.Simulating infinitely many chaotic particles using a quantum computer
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.NASA’s Additional Artemis I Test Objectives for Space Launch System Rocket and Orion Spacecraft
NASA의 우주 발사 시스템 로켓 및 오리온 우주선에 대한 추가 Artemis I 테스트 목표
주제:아르테미스 미션달나사오리온로켓SLS NASA 작성 2022년 8월 5 일 오리온 아르테미스 I 문 달 주위를 비행하는 오리온 우주선의 애니메이션. 크레딧: NASA.
빠르면 8월 29일 발사 예정인 아르테미스 1호 기간 동안 NASA 는 몇 가지 주요 목표를 달성할 계획이다. 여기에는 달의 귀환 속도에 대한 오리온 우주선의 열 차폐 성능 시연, 발사 카운트다운부터 복구까지의 모든 임무 단계에서 작동 및 시설 시연, 비행 후 분석을 위한 승무원 모듈 검색이 포함됩니다. 그러나 우주 발사 시스템 로켓의 첫 번째 통합 비행인 오리온 우주선과 플로리다에 있는 NASA의 21세기 우주 항구 탐사 지상 시스템 으로서 엔지니어들은 우주선이 우주에서 어떻게 수행하는지 더 잘 이해하기 위해 많은 추가 테스트 목표를 달성하기를 희망합니다.
승무원과 함께 미래의 임무를 준비하십시오. 추가 목표를 달성하면 승무원이 탑승한 임무의 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이것은 또한 엔지니어가 우주선 성능의 추세를 평가하거나 우주선 기능에 대한 확신을 향상시킬 수 있도록 추가 데이터를 제공합니다. Artemis I 임무를 위해 계획된 추가 목표 중 일부는 다음과 같습니다. 모달 조사 유럽에서 제작된 서비스 모듈에서 Orion에는 24개의 RCS(반작용 제어 시스템) 추진기 가 장착되어 있습니다 . 이들은 우주선을 다른 방향으로 움직이고 회전시키는 역할을 하는 작은 엔진입니다. 모달 조사는 임무 중 엔지니어가 Orion의 태양 전지판 날개의 구조적 마진을 보장하는 데 도움이 되는 규정된 일련의 소규모 RCS 발사입니다.
비행 컨트롤러는 엔진을 몇 번 작게 발사하여 어레이가 구부러지도록 명령합니다. 그들은 어레이에 대한 발사의 영향을 측정하고 탐색에 사용되는 관성 측정 장치가 제대로 작동하는지 평가합니다. 모달 조사가 완료될 때까지 대규모 번역 화상은 40초로 제한됩니다.
오리온 지구 달 아르테미스 1세 기간 동안, 무인 오리온 우주선은 세계에서 가장 강력한 로켓으로 발사되어 인류를 위해 제작된 어떤 우주선보다 더 멀리 달 너머 수천 마일을 여행할 것입니다. 크레딧: NASA
광학항법 카메라 인증 Orion에는 고급 안내, 탐색 및 제어( GN&C) 시스템이 있습니다. 이것은 우주선이 우주에서 어디에 있는지, 어떤 방향으로 향하고 있는지, 어디로 가고 있는지 항상 아는 책임이 있습니다. 주로 두 개의 별 추적기를 사용합니다. 이 민감한 카메라는 오리온, 달, 지구 주변의 별 필드 사진을 찍어 내장된 별 지도와 비교합니다. 광학 항법 카메라는 달과 지구의 이미지를 촬영하여 이미지에서 천체의 크기와 위치를 보고 우주선의 방향을 지정하는 데 도움이 되는 보조 카메라입니다. 임무 중 여러 번 광학 항법 카메라는 향후 비행에 사용할 수 있도록 인증하기 위해 테스트됩니다. 인증이 완료되면 카메라는 Orion이 지구와의 통신이 끊어지면 자동으로 집으로 돌아갈 수 있도록 도와줍니다. 태양열 어레이 날개 카메라 Wi-Fi 특성화 태양 전지판 날개 끝에 부착된 카메라는 온보드 Wi-Fi 네트워크를 통해 Orion의 카메라 컨트롤러와 통신합니다. 비행 컨트롤러는 어레이가 다른 구성에 있는 동안 Wi-Fi 강도를 테스트하기 위해 태양열 어레이의 위치를 변경합니다. 이 테스트를 통해 엔지니어는 어레이 끝에서 카메라로 촬영한 이미지를 온보드 레코더로 얼마나 빨리 전송할 수 있는지 최적화할 수 있습니다. 아르테미스 1세 지도 Artemis I은 NASA의 심우주 탐사 시스템인 오리온 우주선, SLS(Space Launch System) 로켓 및 플로리다 케이프 커내버럴에 있는 케네디 우주 센터의 지상 시스템에 대한 최초의 통합 비행 테스트가 될 것입니다.
점점 더 복잡해지는 일련의 임무 중 첫 번째인 Artemis I은 인간의 심우주 탐사의 기초를 제공하고 인간 존재를 달과 그 너머까지 확장하려는 우리의 약속과 능력을 보여주는 무인 비행이 될 것입니다. 이 비행 동안, 무인 오리온 우주선은 세계에서 가장 강력한 로켓을 발사하여 약 3주간의 임무를 수행하는 동안 인간을 위해 제작된 어떤 우주선보다 더 멀리 달 너머 수천 마일을 여행할 것입니다. 크레딧: NASA 승무원 모듈/서비스 모듈 설문조사
비행 관제사는 4개의 태양 전지판 날개에 있는 카메라를 사용하여 임무 중에 승무원 모듈과 서비스 모듈의 상세한 사진을 두 번 촬영하여 미소 운석 또는 궤도 잔해 충돌을 식별합니다. 임무 초기에 수행된 조사는 우주선이 우주 쓰레기가 있는 고도를 넘어 비행한 직후 이미지를 제공할 것이며 귀환 구간에 대한 두 번째 조사는 재진입 며칠 전에 수행될 것입니다. 대용량 파일 전송 프로토콜 업링크 임무 제어 엔지니어는 우주선이 상당한 파일을 수신하는 데 걸리는 시간을 더 잘 이해하기 위해 대용량 데이터 파일을 Orion에 업링크합니다. 임무 중에 비행 컨트롤러는 Deep Space Network를 사용하여 우주선과 통신하고 데이터를 전송하지만 비행 전 테스트에는 네트워크 사용이 포함되지 않습니다. 이 테스트는 우주선의 업링크 및 다운링크 기능이 우주 비행사와의 첫 비행인 Artemis II 이전에 종단 간 통신의 인간 평가 검증을 지원하기에 충분한지 엔지니어가 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
오리온 우주선 아르테미스 1세 기간 동안 오리온은 약 3주간의 임무 동안 달 너머 수천 마일을 탐험할 것입니다. 크레딧: NASA
별 추적기 열 평가 엔지니어들은 우주선의 다른 영역을 태양에 노출시키고 다른 열 상태에서 별 추적기를 활성화하여 안내, 항법 및 제어 시스템의 일부인 별 추적기와 Orion 관성 측정 장치 사이의 정렬을 특성화하기를 희망합니다. 측정값은 유인 임무 중 우주선 기동에 필요한 추진제의 양에 궁극적으로 영향을 미치는 열적 굽힘 및 팽창으로 인한 탐색 상태의 불확실성을 알려줍니다. 라디에이터 루프 흐름 제어 우주선의 유럽 서비스 모듈에 있는 두 개의 라디에이터 루프는 비행 내내 서로 다른 시스템에서 생성된 열을 방출하는 데 도움이 됩니다. 라디에이터에는 두 가지 모드가 있습니다. 속도 모드에서 라디에이터 펌프는 진동을 제한하는 데 도움이 되도록 일정한 속도로 작동하며 Artemis I 및 모든 Artemis 비행의 발사 중에 사용되는 기본 모드입니다. 제어 모드를 사용하면 라디에이터 펌프와 유량을 더 잘 제어할 수 있으며, 라디에이터를 통한 흐름을 보다 정교하게 제어해야 하는 경우 유인 임무에서 사용됩니다. 이 목표는 제어 모드를 테스트하여 우주에서 작동하는 방식에 대한 추가 데이터를 제공합니다.
Orion 및 유럽 서비스 모듈 궤도를 도는 달 달 위의 오리온에 대한 예술가의 인상. 오리온은 NASA가 인간을 우주로 보낼 차기 우주선이다. 우주 비행사를 그 어느 때보다 우주로, 달을 넘어 소행성, 심지어 화성까지 보낼 수 있도록 설계되었습니다. 그들이 지구로 돌아올 때 우주비행사들은 32,000km/h 이상의 속도로 우리 대기권에 진입하지만 캡슐은 그들을 보호하고 울퉁불퉁하지만 안전한 착륙을 보장합니다. 크레딧: NASA/ESA/ATG Medialab
태양열 어레이 날개 기둥 일부 추진기 발사 중 Orion의 태양 전지판 날개의 각도에 따라 이러한 발사에서 발생하는 연기 기둥 또는 배기 가스가 어레이의 온도를 증가시킬 수 있습니다. 일련의 소규모 RCS 발사를 통해 엔지니어는 태양열 어레이 날개의 가열을 특성화하는 데이터를 수집합니다. 추진제 슬로시 우주선의 탱크에 보관된 액체 추진제는 우주에서 중력이 없기 때문에 지구에서와 다르게 우주에서 움직입니다. 우주에서의 추진체 운동 또는 슬로시는 지구에서 모델링하기 어렵기 때문에 엔지니어는 임무 중 여러 계획된 활동 중에 추진체 운동에 대한 데이터를 수집할 계획입니다. 검색 획득 및 추적(SAT) 모드 SAT 모드는 Orion의 항법 상태가 손실된 후, 지구와의 통신이 장기간 손실되거나 Orion이 하드웨어를 재부팅하게 하는 일시적인 정전 후 지구와의 통신을 복구하고 유지하기 위한 알고리즘입니다. 알고리즘을 테스트하기 위해 비행 컨트롤러는 우주선에 SAT 모드로 들어가도록 명령하고 약 15분 후에 정상적인 통신을 복원합니다. SAT 모드를 테스트하면 엔지니어는 승무원이 탑승할 때 통신 손실을 수정하기 위한 최종 옵션으로 신뢰할 수 있다는 확신을 갖게 됩니다.
우주 발사 시스템(SLS) 로켓 이륙 이 예술가의 렌더링은 NASA의 우주 발사 시스템(SLS) 로켓의 이륙을 조감도로 보여줍니다. 이 블록 1 승무원 구성은 처음 세 개의 아르테미스 임무를 달에 보낼 로켓입니다. 크레딧: NASA/MSFC 엔트리 열풍
우주선이 지구 대기를 통해 진입하는 동안 승무원 모듈에 대해 규정된 일련의 19개 반응 제어 시스템 발사가 수행되어 시퀀스에 대한 예상 데이터와 비교한 성능을 이해합니다. 엔지니어들은 공기 열 효과가 가장 큰 우주선에서 고온이 가열되는 동안 이 데이터를 수집하는 데 관심이 있습니다. 통합 수색 및 구조 위성 지원 추적(SARSAT) 기능 SARSAT 테스트는 미래 비행에서 승무원이 착용할 비콘과 신호를 수신하는 지상국 간의 연결을 확인합니다. 비콘은 낙하 후 약 1시간 동안 원격으로 활성화되고 전원이 공급되며, 전송된 신호가 낙하 후 우주선의 정확한 위치를 전송하는 Orion의 내장 3대역 비콘을 포함하여 복구 작업 중에 사용되는 통신 장비와 간섭하는지 여부를 엔지니어가 이해하는 데 도움이 됩니다. . 암모니아 보일러 재가동 Artemis I 스플래시다운 후 Orion의 암모니아 보일러는 몇 분 동안 꺼졌다가 다시 시작되어 시스템 기능에 대한 추가 데이터를 제공합니다. 암모니아 보일러는 우주선의 열적 측면을 제어하여 전력 및 항공 전자 시스템을 시원하게 유지하고 승무원 모듈의 내부를 미래의 승무원에게 편안한 온도로 유지하는 데 사용됩니다. 유인 임무를 위한 일부 잠재적인 비상 착륙 시나리오에서 승무원은 암모니아 보일러를 꺼 우주선 외부의 위험을 확인한 다음 추가 냉각을 제공하기 위해 다시 켜야 할 수 있습니다. 엔지니어는 스플래시 다운 후 염수 침입에 대한 방열판 및 내부 구성 요소 모니터링을 포함하여 데이터를 수집하기 위해 추가 테스트를 수행합니다. 그들은 또한 우주선의 GPS 수신기를 테스트하여 지구 주위에서 전송되는 신호를 포착하는 우주선의 능력을 결정할 것이며, 이는 임무 컨트롤러와의 통신이 두절된 경우 우주선의 위치를 이해하는 능력을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
종합적으로, 비행 중 추가 목표를 수행하는 것은 엔지니어가 Orion을 개선하는 데 사용할 수 있는 추가 정보를 제공합니다. 이것은 NASA의 우주선이 앞으로 몇 년 동안 인간을 깊은 우주로 데려갈 것이기 때문에 매우 중요합니다.
.Quantum computer using superposition and entanglement, speed increases exponentially
중첩·얽힘 이용하는 양자컴, 속도가 기하급수로 증가
입력2022.07.25. 오전 9:31 [2030 게임체인저 양자컴퓨터 :③이해]
일일이 계산하는 기존방식과 달리 '병렬계산' 오류 제어가 관건... 그러나 양자시대는 '필연' IBM이 2020년 1월 미국 네바다주 라스베이거스 컨벤션 센터에서 공개한 퀀텀컴퓨터 모습.
IBM 제공 세상을 쪼개고 쪼개어 더 이상 쪼갤 수 없는 정도까지 이르면 어떻게 될까? 이것은 고대 그리스 시대부터 계속돼 온 인간의 호기심이었다. 현대과학은 그 끝 단계쯤에 존재하는 원자의 세계를 탐구했다. 그리고 이 작은 것들의 세계(미시세계)에선 우리가 살고 있는 세계와는 다른 듯 보이는 물리법칙이 더 지배적으로 작용한다는 점을 알아냈다. 이 물리를 기존 물리학과 구분해 양자물리라고 부른다. 양자물리에서 모든 물질은 입자(물체)이면서 동시에 파동(현상)이다. 전자 등 입자는 파동의 특징 중 하나인 중첩(여러 개의 상태가 동시에 존재하는 것)의 성격을 띤다. 하지만 중첩 상태는 측정하는 순간 붕괴(하나의 상태만 남고 나머지 상태가 사라짐)해 우리가 관찰할 수 없다. 또 중첩 상태의 두 입자에선 하나의 상태가 결정되면 다른 하나의 상태도 함께 결정되는 '얽힘' 현상이 일어난다. 양자컴퓨터는 양자물리의 '중첩'과 '얽힘'을 알고리즘 계산에 활용한다. 기존 컴퓨터(클래식컴퓨터)는 전기가 통과하면 1, 통하지 않으면 0으로 표기하는 2진법 구조의 비트로 구성된다. 하지만 양자컴퓨터의 양자비트(큐비트)는 0과 1의 중첩 상태가 가능하기 때문에 클래식컴퓨터와 달리 병렬 계산이 가능하다.
김정상 아이온큐 CTO가 6월 29일 서울 JW메리어트 호텔에서 열린 2022 양자정보주간에서 아이온큐의 이온트랩 방식 양자컴퓨터의 작동방식을 설명하고 있다.
-양자정보주간 유튜브 캡처 예를 들어 클래식컴퓨터는 f(x)=0(단, 0≤x<1,024)이라는 함수를 계산할 때 x에 모든 숫자를 순차적으로 넣어 그 결과가 0인지를 확인하는 알고리즘을 따른다. 하지만 양자컴퓨터는 10개의 큐비트(0000000000~1111111111)를 중첩 상태로 만들어 함수의 값을 0으로 만드는 고유상태가 한 번에 튀어나오게 만들 수 있다. 클래식컴퓨터라면 최대 1,024번의 순차 계산을 해야 하지만 양자 컴퓨터는 동시에 계산할 수 있다. 이런 특징 때문에 양자컴퓨터는 제어할 수 있는 큐비트 수가 증가할 때마다 속도가 기하급수적으로 증가한다.
-10큐비트의 경우 10비트의 클래식컴퓨터보다 2의 10제곱 배 빠르고 100큐비트의 경우 100비트의 클래식컴퓨터보다 2의 100제곱 배 빠르다. 양자컴퓨터에도 약점은 있다. 바로 오류가 문제다. 클래식컴퓨터에서 1바이트(byte)는 8비트로 구성되는데, 7비트는 데이터를 담고 1비트를 통해 오류를 확인한다.
-하지만 양자컴퓨터는 기존 방식의 오류 확인이 불가능하다. 양자물리에 따라 관측하는 순간 중첩 상태가 붕괴, 데이터가 변질되기 때문이다. 결국 1큐비트의 오류를 수정하는데 4큐비트가 소요된다. 5큐비트가 묶여야만 하나의 논리큐비트로 활용될 수 있는 셈이다. 전문가들은 "양자컴퓨터의 등장은 필연적"이라고 말한다.
클래식컴퓨터의 연산 처리능력은 무어의 법칙에 따라 18개월마다 2배씩 증가해왔다. 하지만 트렌지스터의 크기가 원자의 크기에 가까워질수록 양자적 현상이 강하게 나타나며 전자회로의 작동을 방해한다. 일정 수준을 넘어서면 양자적 현상을 제거할 수 없을 정도가 된다. 양자적 특성을 제거하는 대신 그 특성을 활용하는 쪽으로 방향을 선회해야 하는 시점(양자컴퓨터의 활용)이 올 수밖에 없다는 게 전문가들의 지적이다.
https://n.news.naver.com/article/469/0000687935
===============
메모 2208051209
샘플a.oms.vix bar에서는 한쌍의 위치가 존재한다. 이에 따라 vixer 하나의 위치가 다른 따름 종류의 smola 위치들을 이미 지정했다.
중첩 상태의 두 입자에선 하나의 상태가 결정되면 다른 하나의 상태도 함께 결정되는 '얽힘' 현상이 일어난다.
1.
양자 얽힘의 연산은 무엇일까? 예를 들어 클래식컴퓨터는 f(x)=0(단, 0≤x<1,024)이라는 함수를 계산할 때 x에 모든 숫자를 순차적으로 넣어 그 결과가 0인지를 확인하는 알고리즘을 따른다. 하지만 양자컴퓨터는 10개의 큐비트(0000000000~1111111111)를 중첩 상태로 만들어 함수의 값을 0으로 만드는 고유상태가 한 번에 튀어나오게 만들 수 있다.
2.
샘플c.oss가 바로 양자연산을 나타내고 있다. 순간적으로 절대값 012을 zerosum 상태로 유도하여 베이스 문제를 샘플c.oss에서 9차 베이스 1개를 2x9 1차 베이스에서 2^43개의 2차 베이스를 유도한다.
이는 기존의 양자컴퓨터 개념과 완전히 다르다. 기존 방식은 오류 확인이 불가능하다. 양자물리에 따라 관측하는 순간 중첩 상태가 붕괴, 데이터가 변질되기 때문이다. 하지만 샘플c.oss을 이용한 양자컴퓨팅은 매직알파고 프랙탈 확산방식은 전혀 오류가 발생하지 않는다. 마방진이니까. 허허.
Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sample b.qoms(standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample b.poms(standard)
p&pp=6n-1(+1)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-Quantum Information Week YouTube Capture For example, when calculating the function f(x)=0 (however, 0≤x<1,024), the classic computer uses an algorithm that sequentially puts all numbers into x and checks whether the result is 0. follow However, a quantum computer can make 10 qubits (0000000000 ~ 1111111111) into a superimposed state so that the eigenstate that makes the value of the function 0 pops out at once. A classical computer requires a maximum of 1,024 sequential calculations, but a quantum computer can perform simultaneous calculations. Because of this feature, quantum computers exponentially increase in speed whenever the number of qubits they can control increases.
-10 qubits is 2 to 10 times faster than a 10-bit classic computer, and 100 qubits is 2 to 100 times faster than a 100-bit classic computer. Quantum computers also have weaknesses. It's the error that's the problem. In a classic computer, 1 byte is composed of 8 bits, 7 bits contain data and 1 bit is used to check for errors.
-However, quantum computers cannot check for errors in the conventional way. This is because, according to quantum physics, the superposition state collapses at the moment of observation, and the data becomes corrupted. In the end, it takes 4 qubits to correct an error of 1 qubit. This means that only 5 qubits can be combined to be used as one logical qubit. Experts say that "the advent of quantum computers is inevitable."
=====================
Memo 2208_051209,060526 My Thought Experiment oms Storytelling
A pair of positions exists in the sample a.oms.vix bar. As a result, vixer has already specified different types of smola locations.
In two particles in a superposition state, when one state is determined, the phenomenon of 'entanglement' occurs in which the other state is also determined.
One.
What is the operation of quantum entanglement? For example, when calculating the function f(x)=0 (however, 0≤x<1,024), a classic computer follows an algorithm that checks whether the result is 0 by putting all numbers in x sequentially. However, a quantum computer can make 10 qubits (0000000000 ~ 1111111111) into a superimposed state so that the eigenstate that makes the value of the function 0 pops out at once.
2.
Sample c.oss represents quantum computation. Inducing the absolute value 012 instantaneously to the zerosum state, the base problem is derived from 1 ninth base in sample c.oss and 2^43 secondary bases in the 2x9 primary base.
This is completely different from the conventional quantum computer concept. In the existing method, error checking is not possible. This is because, according to quantum physics, the superposition state collapses at the moment of observation, and the data becomes corrupted. However, quantum computing using sample c.oss is a magic alpha, and the fractal diffusion method does not cause any errors. Because it's magic. haha.
Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sample b.qoms(standard)
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sample b.poms(standard)
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000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
.Simulating infinitely many chaotic particles using a quantum computer
양자 컴퓨터를 사용하여 무한히 많은 혼돈 입자 시뮬레이션
Bob Yirka, Phys.org 이 작업에 사용된 양자 컴퓨터. a, 보라색으로 5개의 게이트 영역을 표시하는 Quantinuum H1-1 세그먼트 전극 표면 트랩의 섹션(750μm 너비의 이온 결정 범위 및 레이저 빔 허리는 축척으로 그려지지 않음). 컴퓨터는 171Yb+ 큐비트 이온(녹색) 및 138Ba+ 냉각제 이온(흰색)이 두 이온 중 하나에 저장되어 다른 곳에서 설명한 것과 유사하게 작동합니다(세 개의 중앙 게이트 영역(G2–G4)에 걸친 병렬 게이트 작동 제외). 또는 4-이온 결정. 임의의 큐비트 쌍은 표면 위 70μm의 선형 무선 주파수 널(점선)을 따라 이온을 전송하여 달성됩니다. b, Sympathetic ground-state 냉각에 이은 2큐비트 위상 둔감성 Mølmer-Sørenson 게이트는 Yb-Ba-Ba-Yb 결정 구성의 G2-G4에서 병렬로 구현됩니다. 각 결정의 크기는 대략 8μm이며, 냉각 및 게이트 레이저(파장, 각각 493 및 368 nm)의 공칭 빔 웨이스트는 17.5 μm입니다. c, 무작위 벤치마킹을 통해 수행된 단일 큐비트(SQ) 게이트, 2큐비트(TQ) 게이트 및 결합 상태 준비 및 측정(SPAM)의 일반적인(즉, 데이터 수집 기간 동안 대표) 평균 충실도. 신용 거래:자연 물리학 (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01689-7,AUGUST 5, 2022
Google Quantinuum의 연구원 팀은 University of Texas, Austin의 동료와 협력하여 제한된 수의 큐비트로 실행되는 양자 컴퓨터를 사용하여 무한히 많은 혼돈 입자를 시뮬레이션하는 방법을 개발했습니다. Nature Physics 저널에 발표된 논문에서 이 그룹은 그들의 기술을 설명합니다. 분자가 물질 에서 어떻게 행동 하는지 자세히 알아보기 위해 연구자들은 컴퓨터 에서 분자의 행동을 시뮬레이션하는 전략을 고안했습니다 .
이러한 시도는 간단한 작업에서는 잘 작동했지만 주어진 시간 동안 상호 작용하는 입자의 무한히 긴 선과 같이 복잡성을 시뮬레이션할 때 문제에 부딪쳤습니다. 전통적인 슈퍼컴퓨터에 대한 시도는 수렁에 빠졌고 연구자들은 양자 컴퓨터가 그 일을 아주 훌륭하게 수행할 수 있다고 이론화했습니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 그것이 실제로 사실임을 발견했습니다. 연구원들은 이러한 문제를 해결할 수 있는 알고리즘을 실행하는 열쇠가 시뮬레이션 을 실행하는 데 필요한 작업을 수행할 뿐만 아니라 그러한 시뮬레이션이 매우 적은 큐비트로 실행될 수 있도록 하는 코드를 추가 하는 설계에 있다고 주장 합니다. 그들이 작동할 것이라고 생각한 알고리즘을 갖게 되자 팀은 하드웨어로 눈을 돌렸습니다.
그들은 이테르븀 원자로 대표되는 큐비트를 사용하는 기계를 선택했으며 실행되는 큐비트의 수를 3개에서 11개로 변경했습니다. 연구원들은 큐비트를 재활용하는 시스템을 구축했기 때문에 적은 수의 큐비트로 알고리즘 을 실행할 수 있다는 것을 발견했습니다 . 다시 사용 - 홀로그램 역학이라는 기술. 시뮬레이션이 실행되면서 이 프로세스가 반복되었습니다. 시스템을 테스트하기 위해 연구원들은 이미 다른 기술을 사용하여 검증된 프로세스의 시뮬레이션을 실행했습니다. 연구팀은 기존 슈퍼컴퓨터로는 시연할 수 없는 시뮬레이션으로 시스템을 테스트할 계획이다.
추가 탐색 연구원들이 64큐비트 회로를 성공적으로 시뮬레이션 추가 정보: Eli Chertkov et al, 갇힌 이온 양자 컴퓨터를 사용한 홀로그램 역학 시뮬레이션, Nature Physics (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01689-7 저널 정보: 네이처 물리학
https://phys.org/news/2022-08-simulating-infinitely-chaotic-particles-quantum.html
.Dual-plasmid editing system improves DNA digital storage potential
이중 플라스미드 편집 시스템으로 DNA 디지털 저장 가능성 향상
중국과학원 제공 이중 가닥 DNA 단편. 크레딧: Vcpmartin/Wikimedia/ CC BY-SA 4.0 DNA AUGUST 5, 2022
기반 정보는 정보 기술과 생명 공학을 연결하는 새로운 학제 간 분야입니다. 이 분야는 DNA를 정보 저장 매체로 사용하여 장기 데이터 저장에 대한 엄청난 수요를 충족하기를 희망합니다. 그러나 강한 안정성, 높은 저장 밀도 및 낮은 유지 비용에 대한 DNA의 약속에도 불구하고 연구자들은 DNA 시퀀스에 인코딩된 디지털 정보를 정확하게 다시 작성하는 데 문제가 있습니다. 일반적으로 DNA 데이터 저장 기술은 '체외 하드 디스크 모드'와 '생체 CD 모드'의 두 가지 모드가 있다. 생체 내 모드의 주요 이점은 세포 복제에 의한 염색체 DNA의 저렴하고 안정적인 복제입니다. 이러한 특성으로 인해 빠르고 저렴한 데이터 복사 보급에 사용할 수 있습니다. 그러나 일부 정보에 대한 암호화된 DNA 서열은 많은 수의 반복 및 단독 중합체의 모양을 포함하기 때문에 그러한 정보는 "쓰기" 및 "읽기"만 가능하지만 정확하게 "다시 쓰기"는 불가능합니다.
재작성 문제를 해결하기 위해 칭화대학교 화학과의 Liu Kai 교수, 중국과학원 Changchun Institute of Applied Chemistry(CIAC)의 LI Jingjing 교수, Zhejiang University의 Chen Dong 교수가 주도했습니다. 최근 미생물 벡터의 디지털 정보 를 정확하게 처리하기 위한 이중 플라스미드 편집 시스템을 개발한 연구팀 . 그들의 연구 결과는 Science Advances 에 게재되었습니다 . 연구원들은 합리적으로 설계된 코딩 알고리즘과 정보 편집 도구를 사용하여 생체 내에서 이중 플라스미드 시스템을 구축했습니다. 이 이중 플라스미드 시스템은 텍스트, 코드북 및 이미지를 포함한 다양한 유형의 정보를 저장, 읽기 및 재작성하는 데 적합합니다. 주소 지정 인덱스나 백업 시퀀스 없이 DNA 시퀀스의 코딩 기능을 완전히 탐색합니다. 또한 다양한 종류의 코딩 알고리즘과 호환되어 높은 코딩 효율이 가능합니다. 예를 들어, 현재 시스템의 코딩 효율은 뉴클레오티드당 4.0비트에 이릅니다.
생체 내에서 외인성 DNA 서열에 저장된 복잡한 정보를 재작성할 때 높은 효율성 과 신뢰성 을 달성하기 위해 다양한 CRISPR 관련 단백질(Cas) 및 재조합효소가 사용되었습니다. 이 도구는 해당하는 CRISPR RNA(crRNA)에 의해 안내되어 특정 정보를 처리하고 다시 쓸 수 있도록 DNA 서열의 표적 유전자좌를 절단했습니다. 특이도가 높기 때문에핵산 분자의 상보적 쌍 사이에서 정보 암호화 DNA 서열은 새로운 정보를 암호화하기 위해 재조합 효소에 의해 정확하게 재구성되었습니다. crRNA 염기서열 최적화로 정보 재작성 도구가 복잡한 정보에 대한 적응력이 높아 기존 유전자 편집 시스템과 견줄 수 있는 최대 94%의 재작성 신뢰도를 얻을 수 있었다.
이중 플라스미드 시스템은 생체 내에서 DNA 기반 정보 재작성을 위한 보편적인 플랫폼 역할을 할 수 있으므로 분자 수준에서 크고 복잡한 데이터의 표적 특정 재작성 및 정보 처리를 위한 새로운 전략을 제공합니다. Liu 교수는 "우리는 이 전략이 효모와 같은 더 큰 게놈을 가진 살아있는 숙주에도 적용될 수 있다고 믿으며, 이는 빅 데이터 저장과 관련된 실제 적용을 위한 길을 더욱 열어줄 것"이라고 말했습니다.
추가 탐색 플라스미드로 암호화된 독소-항독소 시스템은 플라스미드 복제를 직접 제어합니다: 연구 추가 정보: Yangyi Liu et al, 표적 특이성과 강력한 신뢰성을 갖춘 분자학적 디지털 정보의 생체 내 처리, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo7415 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo7415 저널 정보: 과학 발전 중국과학원 제공
https://phys.org/news/2022-08-dual-plasmid-dna-digital-storage-potential.html
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