Pandemia, czyli wszystko się wali i płonie?

Nietrudno jest zgodzić się ze stwierdzeniem, że czas pandemii nie był najlepszym okresem we współczesnej historii. COVID-19 spowodował między innymi spowolnienie światowej gospodarki – w wielu krajach ceny produktów poszybowały w górę, a wypłaty… cóż, wręcz odwrotnie. Wydaje się, że wchodzimy w kolejny mroczny etap drogi ludzkości, na końcu której czeka nas już tylko zagłada. W tym artykule chcemy jednak pokazać, że może nie jest jeszcze tak źle – bo mimo wielu przeszkód nauka i technologia mają się (jeszcze) dobrze. 

Niezdecydowany procesor

W pierwszej połowie listopada tego roku firma informatyczna IBM opublikowała informację o swoim nowym procesorze o nazwie Eagel. Byłoby to wydarzenie dość typowe na tym rynku, gdyby nie konstrukcja wcześniej wspomnianego urządzenia. Mianowicie jest ono procesorem kwantowym. Oznacza to, funkcjonuje tam inna jednostka zapisu danych – nie jest nim bajt mogący przyjmować jedynie wartości 0 albo 1, ale kubity, które potrafią… być 0 i 1 jednocześnie.

Zapytacie pewnie, jak to możliwe. Otóż procesory kwantowe korzystają – jak można się domyślić z nazwy – z zasad rządzących w świecie kwantów, a konkretnie z właściwości zjawiska superpozycji. Jest to sytuacja, gdy cząsteczka może istnieć w 2 stanach na raz i przyjmować konkretną wartość dopiero wtedy, kiedy zostanie zaobserwowana. Można to porównać do znanego paradoksu kota Schroedingera, który jest jednocześnie żywy i martwy.

Specyfika kubita bardzo utrudnia prace nad implementacją takich procesorów w aktualnie używanych urządzeniach. Gdy jednak trudności zostaną pokonane, uzyskać można taką szybkość wykonywania bardzo skomplikowanych działań, której nie można porównać do prędkości żadnego innego narzędzia. Omawiany tutaj Eagel jest aktualnie najnowocześniejszym procesorem tego typu – może się pochwalić układem złożonym ze 127 kubitów (to ponad 2 razy więcej niż u jego poprzednika Hummingbirda). Reakcje na wiadomość o jego powstaniu były bardzo pozytywne – naukowcy zajmujący się opracowaniem techniki kwantowej dla komputerów wyrazili wielkie podekscytowanie możliwościami, które się przed nimi otworzyły. Bo warto zwrócić uwagę, że IBM jako pierwsza firma na świecie udostępniła w ogólnodostępnej chmurze swoje prace nad obliczeniami, dzięki czemu od 2016 r. każdy ma możliwość dotarcia do ich bazy.

Pudełkowe satelity

Mówiąc o projektach udostępnianych w ramach domeny publicznej, warto wspomnieć o The CubeSat. Zaprojektowany przez profesora Boba Twiggsa zestaw satelit jest wielkości… pudełka po butach. Został on stworzony w ramach zajęć dla świeżo upieczonych inżynierów, którzy po raz pierwszy mieli możliwość wykorzystania w praktyce swoich wyjątkowych umiejętności. Prototyp został szybko rozwinięty i już dziś z małych satelit zaczynają korzystać nie tylko ośrodki naukowe, ale i różne firmy czy start-upy. Umożliwia to właśnie udostępniona na stronie internetowej projektu dokumentacja.

Te niewielkie urządzenia mogą być wykorzystywane do naprawdę ważnych zadań. Jednym z ciekawszych przykładów jest tu akcja polegająca na monitorowaniu poziomu deforestacji w krajach tropikalnych. Rząd Norwegii i firma Planet planują wykonanie przez 180 CubeSatów zdjęć lasów w aż 64 państwach, by zebrać dane dotyczące tego niepokojącego zjawiska. Następnie informacje mają zostać przekazane rządom danych regionów wraz z propozycją wsparcia finansowego od Norwegii. Jeśli ministrowie wyrażą zainteresowanie projektem, oferta skandynawskiego kraju może przerodzić się w szeroko zakrojony program mający na celu zapobieganie wycince drzew. 

Komputery z DNA?

Technologia może nas wspomóc nie tylko w ramach ochrony środowiska. Zajmujący się biologią naukowcy z Georgia Tech Research Institute (GTRI) już od jakiegoś czasu pracują nad dyskami pamięci, w których nośnikiem danych nie będzie urządzenie elektryczne, ale łańcuchy DNA. Są one skonstruowane z zasad, czyli czterech różnych jednostek chemicznych: adeniny, cytozyny, guaniny i tyminy. Można je wykorzystać jako swoisty kod binarny – na miejsce 0 wstawiać na przykład adeninę, a zamiast 1 umieszczać guaninę. W ten sposób stworzyć można unikalne łańcuchy zawierające wszelkiego rodzaju informacje.

Badacze z GTRI twierdzą, że po sformatowaniu na DNA każdy film mógłby zyskać objętość mniejszą niż kostka cukru. Jednak zanim będziemy mogli schować do kieszeni wszystkie nasze ulubione seriale z Netflixa, minie jeszcze sporo czasu. Aktualne prace skupiają się na zwiększeniu ilości pamięci na chipach bazujących na DNA (obecnie jest to równowartość 200 MB) oraz zmniejszeniu kosztów ich tworzenia. Najnowsze informacje sugerują, że już niedługo uda się osiągnąć te cele. 

Wykorzystanie DNA może okazać się absolutnym fenomenem – na dzień dzisiejszy kopie ważnych danych zapisuje się na taśmach magnetycznych, które trzeba wymieniać co 10 lat. Omawiane tutaj chipy mogą przetrwać tysiące lat (o ile tylko w miejscu ich przechowywania utrzymana zostanie wystarczająco niska temperatura). Kto wie – może jeszcze w ciągu naszego życia doczekamy się takich “żywych” komputerów?

W sumie nie jest tak źle…

Mamy nadzieję, że dzięki powyższym informacjom udało się wam przywrócić Wam choć odrobinę wiary w ludzkość. Mimo tego, że cały świat zwolnił, to dalej jest na nim pełno ludzi robiących rzeczy, które mogą popchnąć naszą wiedzę o możliwościach ludzkości dalej i dalej do przodu – czy to zagłębiając się w mikroskopijną krainę kwantów i aminokwasów, czy dosłownie… sięgając gwiazd. Dzięki pandemii dowiedzieliśmy się, że nieważne, co będzie się działo, w ludziach będzie się tliła chęć zdobywania wiedzy i odkrywania nowego. 

…ale

Każdy medal ma dwie strony – i nie omija to tego artykułu. Przedstawione wyżej technologie pokazują, że każdego dnia otaczający nas świat zmienia się o kilka stopni, a to, co nowe, za parę chwil może okazać się starociem. Nowinki ze świata nauki można oczywiście wykorzystywać w szczytnych celach, ale wszyscy dobrze wiemy, że nie każdy ma na to ochotę. Tworzenie za pomocą generatorów komputerowych zdjęć profilowych dla fałszywych kont czy skomplikowane metody szyfrowania i ukrywania swojego położenia to tylko dwa przykłady tego, jak różne osoby próbują odmienić świat za pomocą kłamstwa. Odróżnienie dobrego od złego może więc stawać się coraz trudniejsze, dlatego tak ważne jest, abyśmy wiedzieli, jak chronić siebie i innych przed siłą dezinformacji. Dzięki temu zawczasu będziemy mogli – wspólnymi siłami – stłumić je w zarodku.