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Ordinateurs bosoniques

06.01.2013

Les ordinateurs d'un nouveau type dépasseront les ordinateurs classiques en termes de puissance et pourront rivaliser avec les ordinateurs quantiques. Ils sont basés sur des bosons et sont similaires aux ordinateurs quantiques, différant des ordinateurs traditionnels de plusieurs manières importantes. Dans les ordinateurs conventionnels, les données sont représentées par des zéros et des uns, exprimés dans les états activé et désactivé du transistor. Les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits, qui peuvent également être dans une superposition d'états activés et désactivés. Cette fonctionnalité rend les ordinateurs quantiques capables de calcul parallèle au niveau physique, grâce auxquels ils peuvent résoudre des problèmes spécifiques beaucoup plus rapidement. En théorie, un ordinateur quantique de 300 qubits peut effectuer simultanément plus de calculs qu'il n'y a d'atomes dans l'univers.

Mais garder les qubits en superposition est tout un défi ; et cela devient plus complexe plus les qubits sont impliqués dans les calculs. Pour cette raison, la création d'un ordinateur quantique plus puissant que d'habitude dans la pratique devrait être extrêmement difficile.

Récemment, deux groupes de scientifiques indépendants ont créé un nouveau type d'appareil qui peut être appelé ordinateur bosonique. On l'appelle le pont entre les ordinateurs classiques et quantiques. De telles machines utilisent également la nature inhabituelle de la physique quantique, mais n'ont pas besoin de qubits. Ainsi, "d'un point de vue technologique, ils sont beaucoup plus faciles à créer que des ordinateurs quantiques à part entière", explique Matthew Broom, un physicien quantique de l'Université du Queensland (Australie). Bien que les ordinateurs bosoniques soient théoriquement capables d'atteindre des puissances inférieures à celles des ordinateurs quantiques, ils devraient tout de même surpasser les ordinateurs classiques. Au lieu de qubits, ils utilisent un type spécial de particules appelées bosons. "Dans ce cas, nous avons utilisé des photons", explique Ian Walmsley, physicien quantique à l'université d'Oxford (Angleterre).

Broome et Welmsley ont travaillé dans deux équipes différentes pour développer indépendamment un ordinateur bosonique basé sur un concept décrit pour la première fois par Scott Aaronson du Massachusetts Institute of Technology (États-Unis). L'ordinateur se compose de plusieurs appareils, chacun créant des photons individuels. Ensuite, les photons entrent dans le réseau commun, où ils s'influencent mutuellement. Les sorties de ce réseau sont équipées de capteurs qui analysent les particules. Le calcul de la sortie à laquelle ces photons arriveront, une opération appelée sélection de bosons, va au-delà de l'informatique classique, plus les photons sont impliqués dans le processus. L'ordinateur développé par Broome et ses collègues utilise trois photons ; dans l'ordinateur de Walmsley et ses co-auteurs - quatre.

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Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

La menace des débris spatiaux pour le champ magnétique terrestre 01.05.2024

On entend de plus en plus souvent parler d’une augmentation de la quantité de débris spatiaux entourant notre planète. Cependant, ce ne sont pas seulement les satellites et les engins spatiaux actifs qui contribuent à ce problème, mais aussi les débris d’anciennes missions. Le nombre croissant de satellites lancés par des sociétés comme SpaceX crée non seulement des opportunités pour le développement d’Internet, mais aussi de graves menaces pour la sécurité spatiale. Les experts se tournent désormais vers les implications potentielles pour le champ magnétique terrestre. Le Dr Jonathan McDowell du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics souligne que les entreprises déploient rapidement des constellations de satellites et que le nombre de satellites pourrait atteindre 100 000 au cours de la prochaine décennie. Le développement rapide de ces armadas cosmiques de satellites peut conduire à une contamination de l'environnement plasmatique terrestre par des débris dangereux et à une menace pour la stabilité de la magnétosphère. Les débris métalliques des fusées usagées peuvent perturber l'ionosphère et la magnétosphère. Ces deux systèmes jouent un rôle clé dans la protection de l’atmosphère et le maintien ...>>

Solidification de substances en vrac 30.04.2024

Il existe de nombreux mystères dans le monde de la science, et l’un d’eux est le comportement étrange des matériaux en vrac. Ils peuvent se comporter comme un solide mais se transformer soudainement en un liquide fluide. Ce phénomène a attiré l’attention de nombreux chercheurs, et peut-être sommes-nous enfin sur le point de résoudre ce mystère. Imaginez du sable dans un sablier. Il s'écoule généralement librement, mais dans certains cas, ses particules commencent à se coincer, passant d'un liquide à un solide. Cette transition a des implications importantes dans de nombreux domaines, de la production de drogues à la construction. Des chercheurs américains ont tenté de décrire ce phénomène et de mieux le comprendre. Dans l’étude, les scientifiques ont effectué des simulations en laboratoire en utilisant les données provenant de sacs de billes de polystyrène. Ils ont découvert que les vibrations au sein de ces ensembles avaient des fréquences spécifiques, ce qui signifie que seuls certains types de vibrations pouvaient traverser le matériau. Reçu ...>>

Stimulateur cérébral implanté 30.04.2024

Ces dernières années, la recherche scientifique dans le domaine des neurotechnologies a fait d’énormes progrès, ouvrant de nouveaux horizons pour le traitement de divers troubles psychiatriques et neurologiques. L'une des réalisations importantes a été la création du plus petit stimulateur cérébral implanté, présenté par un laboratoire de l'Université Rice. Appelé Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), cet appareil innovant promet de révolutionner les traitements en offrant plus d’autonomie et d’accessibilité aux patients. L'implant, développé en collaboration avec Motif Neurotech et des cliniciens, introduit une approche innovante de la stimulation cérébrale. Il est alimenté par un émetteur externe utilisant le transfert de puissance magnétoélectrique, éliminant ainsi le besoin de fils et de grosses batteries typiques des technologies existantes. Cela rend la procédure moins invasive et offre davantage de possibilités d'améliorer la qualité de vie des patients. En plus de son utilisation en traitement, résistez ...>>

La perception du temps dépend de ce que l'on regarde 29.04.2024

La recherche dans le domaine de la psychologie du temps continue de nous surprendre par ses résultats. Les découvertes récentes des scientifiques de l'Université George Mason (États-Unis) se sont révélées tout à fait remarquables : ils ont découvert que ce que nous regardons peut grandement influencer notre perception du temps. Au cours de l'expérience, 52 participants ont passé une série de tests, estimant la durée de visualisation de diverses images. Les résultats ont été surprenants : la taille et le détail des images ont eu un impact significatif sur la perception du temps. Des scènes plus grandes et moins encombrées créaient l’illusion d’un ralentissement du temps, tandis que des images plus petites et plus chargées donnaient l’impression d’un temps qui s’accélère. Les chercheurs suggèrent que le désordre visuel ou la surcharge de détails peuvent rendre difficile la perception du monde qui nous entoure, ce qui peut conduire à une perception plus rapide du temps. Ainsi, il a été démontré que notre perception du temps est étroitement liée à ce que nous regardons. De plus en plus petit ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Cellules solaires en pérovskite 17.07.2022

La pérovskite est un minéral extrêmement prometteur pour la construction de panneaux solaires. Cependant, le principal problème de ces produits est leur courte durée de vie. Des chercheurs de l'université de Princeton aux États-Unis ont enfin testé en laboratoire un échantillon qui peut fonctionner sans remplacement jusqu'à 30 ans en conditions réelles.

Bien que le silicium soit le matériau principal des panneaux solaires depuis des décennies, la pérovskite gagne activement du terrain depuis 15 ans. La pérovskite est aussi efficace que le silicium, mais permet des panneaux moins chers, plus légers et plus souples. Cependant, les pérovskites ne sont pas très stables et ont une durée de vie plutôt courte dans le monde réel.

Dans la nouvelle étude, les scientifiques de Princeton ont ajouté une couche intermédiaire spéciale de quelques atomes d'épaisseur entre la pérovskite absorbant la lumière et les couches porteuses de charge pour stabiliser la structure. La couche intermédiaire est constituée de sulfure de carbone, de plomb, d'iode et de chlore et sert à protéger la structure d'une combustion rapide.

Bien que des solutions similaires aient été proposées auparavant par diverses équipes, la nouvelle formulation a le potentiel de maintenir les cellules solaires en vie pendant plus de 30 ans - la première solution de sa catégorie à franchir le seuil des 20 ans.

Pour l'instant, il ne s'agit que d'expérimentation. Les chercheurs ont utilisé une chambre de vieillissement artificielle pour évaluer la "survivabilité" des panneaux, dans laquelle les éléments étaient exposés à la lumière du soleil et à des températures allant de 35°C à 110°C. Après avoir extrapolé les données, l'équipe a conclu que dans des conditions climatiques standard, la nouvelle solution peut fonctionner pendant 30 ans.

Selon les scientifiques, la chambre de vieillissement artificielle utilisée permettra de tester la stabilité non seulement de la pérovskite, mais également de toute autre cellule solaire.

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