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Les processeurs quantiques de Google prennent des cristaux de temps stables qui vont au-delà de la simple théorie

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Les processeurs quantiques de Google prennent des cristaux de temps stables qui vont au-delà de la simple théorie

Les cristaux de temps sont de retour dans l’actualité, pas de TimeSplitters. Une étude récemment publiée dans tempérer la nature Il s’appuie sur des recherches antérieures publiées plus tôt cette année sur les cristaux temporels, une nouvelle phase de la matière très prometteuse pour l’avenir de l’informatique quantique. Cette fois-ci, les chercheurs affirment que le matériel quantique de Google Sycamore a été utilisé pour surveiller un cristal temporel stable.

IA quantique de Google

Quelle heure est Cristal ?

À moins que vous ne soyez physicien, la nature d’un cristal temporel peut être potentiellement difficile à comprendre. chercheurs de Université de Stanford, l’une des institutions à l’origine de la nouvelle étude, décrit cette phase du matériau comme « comme une montre qui fonctionne éternellement sans aucune pile ». Google essaie En simplifiant davantage les choses, elle explique sur son blog que les cristaux temporels comportent des atomes qui forment un « motif oscillant ». […] En temps voulu.  »

Quand quelqu’un pense aux cristaux, il est probable qu’il imagine quelque chose comme des pierres précieuses. Ces cristaux sont caractérisés par des couches d’atomes qui, si elles sont observées au niveau microscopique, forment des motifs répétés dans l’espace. Les cristaux de temps diffèrent – et semblent briser les lois de la nature – en montrant des atomes qui se répètent à l’infini dans le temps sans énergie ni entropie supplémentaires.

Stanford note que les cristaux temporels n’enfreignent pas, en fait, les lois de la physique, car leur entropie « reste constante dans le temps, satisfaisant marginalement la deuxième loi de la thermodynamique en ne diminuant pas ». Le concept de cristaux temporels – c’est-à-dire de matière stable composée d’atomes qui forment un motif oscillant dans le temps – a été proposé il y a plusieurs années, mais la nouvelle création d’un cristal temporel est une étape majeure dans le domaine de la physique quantique (via APS Physique).

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Hack de création

IA quantique de Google

Cette nouvelle percée vient de chercheurs de Google Quantum AI, de l’Université de Stanford, de l’Université d’Oxford et de l’Institut Max Planck pour la physique des systèmes complexes. Ce nouveau développement représente le premier exemple d’un cristal temporel qui démontre la soi-disant localisation de nombreux objets, une condition que les paramètres de l’expérience du « cristal presque temporel » n’ont pas réussi à atteindre, selon Stanford.

Le matériel informatique quantique Sycamore de Google Quantum AI a joué un rôle important dans ce développement. Le projet impliquait l’utilisation d’instruments pour vérifier la cristallisation du temps en tant que tel ; Sans cela, quelque chose qui semble être un cristal de temps peut, en fait, finir par tomber dans une agitation inévitable sur une période de temps apparemment incompréhensible.

L’informatique quantique – dans ce cas, le processeur sycomore – intervient pour observer des modèles oscillants dans le temps, en tenant compte de l’affirmation d’un cristal temporel stable et en utilisant des données concrètes pour le prouver. Stanford note que les appareils informatiques quantiques sont imparfaits avec « une cohérence de taille et de temps limitée », mais les chercheurs ont pu surmonter ces limitations avec différents protocoles.

Cette expérience impliquait d’utiliser le matériel Google Quantum AI pour accéder à un cristal temporel en utilisant 20 tours de bits d’information quantiques (qubits) ; Quelques centaines de cycles d’oscillations sont observés, car il n’est pas possible de visualiser le temps du cristal indéfiniment sur des éons pour vérifier sa stabilité.

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Le directeur de l’Institut Max Planck pour la physique des systèmes complexes et co-auteur de l’étude, Rodrich Mosner, a détaillé l’utilisation des appareils Google dans le cadre de l’expérience sur les cristaux temporels, en déclarant :

Nous avons pu utiliser l’ingéniosité d’un ordinateur quantique pour nous aider à analyser ses propres limites. Il nous a essentiellement expliqué comment corriger ses erreurs, afin que l’empreinte du comportement parfait des cristaux temporels puisse être vérifiée grâce à des observations en temps fini.

pour avancer

« Créer une nouvelle phase de la matière est sans aucun doute passionnant à un niveau fondamental », ont déclaré les chercheurs de Stanford dans le cadre de leur annonce. Google, pour sa part, souligne la promesse passionnante de l’informatique quantique future, du moins en ce qui concerne les découvertes scientifiques et les futures innovations quantiques qui pourraient en résulter dans divers domaines.

Google explique qu’il reste encore beaucoup de travail à accomplir avant qu’un véritable ordinateur quantique ne soit développé, bien que Le Département de l’intelligence artificielle quantique prédit Développement d’un « ordinateur quantique correcteur d’erreurs utile » au cours de cette décennie.

La société a passé des années à contribuer aux algorithmes et aux théories qui joueront un rôle clé dans un éventuel ordinateur quantique de débogage. Actuellement, les processeurs quantiques de la société offrent aux scientifiques un moyen de modéliser en toute confiance des cristaux temporels stables, ouvrant la porte à un nouveau monde d’exploration de nouvelles phases de la matière.

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

Les chercheurs suggèrent que le Tyrannosaurus rex était peut-être 70 % plus lourd qu’on ne le pensait auparavant et 25 % plus long.

Le plus grand T. rex jamais trouvé vivant pourrait être beaucoup plus grand que le plus grand spécimen actuellement connu, puisqu’il pèse environ 15 tonnes au lieu de 8,8 tonnes et mesure 15 mètres de long au lieu de 12 mètres, selon l’étude.

De nombreux dinosaures plus grands appartenant à divers groupes ont été identifiés à partir d’un seul bon spécimen fossile.

Il est donc impossible de savoir si cet animal est un grand ou un petit exemplaire de cette espèce.

Les chercheurs soulignent que déterminer quel dinosaure était le plus grand, sur la base d’une poignée de fossiles, n’a pas beaucoup de sens.

Dans la nouvelle étude, le Dr Jordan Malone du Musée canadien de la nature à Ottawa, au Canada, et le Dr David Hone de l’Université Queen Mary de Londres, ont utilisé la modélisation informatique pour évaluer un groupe de dinosaures T. rex.

Ils ont pris en compte des facteurs tels que la taille de la population, le taux de croissance, la durée de vie moyenne et le caractère incomplet des archives fossiles.

« Notre étude suggère que pour les grands animaux fossiles tels que le T. rex, nous n’avons aucune idée, d’après les archives fossiles, de la taille absolue qu’ils ont pu atteindre », a déclaré le Dr Malone.

« C’est amusant de penser à un T. rex de 15 tonnes, mais les implications sont également intéressantes d’un point de vue biomécanique ou écologique. »

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Le Dr Hohn a déclaré : « Il est important de souligner qu’il ne s’agit pas vraiment du T. rex, qui constitue la base de notre étude, mais que cette question s’applique à tous les dinosaures et à de nombreuses autres espèces fossiles.

« Se disputer sur « qu’est-ce qui est le plus gros ? » en se basant sur quelques squelettes n’a pas vraiment de sens. »

Le T. rex a été choisi pour le modèle car bon nombre de ses détails étaient déjà bien appréciés.

Le modèle est basé sur des modèles de crocodiles vivants, choisis en raison de leur grande taille et de leur relation étroite avec les dinosaures.

Les chercheurs ont découvert que les plus grands fossiles connus de T. rex se situent probablement dans le 99e centile, soit le 1 pour cent supérieur de la taille du corps.

Cependant, ils soulignent que pour trouver un animal parmi les 99,99 pour cent (un tyrannosaure sur dix mille), les scientifiques devraient fouiller des fossiles au rythme actuel pendant encore 1 000 ans.

Les estimations de taille sont basées sur un modèle, mais la découverte de géants d’espèces modernes suggère qu’il devait encore y avoir des dinosaures plus grands.

« Certains des os et morceaux isolés indiquent clairement des individus plus gros que les squelettes dont nous disposons actuellement », a déclaré le Dr Hoon.

Les résultats ont été publiés dans la revue Ecology and Evolution.

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Comment des physiciens américains ont joué à Dieu et ont créé un nouvel élément appelé Livermorium à l’aide d’un faisceau de particules de titane

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Comment des physiciens américains ont joué à Dieu et ont créé un nouvel élément appelé Livermorium à l’aide d’un faisceau de particules de titane

Un scientifique du Lawrence Berkeley National Laboratory travaille sur un dispositif de séparation lors d’une expérience. Crédit image : Laboratoire national Lawrence Berkeley

Une équipe de scientifiques et de chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie a récemment annoncé une réalisation révolutionnaire : la création du Livemorium, ou élément 116, à l’aide d’un faisceau de particules de titane.

C’est la première fois qu’un hépatique est fabriqué de cette manière, rapprochant les chercheurs de l’insaisissable « îlot de stabilité », où les éléments très lourds sont censés avoir une durée de vie plus longue, ce qui les rend plus faciles à étudier. Plus important encore, c’est la première fois qu’un objet extrêmement lourd est fabriqué de cette manière par des humains.

Rainer Kröcken, directeur des sciences nucléaires au Berkeley Lab, a exprimé son optimisme quant à la découverte, soulignant la nature collaborative de l’expérience. Il a déclaré que la production de l’élément 120, la prochaine cible, prendrait beaucoup plus de temps mais semblait désormais possible. Annoncé lors de la conférence Nuclear Structure 2024, l’article sera bientôt disponible sur le référentiel de prépublications arXiv et sera soumis à la revue Physical Review Letters.

Utilisation innovante d’une poutre en titane pour créer l’élément 116
Dans leur expérience, les scientifiques ont utilisé un faisceau de titane-50, un isotope spécifique, pour générer du Livemorium, ce qui en fait l’élément le plus lourd créé à ce jour au laboratoire de Berkeley. Ce laboratoire a une riche histoire de découverte d’éléments, qui a contribué à l’identification de 16 éléments allant du technétium (43) au seaborgium (106).

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Jacqueline Gates, qui a dirigé le dernier effort, a exprimé sa confiance dans les résultats, notant que les chances que les résultats soient une anomalie statistique sont très faibles. Le processus impliquait de chauffer le titane à environ 3 000 °F (1 649 °C) jusqu’à ce qu’il se vaporise. L’équipe a ensuite bombardé le titane vaporisé avec des micro-ondes, en enlevant 22 électrons et en préparant les ions pour l’accélération dans un cyclotron de 88 pouces au laboratoire de Berkeley.

Les ions de titane accélérés sont dirigés vers une cible de plutonium, des milliards d’ions frappant la cible chaque seconde. Ce bombardement intense a finalement créé deux atomes de Livermorium sur une période de 22 jours. L’utilisation du titane à cette fin représente une nouvelle technologie pour synthétiser des éléments plus lourds, car les éléments précédents de cette gamme, de 114 à 118, avaient été synthétisés à l’aide d’un faisceau de calcium 48.

Jennifer Burr, physicienne nucléaire au groupe des éléments lourds du Berkeley Lab, a souligné l’importance de cette méthode. La production de l’élément 116 à partir de titane valide cette nouvelle approche, ouvrant la voie à de futures expériences visant à produire des éléments plus lourds, comme l’élément 120.

Trouver l’article 120
Le succès de la création de l’élément 116 a ouvert la voie au prochain objectif ambitieux de l’équipe : créer l’élément 120. S’il est atteint, l’élément 120 sera l’atome le plus lourd jamais créé et fera partie de « l’îlot de stabilité », un groupe théorique d’éléments super-lourds de qui devrait être plus long que ceux découverts jusqu’à présent.

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Le laboratoire prévoit de commencer à tenter de créer l’élément 120 en 2025. Le processus devrait prendre plusieurs années, reflétant la complexité et les défis inhérents à cette recherche de pointe. Les physiciens explorent les limites du tableau périodique, s’efforçant de repousser les limites de la connaissance et de la compréhension humaines en explorant les limites de la stabilité atomique.

Cette réalisation majeure démontre non seulement la créativité des scientifiques du Berkeley Lab, mais ouvre également la voie à de futures découvertes dans le domaine des éléments super-lourds, qui pourraient ouvrir la voie à de nouvelles connaissances sur la nature fondamentale de la matière.

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L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

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L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

La directrice de l’Institut des sciences spatiales et cosmiques, la Dre Jennifer Lutz, a accepté la recommandation principale du groupe de travail sur les initiatives exoplanétaires stratégiques et a décidé de procéder à une étude à grande échelle des exoplanètes naines rocheuses de type M.

Le programme utilisera environ 500 heures du temps discrétionnaire du directeur sur le télescope spatial James Webb pour rechercher l’atmosphère de plus d’une douzaine de systèmes proches.

Près de 250 observations ultraviolettes en orbite avec le télescope spatial Hubble seront utilisées pour déterminer l’activité des étoiles hôtes. Les observations seront effectuées par une équipe de direction du Space Science Institute dirigée par le Dr Nestor Espinosa et soutenue par le Dr Hannah Diamond Lowe en tant qu’équipe adjointe.

L’Institut des sciences spatiales et cosmiques emploie également un comité consultatif scientifique externe pour donner des conseils sur tous les aspects du programme, y compris la sélection des cibles, la vérification des données et les interactions communautaires équitables. Les membres du comité consultatif scientifique seront représentatifs de la communauté exoplanétaire au sens large, couvrant un large éventail d’affiliations institutionnelles et d’étapes de carrière.

Le Space Science Institute annoncera bientôt la possibilité de soumettre des candidatures, y compris des auto-nominations. La contribution de la communauté sera sollicitée sur la liste des cibles ; Les plans d’observation seront publiés bien avant la date limite de GWebb IV.

Rapport du groupe de travail sur les initiatives exoplanétaires stratégiques avec le télescope spatial Hubble et le télescope spatial James Webb

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Astrobiologie

Membre de l’Explorers Club, ancien gestionnaire de charge utile de la Station spatiale de la NASA/biologiste spatial, homme de plein air, journaliste, ancien grimpeur, synesthésie, mélange de Na’vi, Jedi, Freeman et bouddhiste, langue des signes américaine, camp de base de l’île Devon et vétéran de l’Everest, (il /lui) 🖖🏻

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