Средство от бессонницы и российский суперкомпьютер: открытия и разработки недели

Ионный квантовый компьютер

В России создали 50-кубитный ионный квантовый компьютер, благодаря чему наша страна вошла в число мировых лидеров в области подобных технологий. Преимущества таких машин в их способности значительно быстрее обрабатывать большие массивы данных и моделировать сложные системы. Важнейший компонент квантового ионного процессора — ионную ловушку — представили на форуме «Микроэлектроника–2024», который сейчас проходит в «Сириусе». Разработкой занимаются научные группы Российского квантового центра и Физического института имени П. Н. Лебедева РАН.

Квантовый компьютер от IBM Фото: © TWStock / Shutterstock / FOTODOM

РФ стала третьей страной в мире (после Австрии и США), где начали создавать процессоры, основанные на технологии кубитов. Сейчас этот квантовый компьютер является самым мощным среди подобных устройств в стране. Доступ к нему осуществляется через облачную платформу, с помощью которой могут быть запущены базовые квантовые алгоритмы.

Сейчас лишь три страны, включая Россию, обладают квантовыми компьютерами на всех четырех приоритетных платформах: сверхпроводниках, ионах, нейтральных атомах и фотонах. Следующий шаг в развитии этих технологий — практическое применение. 

#компьютеры #квантовый компьютер

В России будут производить квантовые процессоры для суперкомпьютеров

Читать

Повязка от бессонницы

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) придумали альтернативу таблеткам от бессонницы. Умная головная повязка усыпляет мозг акустическими сигналами, синхронизируясь с мозговыми ритмами. Устройство непрерывно выполняет электроэнцефалографию, оценивая активность головного органа. На основе анализа прибор генерирует специальные звуковые сигналы, которые воздействуют на определенные участки мозга, связанные с засыпанием. Система использует искусственный интеллект.

Нейросеть изучает особенности мозговых ритмов человека, чтобы определять индивидуальные особенности. Повязка либо усиливает мозговые волны, которые связаны с глубоким сном, либо гасит их активность, ведущую к пробуждению. Эксперименты показали, что полчаса использования устройства сокращает время засыпания на 10–15 минут. Сейчас разработчики тестируют первые образцы на людях.

Модернизированный виноград

Для того чтобы максимально сохранить ценные сорта винограда, ученые постоянно пытаются найти эффективные способы защиты этого растения от инфекционных болезней. Традиционно в сельском хозяйстве с грибковыми патогенами борются с помощью фунгицидов. Но их применение, особенно бесконтрольное, не только негативно влияет на здоровье экосистем, но и способствует появлению новых, устойчивых к агрохимикатам штаммов.

Плоды винограда богаты витаминами, минералами и антиоксидантами Фото: © Nacho Domínguez Argenta / Unsplash

Чтобы сделать виноград сорта «мерло» устойчивым к инфекционным заболеваниям, при этом сохранив его вкус, запах и цвет, ученые Научно-технологического университета «Сириус» модифицировали геном этого растения. Причем сделали это первыми в мире. Они использовали известную технологию генетического редактирования CRISPR/Cas9. Им было известно, что активность гена MLO7 мешает растениям сопротивляться мучнистой росе — распространенной в природе грибковой инфекции, когда на листьях, стеблях и плодах появляются белые пятна. Следовательно, «выключение» гена могло бы помочь растению избежать болезни.

#болезни #ДНК #геном

Технология, изменившая медицину: что такое CRISPR-Cas9?

Читать

С химической точки зрения основные характеристики вина зависят от наличия в винограде определенных фенольных соединений, но именно они и блокировали механизм работы редактирования генома. Решить проблему удалось, снизив концентрацию фенольных соединений, которые защищают ген от внешнего воздействия. Для этого ученые использовали хитозан — натуральный полимер, который можно получить из грибов. Лабораторные исследования показали, что он не только снизил количество фенолов в клетках, но и повысил уровень перекисей в них. 

Таким образом, для редактирования MLO7 генетики «Сириуса» не только временно снизили защиту клеток, но и снабдили их возможностью бороться со стрессами, что в дальнейшем повышает шансы растения на выживаемость. Главное преимущество такого подхода в том, что изменения в генах произойдут только при заражении растения. Это значит, что вкусовые качества винограда не пострадают и растение будет готово к борьбе с болезнями.

Осьминоги-эксплуататоры

Многие думают, что осьминоги бродят по морскому дну в одиночестве и при любой возможности используют камуфляж, чтобы спрятаться от других обитателей глубин. Но немецкие ученые из Max Planck Institute of Animal Behavior обнаружили, что некоторые виды этих созданий не так застенчивы, как кажутся. Например, представители вида Octopus cyanea заставляют рыб охотиться вместе с ними, а если те не слушаются, бьют их. В состав «морской ОПГ» иногда могут входить сразу несколько видов рыб одновременно, но, как правило, это груперы и барабули.

Чтобы понять, как взаимодействуют все эти животные, исследователям пришлось около месяца нырять у рифа, расположенного у побережья Эйлата в Израиле. Около 120 часов они следили за 13 осьминогами, фиксируя их поведение на несколько камер. Исследователи заметили несколько интересных моментов. Например, рыбы-компаньоны занимались разведкой и поиском добычи, если за ними по пятам следовал осьминог. И ждали его, если тот отставал. А когда группа теряла активность, осьминог начинал бить рыб щупальцами. В случае успеха моллюск не забирал себе всю добычу, поэтому охота была выгодной для всех ее участников.

Научная сеть

Для ученых и всех, кто интересуется научными разработками, в России создали новую социальную сеть Nayka. Исследователи получат возможность публиковать там результаты своих исследований, а все остальные — читать проверенные научные статьи и писать рецензии. Все материалы будут проходить контроль на соответствие научным стандартам. Это позволит использовать их в работе и обучении, не беспокоясь за качество и научную достоверность, а еще сократит время на поиск нужной информации. Как и в любой социальной сети, ученые смогут общаться с коллегами и искать команды для будущих исследований, обмениваться мнениями и делиться друг с другом новостями.

Nayka — открытая площадка для публикации препринтов научных статей и получения рецензий от представителей научного сообщества Изображение: © Яна Алябьева / «Сириус(Журнал»

20 сентября бета-версия приложения появилась на RuStore и на сайте www.nayka.pro. Площадку разработала компания «Нейро-Мастер», специализирующаяся на создании программного обеспечения для промышленности и образования.

#ИИ #искусственный интеллект #соцсети

Как искусственный интеллект используется в социальных сетях

Читать