Klasično naspram kvantnog računarstva: dubinsko istraživanje budućnosti

U svetu tehnologije, termini “klasično računarstvo” i “kvantno računarstvo” često se pojavljuju, često praćeni diskusijama o monumentalnim promenama koje bi mogli doneti u oblasti računske moći i rešavanja problema. Da bi se shvatili ovi dva računarska paradigme, prvo je potrebno istražiti osnovne razlike između njih.

Klasično računarstvo

Klasično računarstvo je ono na šta su većina ljudi navikli — upotreba računara koji se oslanjaju na principe klasične fizike i Booleove algebre. Ovde se informacije obrađuju pomoću bitova, najmanjih jedinica podataka u računarstvu, koje mogu biti ili 0 ili 1. Ovi bitovi se manipulišu kroz razne operacije, kojima upravljaju logička kola, da bi se izvršili zadaci od jednostavnih aritmetičkih operacija do složenog algoritamskog procesiranja.

Snage klasičnog računarstva leže u njegovoj robusnosti, pouzdanosti i opsežnim softverskim ekosistemima izgrađenim oko njega tokom poslednjih nekoliko decenija. Klasični računari, od desktop računara do super računara, su vešti u rešavanju zadataka sa dobro definisanim procedurama i predvidivim ishodima.

Kvantno računarstvo

Kvantno računarstvo, s druge strane, koristi principe kvantne mehanike — bizarne i neintuitivne nauke koja upravlja ponašanjem čestica na atomskom i subatomskom nivou. U srcu kvantnih računara su kvantni bitovi, ili kubiti, koji se suštinski razlikuju od klasičnih bitova.

1. **Superpozicija:** Dok je klasični bit ograničen na stanje 0 ili 1, kubit može postojati u superpoziciji oba 0 i 1 istovremeno. Ova sposobnost omogućava kvantnim računarima da obrađuju ogromnu količinu informacija istovremeno, umesto sekvencijalno kao kod klasičnih računara.

2. **Uplitanje:** Kvantno uplitanje je fenomen gde kubiti postaju povezani na takav način da je stanje jednog kubita direktno povezano sa stanjem drugog, bez obzira na udaljenost između njih. Ova povezanost omogućava vrlo koordinisane mogućnosti obrade koje klasični sistemi ne mogu da dostignu.

3. **Interferencija:** Kvantni algoritmi često koriste interferenciju da bi pojačali verovatnoće tačnih odgovora dok poništavaju netačne. Koristeći konstruktivnu i destruktivnu interferenciju, kvantni računari mogu nadmašiti svoje klasične kolege u određenim zadacima.

Ključne razlike

1. **Reprezentacija podataka:** Klasični bitovi predstavljaju podatke u binarnim stanjima (0 ili 1), dok kubiti mogu predstavljati više stanja istovremeno zahvaljujući superpoziciji.

2. **Računska moć:** Kvantni računari imaju potencijal da reše određene složene probleme eksponencijalno brže nego klasični računari, evaluirajući mnoge moguće solucije odjednom.

3. **Stopa grešaka i stabilnost:** Klasični računari su vrlo pouzdani sa niskim stopama grešaka, dok kvantni računari trenutno imaju značajne izazove sa stabilnošću kubita i stopama grešaka, iako se stalno postižu napretci.

4. **Efikasnost algoritama:** Određeni algoritmi, kao što je Shorov algoritam za faktorizaciju velikih brojeva, pokazuju dramatična ubrzanja na kvantnim računarima u poređenju sa najboljim poznatim klasičnim algoritmima. Ovo ima duboke posledice za oblasti kao što je kriptografija.

Budućnost kvantnog računarstva

Potencijalne buduće primene kvantnog računarstva su toliko obimne koliko i obećavajuće:

1. **Kriptografija:** Kvantni računari bi mogli probiti mnoge od trenutnih kriptografskih sistema, gurajući razvoj kvantno-otpornih metoda enkripcije u prvi plan.

2. **Otkrivanje lekova i nauka o materijalima:** Mogu simulirati molekularne strukture na neviđenom nivou detalja, što bi moglo revolucionalizovati otkrivanje novih lekova i materijala.

3. **Optimizacioni problemi:** Industrije od logistike do finansija mogle bi doživeti masivna poboljšanja efikasnosti kroz sposobnost kvantnih računara da rešavaju složene probleme optimizacije mnogo brže nego klasični računari.

4. **Veštačka inteligencija:** Kvantno računarstvo može značajno ubrzati mašinsko učenje, omogućavajući bržu i efikasniju obuku AI sistema.

5. **Modeliranje klime:** Sposobnost brzog obrade ogromne količine podataka mogla bi poboljšati klimatske modele, vodeći ka boljim predikcijama i strategijama za zaštitu životne sredine.

Uprkos trenutnim izazovima, kao što su vreme koherencije kubita, stope grešaka i fizički zahtevi za održavanje kvantnih stanja, napredak u istraživanju kvantnog računarstva je brz. Inovacije u korekciji grešaka i razvoj stabilnijih kubita postepeno rešavaju ove prepreke.

Zaključno, dok klasično i kvantno računarstvo služe različitim svrhama sa različitim metodologijama, pojava kvantnog računarstva obećava da će nadopuniti i unaprediti naš svet vođen računarima na revolucionaran način. Dok stojimo na pragu ove kvantne revolucije, spajanje klasične pouzdanosti sa kvantnom nadmoći moglo bi biti ključ za otključavanje rešenja za neke od najsloženijih i najvažnijih izazova našeg vremena.

Saturn na opoziciji: Kako videti planetu sa prstenovima u njenom najvećem i najsvetlijem izdanju ove nedelje


Saturn će ući u opoziciju 7. i 8. septembra, kada će se naći na suprotnoj strani Zemlje od Sunca. Ovo je jedinstvena prilika da vidite Saturn u njegovom najvećem i najsvetlijem izdanju ove godine, jer će sledeća prilika za ovakvo posmatranje biti tek 21. septembra 2025. godine.

Kako biste najbolje videli Saturn, preporučuje se korišćenje teleskopa ili jakih dvogleđža, jer gledanje golim okom neće omogućiti prikaz njegovih prelepih prstenova. Saturn će biti u sazvežđu Vodolije, a za precizno lociranje možete koristiti aplikacije kao što je Stellarium.

Saturn će se pojaviti na nebu oko 18-19 časova po lokalnom vremenu 7. septembra i nestaće oko 5:30-6:30 časova sledećeg jutra. Najvišu tačku na nebu će dostići oko ponoći 8. septembra. Opozicija će se tačno dogoditi u 12:27 po EDT vremenskoj zoni 8. septembra, kada će Saturn biti najbliži Zemlji i zato izgledati veće.

Tokom ove noći, mesec će biti mlad i zalaziće oko 22 sata, što stvara idealne uslove za posmatranje. Ukoliko propustite ovu priliku, Saturn će biti vidljiv i u narednoj nedelji pre i posle opozicije, sve do 13. septembra, sa minimalnim mesečevim svetlom koje može ometati gledanje.

Interesantan fenomen koji se može videti tokom opozicije je Seeligerov efekat – neobično posvetljenje Saturna i njegovih prstenova usled specifičnog položaja Sunca, Zemlje i Saturna.

Autorka ovog članka, Gretchen Rundorff, je entuzijasta za astronomiju koja je posmatrala brojna kiše meteorita i pomračenja Sunca, i ima iskustva sa teleskopima za proučavanje planeta i zvezdanih jata.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]

NASA otkriva treće globalno energetsko polje – jednako fundamentalno kao Zemljina gravitacija i magnetna polja

NASA-ina nedavna misija je otkrila ambipolarno električno polje Zemlje, ključno za razumevanje dinamike atmosfere i istraživanje drugih nastanjivih svetova. Tim naučnika je izveštava o prvom uspešnom otkrivanju planete širokog električnog polja koje je jednako fundamentalno kao gravitaciona i magnetna polja Zemlje. Ambipolarno električno polje, koje je prvi put hipotetizovano pre više od 60 godina, je ključni pokretač “polarnih vetrova” – stalnog odlivanja naelektrisanih čestica u svemir iznad zemljinih polova. Ovo polje podiže naelektrisane čestice u našoj gornjoj atmosferi na veće visine nego što bi inače dosegle i može biti oblikovalo evoluciju naše planete na načine koji tek treba da budu istraženi.

Koristeći posmatranja iz suborbitalne rakete NASA-e, međunarodni tim naučnika je po prvi put uspešno izmerio ovo planetarno električno polje, potvrdivši njegovo postojanje i kvantifikujući njegovu jačinu. Otkriven je njegov značajni uticaj na odlivanje atmosfere i formiranje jonosfere — sloja gornje atmosfere. Razumevanje složenih kretanja i evolucije atmosfere naše planete pruža nam tragove ne samo o istoriji Zemlje već i o misterioznim procesima na drugim planetama, pomažući nam da odredimo koje od njih mogu biti pogodne za život.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]

Memorije čuvamo u tri kopije

Naše mozgalice stvaraju najmanje tri kopije sećanja, svaka sa različitom trajnošću i dostupnošću, otkriva nova studija. Jedna kopija služi kao sigurnosna i početno je teško dostupna, ali jača vremenom. Druga je snažna odmah, ali brzo bledi, dok treća ostaje stabilna na duži period. Ova saznanja nam pomažu da razumemo kako učimo, zaboravljamo i zašto neka sećanja postaju lažna. Naša sećanja su dinamična i osetljiva na promene, što odražava plastičnost i ogromnu kapacitet našeg mozga.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]

Polazak misije Polaris Dawn odložen za 24 sata nakon otkrivanja curenja helijuma


Misija Polaris Dawn, ambiciozno petodnevno putovanje do gornjih slojeva Zemljine orbite, bila je planirana za lansiranje u utorak, ali je otkriveno curenje helijuma koje je prouzrokovalo odlaganje od 24 sata. Falcon 9 raketa koja nosi kapsulu Dragon sada bi trebalo da poleti između 3:38 i 7:09 časova u sredu ujutro po lokalnom vremenu iz NASA-inog svemirskog centra Kennedy na Floridi.

Kompanija SpaceX je izjavila da Falcon i Dragon ostaju u dobrom stanju i da je posada spremna za svoju višednevnu misiju u nisku Zemljinu orbitu. Kapsula SpaceX-a će nositi četiri komercijalna astronauta koji se nadaju da će izvesti pionirsku šetnju svemirom, što će biti prvi komercijalni izlazak u svemir.

Kada posada konačno bude lansirana, to će biti drugo putovanje u svemir za milijardera preduzetnika Jareda Isaacmana, koji je finansirao misiju zajedno sa kompanijom Elona Muska. Isaacman će voditi posadu koja uključuje pilota Scotta “Kidda” Poteeta i inženjere SpaceX-a Saru Gillis i Annu Menon, obe specijaliste misije. Tokom misije, posada Polaris Dawn će pokušati da dostigne visine veće od onih koje su ljudi postigli od NASA-inog programa Apollo iz 1970-ih, i izvešće prvu komercijalnu šetnju svemirom.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]

NASA Astronaut Šeruje Sliku Meseca iznad Pacifika: “Zapanjujuće”

NASA-ov astronaut Metju Dominik, koji već četiri meseca boravi na Međunarodnoj svemirskoj stanici, podelio je impresivnu fotografiju zalaska Meseca iznad Pacifika. Fotografija, koja je ubrzo postala viralna, prikazuje prelepi prizor nebeskog tela sa plavim nijansama u prvom planu, formiranim od oblaka i Zemljine atmosfere. Dominik je originalno pokušao da fotografiše tropsku oluju kod Havaja, ali je na kraju zabeležio spektakularan zalazak Meseca. Tehnički parametri fotografije uključuju objektiv od 400mm, ISO 500, brzinu zatvarača od 1/20000 sekundi i otvor blende f2.8. Fotografija je brzo prikupila preko 400 hiljada pregleda i 5000 lajkova na društvenim mrežama, uz mnoge pozitivne komentare korisnika.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]

Naučnici Su Konačno Potvrdili Šta Se Nalazi Unutar Meseca


Naučnici su konačno potvrdili da unutrašnjost Meseca sadrži čvrsto jezgro, čija je gustina slična gvožđu. Ovo saznanje dolazi kao rezultat detaljne istrage objavljene u maju 2023. godine. Vodeći tim astronoma Artura Brio iz Francuskog nacionalnog centra za naučna istraživanja objavio je da ovo otkriće pomaže u rešavanju dugogodišnje debate o stanju unutrašnjeg jezgra Meseca.

Analizirajući podatke sa svemirskih misija i eksperimenata merenja laserskim zracima, naučnici su stvorili profile različitih karakteristika Meseca, uključujući njegove gravitacione interakcije sa Zemljom i gustinu. Analize su pokazale da Mesečevo jezgro ima spoljašnji tečni sloj sa prečnikom od oko 362 kilometra i unutrašnje čvrsto jezgro sa prečnikom od oko 258 kilometara.

Ovo istraživanje takođe podržava teoriju o globalnom preokretu mantla, gde gušći materijali padaju ka centru Meseca, dok se manje gusti materijali podižu. Prisustvo određenih elemenata u vulkanskim regionima na Mesecu može biti objašnjeno ovim procesom.

Ranija istraživanja NASA tima iz 2011. godine takođe su sugerisala prisustvo čvrstog unutrašnjeg jezgra, što čini najnovije rezultate značajnom potvrdom i dodatnim dokazom za teoriju o jezgru koje je slično Zemljinom.

Razumevanje sastava Mesečevog jezgra je ključno za razumijevanje Mesečeve magnetne polje koje je bilo snažno pre oko 3.2 milijarde godina, ali je kasnije oslabilo. Kako se sve više planiraju misije povratka na Mesec, neće proći dugo dok ne dobijemo seizmičku potvrdu ovih nalaza.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]

Kako izgraditi presu za kovanje od 50.000 tona

U kasnim 1940-im i ranim 1950-im godinama, u dizajnu američkog vojnog aviona dogodila se revolucija zahvaljujući izumu mlaznog motora, koji je omogućio letenje na većim visinama i brzinama. Kako bi se postigle ove performanse, bilo je potrebno koristiti nove tehnologije i materijale poput onikonela i titanijuma, kao i metode proizvodnje koje bi omogućile izradu jačih i lakših delova aviona. Kovanje i ekstruzija postali su ključni procesi jer su omogućavali izradu velikih delova umesto mnoštva manjih, čime su komponente postajale lakše i jače.

Tokom 1950-ih, Ministarstvo odbrane Sjedinjenih Američkih Država pokrenulo je program izgradnje velikih preša za kovanje i ekstruziju kako bi proizvelo veće delove za avione i druge vojne svrhe. Ove pritiske bile su najveće na svetu i značajno su smanjile troškove i vreme proizvodnje aviona. Program je rezultirao izradom različitih ključnih delova za helikoptere, podmornice, svemirske letelice i komercijalne avione.

Koreni ovog programa mogu se pratiti do Nemačke tokom 1920-ih, gde je istraživanje i razvoj velikih preša započelo zbog nedostatka gvožđa i čelika. Nakon Drugog svetskog rata, Sjedinjene Države i Sovjetski Savez su podelili nemačke velike preše kako bi unapredili sopstvene proizvodne kapacitete.

Program teških preša bio je veliki uspeh i dugoročno je vratio više nego dvostruko uloženih sredstava zahvaljujući smanjenju troškova proizvodnje. Ove preše su se koristile za izradu delova za razne vojne i komercijalne uređaje, što je omogućilo SAD da budu na čelu avioindustrije. Program je demonstrirao značaj vladinih investicija u tehnološke kapacitete i njihov potencijal za šire komercijalne koristi.

Tehnologija velikih prese pokazala je kako unapređenja u proizvodnim metodama mogu značajno smanjiti troškove i povećati efikasnost proizvodnje, čineći složenije tehnologije ekonomski održivim. Program teških prese se i danas smatra jednom od najznačajnijih inovacija u industrijskoj obradi metala.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]

Rusija lansirala 89. Progress teretnu letelicu ka MSS

Rusija je u sredu, 14. avgusta, lansirala svoju 89. teretnu letelicu ka Međunarodnoj svemirskoj stanici (MSS). Nepilotirani Progress MS-28 poletio je sa kozmodroma Bajkonur u Kazahstanu u 11:20 uveče po istočnom vremenu (0320 GMT i 8:20 po lokalnom vremenu u Bajkonuru 15. avgusta). Progress MS-28, koji NASA naziva 89P, transportuje skoro tri tone hrane, naučne opreme i drugih zaliha za astronaute na MSS-u.

Planirano je da letelica autonomno pristane na zadnji port Zvezda servisnog modula u subotu, 17. avgusta, u 1:56 ujutro po istočnom vremenu (0556 GMT). Taj port je ranije bio zauzet Progress MS-26 (87P) letelicom, koja je napustila MSS 12. avgusta nakon šestomesečne misije i zatim sagorela u Zemljinoj atmosferi. Progress letelice se obično uništavaju na ovaj način po završetku misije, za razliku od ponovo upotrebljivih SpaceX Dragon kapsula koje se vraćaju na Zemlju.

Progress MS-28 će se pridružiti pet drugih letelica koje su trenutno parkirane na MSS-u, uključujući Progress MS-27 (88P) i Cygnus NG-21 teretne letelice, kao i tri letelice za prevoz posade: ruski Soyuz, SpaceX Crew Dragon Endeavour i Boeing Starliner, koji sprovodi svoju prvu misiju sa astronautima. Starliner je stigao na MSS 6. juna za planirani boravak od nedelju dana, ali je ostao u orbiti dok se rešavaju problemi sa njegovim sistemom za kontrolu reakcija.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]

SpaceX lansira drugi par Maxar WorldView Legion satelita za snimanje

15. avgusta 2024. godine, SpaceX je uspešno lansirao par Maxar Intelligence satelita za snimanje sa kosmodroma u Cape Canaveral-u, Florida. Ova misija, nazvana Maxar-2, predstavlja drugo od tri lansiranja neophodna za kompletiranje konstelacije od šest WorldView Legion satelita visoke rezolucije. Prva dva satelita ove serije lansirana su 2. maja iz Vandenberg Space Force Base, Kalifornija, a prve slike sa tih satelita su objavljene prošlog meseca.

SpaceX-ovo lansiranje Maxar-2 satelita je ukupno 79. lansiranje ove kompanije u 2024. godini i 16. let prvog stepena Falcon 9 rakete koji se vratio nazad na Cape Canaveral otprilike osam minuta nakon lansiranja. Jedan od Maxar-2 satelita uspešno je postavljen u orbitu oko 40 minuta nakon poletanja.

Ovi sateliti, treći i četvrti u seriji WorldView Legion, prvi su Maxar sateliti lansirani u orbitu sa srednjom inklinacijom, omogućavajući im posmatranje područja između 45 stepena severne i 45 stepena južne geografske širine, što pokriva većinu naseljenih regiona. Ova orbitna inklinacija omogućava česte posete širokom rasponu geografskih širina. Prva dva WorldView Legion satelita su postavljena u blisku polarnu orbitu.

Serija WorldView Legion su elektro-optički sateliti za snimanje sa rezolucijom od 30 centimetara, korišćeni za prikupljanje snimaka i mapiranje planete. Maxar Intelligence je glavni dobavljač komercijalnih elektro-optičkih snimaka za Vladu SAD-a. Kompanija je 2022. godine dobila ugovor vredan 3,2 milijarde dolara od Nacionalne kancelarije za izviđanje (NRO) za pružanje usluga snimanja i mapiranja tokom decenije.

[ Prevod originalnog članka ]

[ Originalni članka ]