Kuva: Corbis RF
Kuva: Corbis RF

Uusi laskentamalli, joka perustuu teleportaatiolle, mahdollistaa kvanttitietokoneen rakentamisen nykyisillä tiedoilla ja taidoilla, vakuuttavat yhdysvaltalaiset tutkijat.

Uusi laskentamalli, joka perustuu teleportaatiolle, mahdollistaa kvanttitietokoneen rakentamisen nykyisillä tiedoilla ja taidoilla, sanovat yhdysvaltalaiset tutkijat.

Kvanttitietokoneen laskentavoimalla voisi – ainakin teoriassa – murtaa nykyään tietoliikenteessä käytetyt salaiset koodit. Se sopii myös esimerkiksi erilaisiin optimointitehtäviin, kuten lentoaikataulujen laatimiseen.

Tavallisessa tietokoneessa lasketaan käyttämällä bitteinä transistoreita, joiden arvo muuttuu nollasta ykköseksi tai päinvastoin. Kvanttitietokoneessa ykköset ja nollat saadaan atomien kvanttitiloista, jotka voivat edustaa myös ykköstä ja nollaa samaan aikaan. Kvanttibittien ongelma on se, että kvanttitilat muuttuvat herkästi pienenkin häiriön, esimerkiksi ohi kiitävän elektronin, takia. Laskutoimitusten lopputuloksiin ei siksi voi luottaa.

Yhdysvaltalaisen NISTin (National Institute of Standards and Technology) tutkija Emanuel Knill on kehittänyt laskenta-arkkitehtuurin, joka poistaa tuloksen epävarmuuden. Se perustuu kvanttibittien tarkistamiseen. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että kvanttibittien arvot kopioidaan jatkuvasti toisiin atomeihin. Kopiointi sujuu teleportaatiolla, jossa atomin tila siirtyy toiseen ilman fyysistä yhteyttä. Viiveettä tapahtuvan teleportaation on jo osoitettu toimivan käytännössä. Myös NISTin tutkijat ovat todenneet sen toimivan.

Knillin arkkitehtuurissa sama lasku tehdään siis monta kertaa ja tuloksia verrataan toisiinsa. Näin esimerkisi 36 kvanttibitillä suoritetuista yhdeksästä laskutoimituksesta saadaan kolmessa vertailukierroksessa kahden bitin verran luotettavaa tietoa.

”Työ osoittaa, että kvanttitietokoneiden tekeminen saattaa olla helpompaa kuin oletimme. Hyödyllisen kvanttitietokoneen rakentamiseen kuluu kuitenkin vielä aikaa”, toteaa Knill laitoksensa tiedotteessa.

Muoviroskaa on ajelehtinut rannalle. Kuva: Bob Jones
Muoviroskaa on ajelehtinut rannalle. Kuva: Bob Jones

Pienet katkat silppuavat mereen päätyviä muovipusseja hyvin hienojakoiseksi roskaksi, joka voi päätyä ravintoketjuun.

Ihmiskunta tuottaa vuodessa järjettömän määrän muoviroskaa. Tuoreen tutkimusarvion mukaan muovia on synnytetty maailmaan 1950-luvun jälkeen 8,3 miljardia tonnia. Valtaosa siitä päätyy roskana kaatopaikoille ja hyvin suuri osa myös mereen.

Uutena huolenaiheena on mikromuovi eli häviävän pienet muovihiukkaset. Niitä kulkeutuu meriin esimerkiksi muoviteollisuuden raaka-aineista ja keinokuituvaatteista.

Nyt englantilaisen Plymouthin yliopiston tutkijat selvittivät, mitä tavalliselle kaupan muovipussille tapahtuu meren eläinten käsittelyssä. Tulos viittaa siihen, että eläimet itsekin hajottavat muovia mikroskooppisiksi palasiksi, joka päätyy ravintoketjuun.

Tutkijat asettivat erilaisia muovipusseja Orchestia gammarellus -katkan saataville sekä laboratoriossa että meressä. Nämä parisenttiseksi kasvavat katkat ovat hajottajia, jotka syövät merenpohjasta kasvien ja eläinten jäänteitä. Kyseistä katkalajia esiintyy Euroopan rannikoilla Norjaa ja Islantia myöten.

Katkat silppusivat ja repivät muovipusseja pieniksi paloiksi ja niiden ulosteista löytyi keskimäärin puolen millin kokoisia muovihippusia. Muovin laatu ei vaikuttanut tulokseen - katkat hajottivat yhtä ahnaasti tavallisia kuin biohajoavastakin muovista tehtyjä pusseja.

Katkojen kiinnostusta lisäsi kuitenkin huomattavasti se, kun muovipussien päälle annettiin kasvaa mikrobimatto. Tämä biofilmi nopeutti muovin silppuamista nelinkertaisesti, eli katkat saattavat jopa erehtyä pitämään mereen päätyvää muovia ravinnonlähteenä, kun se aikansa muhittuaan maustuu bakteerikasvustolla. Havainto on linjassa aiempien tutkimusten kanssa. Niissä on havaittu, että eläimet saattavat erehtyä pitämään muovia ruokana.

Silppuamistahdista tutkijat laskevat, että yksi ainoa kaupan muovipussi saattaa pohjan eläinten käsittelyssä hajota jopa 1,75 miljoonaksi mikroskooppiseksi palaseksi. Ne jäävät mereen.

Tutkimuksen tekivät Plymouthin yliopiston meribiologian opiskelijat Daniella Hodgson ja Amanda Bréchon professori Richard Thompsonin kanssa.

"Vuosittain tuotetaan arviolta 120 miljoonaa tonnia kertakäyttöisiä muoviesineitä kuten kaupan muovipusseja, ja nämä kertakäyttöiset muovituotteet muodostavat valtaosan kaikesta muoviroskasta. Ne ovat uhka meren elämälle jo sinällään, mutta tulos osoittaa, että meren eläimistö levittää jätettä entisestään", professori Thompson kommentoi tiedotteessa.

Tutkimuksen julkaisi Marine Pollution Bulletin.

Käyttäjä4499
Seuraa 
Viestejä1760
Liittynyt21.7.2017

Eliöt voivat itsekin silputa muovipussin mereen

Kaloja kuolee jo ennen sukukypsyyttä, kun ne syövät ensiravinnokseen mikromuovia. Ravintoketjussa muovi kertyy merieläinten elimistöön, ja häiritsee esim. hedelmällisyyttä. Muovia päätyy mereen ihan mielettömiä määriä - joka vuosi entistä enemmän, samalla kun mereneläviä pyydetään entistä enemmän... Entä pehmeästä muovista valmistetut uimapatjat, ja uima-asusteet, joista irtoaa käytön aikana runsaasti molekyylejä? Kuinka monta kiloa aurinkovoiteita päätyy päivittäin mereen? Entä hormonit,...
Lue kommentti
Aurinkokunnassamme kiitänyttä asteroidia tutkitaan vielä radioteleskoopein. Ohessa taiteilijan näkemys sikarin muotoisesta vieraasta. Kuva: ESO / M. Kornmesser
Aurinkokunnassamme kiitänyttä asteroidia tutkitaan vielä radioteleskoopein. Ohessa taiteilijan näkemys sikarin muotoisesta vieraasta. Kuva: ESO / M. Kornmesser

Asteroidi ’Oumuamua tuli Maan lähelle aurinkokuntamme ulkopuolelta ja on nyt jo yli 300 miljoonan kilometrin päässä Maasta.

Asteroidi ulkoavaruudesta lensi aurinkokuntaamme lokakuussa, ja se paljastui oudosti sikarin muotoiseksi. Asteroidi sai nimen ‘Oumuamua, joka tarkoittaa havaijin kielellä viestinviejää.

Tähtitieteilijät haluavat nyt tarkistaa, onko asteroidissa merkkejä vieraasta sivilisaatiosta tai Maan ulkopuolisesta älystä.

Asteroidia tutkii loppuviikosta iso Green Bankin radioteleskooppi läntisessä Virginiassa Yhdysvalloissa, kertoo The Guardian.

Radioteleskooppi seuraa asteroidia keskiviikosta alkaen ainakin kymmenen tuntia. Merkkejä etsitään neljällä eri radiotaajuudella.

”Asteroidista voisi löytyä esimerkiksi radiolähde”, sanoo tähtitieteen professori Avi Loeb Harvardin yliopistosta. Hän on mukana Breakthrough Listen -hankkeessa, joka etsii vieraan älyn merkkejä avaruudesta.

Breakthrough Listen -hanke perustettiin 2015. Se etsii elämän merkkejä planeetoilta, joita on löydetty ja löydetään miljoonalta lähimmältä tähdeltä. Hanketta rahoittaa venäläinen miljardööri Juri Milner.

”On outoa, että ensimmäinen kappale, jonka havaitsemme tulevan aurinkokuntamme ulkopuolelta, on tuon muotoinen”, sanoo Loeb.

”Jos siinä on mitään keinotekoista, saamme siitä selvää. Melko varmasti se on tavallinen kappale”, sanoi Loeb The Guardian -lehden mukaan.

Tähtitieteilijät pystyivät päättelemään asteroidin radasta, että se tuli aurinkokuntamme ulkopuolelta. Jonkin kappaleen painovoima on sinkauttanut sen tähtienväliseen avaruuteen.

‘Oumuamuan muoto mietityttää tähtitieteilijöitä. Samanlaista ei ole tavattu aurinkokunnassamme.

Vaikka signaalia maan ulkopuolisesta älystä ei saataisikaan, saa radioteleskoopilla lisää tietoa kohteesta. Vielä ei tiedetä, onko sillä vettä ja kaasuja.