPUTER ULTRAPOTENTI - GLI ATOMI VENGONO DISPOSTI IN UNO SCHEMA RIPETUTO NELLO SPAZIO CHE CONSENTE LORO DI CAMBIARE FORMA NEL TEMPO SENZA PERDERE ENERGIA O SURRISCALDARSI. CON DURATA PRATICAMENTE ILLIMITATA...

 dal Washington Post

 

Informatica quantistica

I cristalli temporali sembrano oggetti maestosi nei film di fantascienza dove sbloccano passaggi verso universi alternativi. Nell'universo Marvel, le "pietre del tempo" danno a chi le impugna il controllo su passato, presente e futuro.

 Anche se questa rimane una fantasia, gli scienziati hanno creato con successo cristalli temporali su microscala per anni, non per alimentare astronavi intergalattiche, ma per energizzare computer ultrapotenti.

 «I cristalli temporali sono una specie di sosta sulla strada per la costruzione di un computer quantistico», ha affermato Norman Yao, fisico molecolare presso l'Università della California, Berkley.

 

Informatica quantistica 2

È un'area di interesse per Google, che, insieme ai fisici delle università di Stanford e Princeton, afferma di aver sviluppato un «approccio scalabile» alla creazione di cristalli temporali utilizzando il computer quantistico Sycamore dell'azienda.

 In un articolo pubblicato il mese scorso sulla piattaforma di condivisione della ricerca Arxiv.org , un team di oltre 100 scienziati descrive come hanno creato una matrice di 20 particelle quantistiche, o qubit, per fungere da cristallo temporale. Durante gli esperimenti, hanno applicato algoritmi che hanno fatto ruotare i qubit verso l'alto e verso il basso, generando una reazione controllabile che potrebbe essere sostenuta «per tempi infinitamente lunghi», secondo il documento.

 

Cristalli temporali

I cristalli temporali sono stranezze scientifiche fatte di atomi disposti in uno schema ripetuto nello spazio. Questo design consente loro di cambiare forma nel tempo senza perdere energia o surriscaldarsi. Poiché i cristalli temporali si evolvono continuamente e non sembrano richiedere molto input energetico, possono essere utili per i computer quantistici, che si basano su qubit estremamente fragili e soggetti a decadimento.

 L'informatica quantistica è appesantita da qubit difficili da controllare, che sono soggetti a errori e spesso muoiono. I cristalli temporali potrebbero introdurre un metodo migliore per sostenere l'informatica quantistica, secondo Yao, che ha pubblicato un progetto per creare cristalli temporali nel 2017.

 

Cristalli temporali 2

«I cristalli temporali sono un punto di riferimento ponderato, che mostra che il tuo sistema ha il livello di controllo richiesto», ha detto Yao.

 Gli scienziati coinvolti nella ricerca di Google affermano di non poter discutere i loro risultati mentre vengono sottoposti a revisione paritaria. Tuttavia, il lavoro affronta un'area in cui i fisici sperano da tempo in una svolta.

 «La conseguenza è sorprendente: si elude la seconda legge della termodinamica», ha detto a Quanta Magazine Roderich Moessner, coautore del documento Google.

 Il concetto di cristallo temporale è stato proposto per la prima volta nel 2012 dal fisico premio Nobel Frank Wilczek, che si è chiesto se gli atomi potessero essere disposti nel tempo in modo simile a come sono disposti nei cristalli ordinari.

Cristalli quantistici 3

 

In sostanza, si chiedeva se un sistema chiuso potesse ruotare, oscillare o muoversi in modo ripetitivo. Ciò che seguì fu una buona dose di scrutinio da parte della più ampia comunità di fisici, anni di esperimenti universitari con e senza Wilczek e test per vedere se la sua visione era possibile.

 La definizione si è espansa per includere oggetti che si attivano a causa di un'influenza esterna, come una scossa, una mescolanza o un colpo laser. «La definizione è alquanto fluida. Ma se vuoi chiamarlo un nuovo stato della materia, vuoi che sia autonomo e non si muova», ha detto Wilczek.

 

GOOGLE

I primi esperimenti pompavano ioni con i laser in modo che pulsassero artificialmente. È stato utile ma difficile da ridimensionare, ha aggiunto Wilczek. Nel 2017, gli scienziati dell'Università di Harvard e dell'Università del Maryland hanno rivelato di aver creato cristalli temporali su microscala in un laboratorio a temperature gelide. Entrambi hanno superato la revisione paritaria. Più di recente, a luglio, un team della Delft University of Technology nei Paesi Bassi ha pubblicato i risultati sul suo approccio alla costruzione di un cristallo temporale all'interno di un diamante (Questi risultati non sono stati sottoposti a revisione paritaria.)

 

universita' di stanford 1

I cristalli temporali sono un concetto difficile da comprendere, ma gli scienziati dicono che puoi pensarli come una macchina del moto perpetuo, che non risponde alla seconda legge della termodinamica secondo cui un qualsiasi sistema isolato degenera in un altro stato più disordinato. La loro esistenza mina anche la prima legge del moto di Newton, che descrive in dettaglio come un oggetto deve reagire al movimento.

 

I cristalli temporali sono i primi oggetti creati che rompono spontaneamente la "simmetria di traduzione temporale" o l'idea che un oggetto stabile, come solidi, liquidi, gas e plasma, rimarrà lo stesso nel tempo.

 

princeton university 7

Il lavoro di Google ha prodotto un cristallo temporale che ha funzionato per millisecondi, ma la ricerca sembra promettente, ha affermato Wilczek. Il presupposto è che una volta che l'hardware sarà più avanzato, i cristalli temporali risultanti dureranno più a lungo, ha aggiunto.

 

«Niente dura per sempre, nemmeno i diamanti, sono protoni e alla fine decadranno», ha detto Wilczek. «Se puoi creare qualcosa che ha un comportamento da cristallo temporale che dura milioni di cicli o migliaia di cicli, può supportare tecnologie sensibili. Puoi fare molto anche se non è perfetto».

L'ALGORITMO DI GOOGLE

 

5 ago 2021 12:26

SE STATE PROVANDO A CAPIRE L'ALGORITMO DI GOOGLE, RINUNCIATE - PANDU NAYAK, RESPONSABILE DEL SETTORE SEARCH DI MOUNTAIN VIEW, SVELA I SEGRETI DEL MOTORE DI RICERCA: "SOLO NEL 2020 CI SONO STATE 4.887 MODIFICHE. A VOLTE SBAGLIAMO, COME CON QUEL SITO NEGAZIONISTA. MA IN FUTURO SI POTRÀ CERCARE ANCHE FRA DOCUMENTI AUDIO E VIDEO, OLTRE CHE IN LINGUE DIVERSE DALLA PROPRIA"

Bruno Ruffilli per "La Stampa"

 

PANDU NAYAK

«Le ricerche su Google riflettono l'infinita curiosità dell'essere umano», dice Pandu Nayak. Origini indiane, una sessantina d'anni (quanti esattamente non lo si scopre neanche chiedendolo a Google), ha insegnato alla Stanford University e lavorato per la Nasa. E oggi è vicepresidente responsabile del settore Search dell'azienda di Mountain View: «Il nostro è un lavoro semplice, si tratta di organizzare tutte le informazioni del mondo e renderle universalmente accessibili e utili», racconta in questa conversazione in esclusiva per l'Italia.

 

PANDU NAYAK

Non sarà un obiettivo troppo ambizioso?

«È come se volessimo compilare l'indice di un libro, ma con alcune importanti differenze: per cominciare, il Web ha miliardi e miliardi di pagine, e anche l'indice è mostruoso, tanto che se venisse stampato coprirebbe 12 volte la distanza tra la Terra e la Luna e ritorno. Inoltre, ogni giorno il 15 per cento delle ricerche che arrivano a Google sono completamente nuove, mai fatte prima.

In più, teniamo conto anche di informazioni create dalle persone, come recensioni e luoghi di interesse, di news, di dati di aziende e istituzioni, oltre che di quelli prodotti con il machine learning, come il momento in cui un ristorante è affollato, o le previsioni del tempo. Organizziamo tutte queste informazioni e le presentiamo in maniera adeguata. O almeno ci proviamo»

Qual è la sfida più difficile?

PANDU NAYAK

«La comprensione del linguaggio. Per poter rispondere, innanzi tutto dobbiamo capire cosa vuole chi fa una ricerca. Un grosso passo avanti lo abbiamo fatto nel 2018 con Bert, una tecnologia per il natural language processing basata su un network neurale: grazie all'intelligenza artificiale, ora siamo capaci di elaborare anche quel 10 per cento di ricerche che presentano errori o sono formulate in modo poco chiaro».

Ingegner Nayak, quanto è importante la casualità nelle ricerche?

«Ci aiuta a soddisfare la curiosità delle persone. Questo perché Google non fornisce un solo risultato, ma una lista, quindi permette di esplorare il mondo sotto diverse prospettive e interpretazioni. Poniamo per esempio che qualcuno cerchi informazioni sul Taj Mahal: leggerà pagine che parlano del monumento, ma poi per caso potrebbe scoprire tra i risultati il link di un nuovo ristorante indiano con lo stesso nome, che ha aperto da poco nel suo quartiere. Sono cose molto diverse, eppure potrebbero destare interesse nella stessa persona, e dal caso potrebbe nascere un'opportunità di piacere o di conoscenza».

 

PANDU NAYAK

Però a volte la ricerca restituisce risultati discutibili: come quando, anni fa, il Guardian notò che in cima ai risultati sull'Olocausto c'era un sito negazionista.

«Era un errore, lo abbiamo corretto, abbiamo chiesto scusa, e oggi non è più così. Teniamo conto di diversi parametri per stabilire l'ordine dei risultati delle ricerche, come rilevanza e affidabilità, ma pure freschezza e originalità dei contenuti. Lavoriamo costantemente per migliorare l'algoritmo: solo nel 2020, le modifiche grandi e piccole sono state 4887».

Cioè è cambiato 13 volte al giorno?

«Sì. E abbiamo condotto anche più di 60mila confronti diretti tra la soluzione in uso e quella da introdurre; in tutto il mondo, oltre 10mila validatori analizzano il modo in cui le modifiche influenzano i risultati e ci dicono se andare avanti o no».

Anche in Italia?

«Sì, sono diverse centinaia».

 

GOOGLE

Avere a disposizione più dati in inglese penalizza la qualità delle ricerche in altre lingue, come l'italiano o il polacco?

«In linea di massima no, perché la maggior parte delle tecniche che utilizziamo sono basate sulla statistica, quindi applicabili in tutto il mondo. Oltre alle affinità studiamo le differenze tra le varie lingue, come le parole composte in tedesco o la segmentazione dei termini cinesi.

Addestriamo la nostra intelligenza artificiale con metodi di apprendimento automatico, per cogliere le sfumature specifiche delle varie lingue. Inoltre, stiamo cominciando a creare modelli linguistici più potenti, che si possano trasferire da una lingua all'altra».

 

google news

Oggi si può cercare un oggetto o un monumento inquadrandolo con la telecamera dello smartphone, a breve sarà possibile chiedere a Google di ritrovare un momento preciso di un video o di riconoscere un brano canticchiandolo. C'è una domanda destinata a rimanere senza risposta?

«Direi di no, ma nel caso segnaliamo che non disponiamo di dati sufficienti e spieghiamo che è necessaria una ricerca ulteriore».

 

google

Dunque continueremo a fare una ricerca dopo l'altra?

«Per un compito complesso come la preparazione di una gita servono in media 8 ricerche. Con la nuova tecnologia Multitask Unified Model ne basterà una sola per avere tutte le informazioni utili: Mum non solo comprende il linguaggio, ma lo genera anche. Ed è multimodale, quindi in futuro si estenderà ad audio e video, oltre che a lingue diverse da quella della ricerca».

 

google

Google ci darà risposta alla domanda fondamentale sulla vita, l'universo e tutto quanto?

«La risposta l'ha già data Douglas Adams: è 42. E ovviamente su Google c'è».

 

 

42: La risposta alla vita, l'universo e tutto il resto

Douglas Adams ha detto che era la risposta al significato della vita, dell'universo e di tutto. Lo intendeva come uno scherzo, ma un nuovo libro mostra come il numero 42 abbia avuto un ruolo significativo nella storia

di Paul Bignell

 

 Quando Douglas Adams scrisse Guida galattica per autostoppisti, aggiunse una battuta centrale che è diventata più famosa nel corso degli anni rispetto al romanzo stesso: "La risposta alla domanda fondamentale sulla vita, l'universo e tutto è 42". Da allora i geek hanno sprecato anni e sforzi enormi cercando di attribuire un significato simbolico profondo al numero e alle sue occorrenze.

Ora, nel tentativo di incassare la loro ossessione, un nuovo libro pubblicato questa settimana, 42: Amazingly Accurate Answer to Life, the Universe and Everything di Douglas Adams, esamina gli eventi della vita reale del numero 42. Il libro è cronometrato in concomitanza con il decimo anniversario della morte di Adams questa primavera.

Decine di adolescenti hanno ipotizzato teorie sul significato del numero. L'attore Stephen Fry ha affermato di conoscere la vera risposta, ma non lo dirà, dicendo che se la porterà nella tomba. L'autore stesso ha piuttosto minato la miriade di analisi quando le ha liquidate tutte con la semplice risposta che la scelta del numero era uno scherzo.

"La risposta è molto semplice", ha detto Adams. "Era uno scherzo. Doveva essere un numero, un numero ordinario, piccolino, e ho scelto quello. Le rappresentazioni binarie, base 13, i monaci tibetani sono tutte sciocchezze. Mi sono seduto sulla mia scrivania, ho guardato il giardino e pensavo che 42 andrà bene. L'ho scritto a macchina. Fine della storia. "

Nel corso della storia, a vari numeri sono stati attribuiti significati speciali. Platone definì lo studio del simbolismo dei numeri "il più alto livello di conoscenza" mentre Pitagora credeva che i numeri avessero un'anima e poteri magici.

Nel frattempo, milioni di fan di Hitchhiker continuano fino ad oggi nel tentativo di decifrare quelle che immaginano fossero le motivazioni segrete di Adams. Ecco 42 cose per alimentare il loro fascino con il numero 42.

1. Il marito della regina Vittoria, il principe Alberto, è morto all'età di 42 anni; avevano 42 nipoti e il loro pronipote, Edoardo VIII, abdicò all'età di 42 anni.

2. Il primo libro al mondo stampato con caratteri mobili è la Bibbia di Gutenberg che ha 42 righe per pagina.

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3. A pagina 42 di Harry Potter e la pietra filosofale, Harry scopre di essere un mago.

4. La prima volta che Douglas Adams ha provato il numero 42 è stato in uno sketch chiamato "The Hole in the Wall Club". In esso, il comico Griff Rhys Jones cita il 42° incontro della Crawley and District Paranoid Society.

I più visti

5. L'ultima posizione conosciuta di Lord Lucan era fuori dalla 42 Norman Road, Newhaven, East Sussex.

6. L'episodio di Doctor Who intitolato "42" dura 42 minuti.

7. Il Titanic stava viaggiando a una velocità equivalente a 42 km/h quando si è scontrato con un iceberg.

8. Il commando del battaglione di marine 42 insiste che sia conosciuto come "Quattro due, signore!"

9. Nell'Asia orientale, comprese parti della Cina, gli edifici alti spesso evitano di avere un 42° piano a causa della tetrafobia – paura del numero quattro perché le parole "quattro" e "morte" suonano allo stesso modo (si o sei). Allo stesso modo, quattro 14, 24, ecc.

10. Elvis Presley è morto all'età di 42 anni.

11. Desert Island Discs di BBC Radio 4 è stato creato nel 1942. Ci sono 42 ospiti all'anno.

12. L'astronave del personaggio di Toy Story Buzz Lightyear si chiama 42.

13. L'appartamento di Fox Mulder nella serie TV americana The X Files era il numero 42.

14. Il più giovane presidente degli Stati Uniti, Theodore Roosevelt, aveva 42 anni quando fu eletto.

15. L'ufficio dell'amministratore delegato di Google, Eric Schmidt, si chiama Building 42 del complesso aziendale di San Francisco.

16. L'aereo a razzo Bell-X1 Glamorous Glennis pilotato da Chuck Yeager, ha rotto per la prima volta la barriera del suono a 42.000 piedi.

17. La bomba atomica che ha devastato Nagasaki, in Giappone, conteneva il potere distruttivo di 42 milioni di candelotti di dinamite.

18. Un singolo Big Mac contiene il 42% della dose giornaliera raccomandata di sale.

19. Il cricket ha 42 leggi.

20. A pagina 42 di Dracula di Bram Stoker, Jonathan Harker scopre di essere prigioniero del vampiro. E sulla stessa pagina di Frankenstein, Victor Frankenstein rivela di essere in grado di creare la vita.

21. In Romeo e Giulietta di Shakespeare, Frate Laurence dà a Giulietta una pozione che le permette di rimanere in coma simile alla morte per "due e quaranta ore".

22. I tre album musicali più venduti – Thriller di Michael Jackson, Back in Black degli AC/DC e The Dark Side of the Moon dei Pink Floyd – durano 42 minuti.

23. Il risultato della partita più famosa del calcio inglese – la finale dei mondiali del 1966 – è stato 4-2.

24. Il tubo a vuoto di tipo 42 era uno degli amplificatori di uscita audio più popolari degli anni '30.

25. Un percorso di maratona è di 42 km e 195 m.

26. Samuel Johnson ha compilato il Dizionario della lingua inglese, considerato una delle più grandi opere di studio. In un periodo di nove anni ha definito un totale di 42.777 parole.

27. Lo scorso anno a Wimbledon sono stati usati 42.000 palloni.

28. Il meraviglioso cavallo Nijinsky aveva 42 mesi nel 1970 quando divenne l'ultimo cavallo a vincere la Triple Crown inglese: il Derby; le 2000 Guinea e il St Leger.

29. L'elemento molibdeno ha il numero atomico 42 ed è anche il 42° elemento più comune nell'universo.

30. Dodi Fayed aveva 42 anni quando fu ucciso insieme alla principessa Diana.

31. La cella 42 sull'isola di Alcatraz era una volta la casa di Robert Stroud che fu trasferito a The Rock nel 1942. Dopo aver ucciso una guardia, trascorse 42 anni in isolamento in diverse prigioni.

32. Nel Libro dell'Apocalisse, è profetizzato che la bestia manterrà il dominio sulla terra per 42 mesi.

33. Il disastro della metropolitana di Moorgate del 1975 ha ucciso 42 passeggeri.

34. Quando il numero crescente di scienziati del Large Hadron Collider ha recentemente acquisito più spazio per uffici, ha chiamato il loro nuovo complesso Building 42.

35. Le avventure di Alice nel paese delle meraviglie di Lewis Carroll ha 42 illustrazioni.

36. 42 è il numero preferito di Dr House, il medico televisivo americano interpretato da Hugh Laurie.

37. Ci sono 42 galloni americani in un barile di petrolio.

38. In un episodio dei Simpson, il capo della polizia Wiggum si sveglia con una domanda rivolta a lui e risponde "42".

39. Best Western è la catena alberghiera più grande del mondo con oltre 4.200 hotel in 80 paesi.

40. Ci sono 42 principi di Ma'at, l'antica dea egizia – e concetto – di legge, ordine e verità fisiche e morali.

41. La hit del 1970 di Mungo Jerry "In the Summertime", scritta da Ray Dorset, ha un tempo di 42 battiti al minuto.

42. La band Level 42 ha scelto il proprio nome in riconoscimento della Guida Galattica per gli Autostoppisti e non – come spesso si ripete – dopo il parcheggio più alto del mondo.