doc Spunti(ni) scientifici #1 - Computer quantistici, riscaldamento globale, interfacce cervello-macchina, complottismo
_ scritto il 04.07.2019 alle ore 12:04 _ 288 letture
img

Sviluppare gli algoritmi dei computer quantistici e costruire fisicamente le macchine è più difficile di quanto si possa credere. Ci vorranno sicuramente più di 10 anni per riuscire ad arrivare ad una soluzione a prova di errori (error corrected). Il punto infatti è nella natura stessa del meccanismo computazionale: il qbit deve essere isolato dall'ambiente esterno per poter funzionare (quindi deve essere inserito nel vuoto o a temperature bassissime), ma allo stesso tempo deve poter interagire con gli altri qbit, e queste necessità sono al momento difficili da ottenere simultaneamente. Si pensa quindi di passare da una categoria intermedia di macchine (le NISQ: Noisy Intermediate-Scale Quantum), una sorta di computer quantistici imperfetti, che possa essere realizzata in tempi più brevi e che fornisca una misura abbastanza concreta degli effettivi vantaggi di questa tecnologia. E abbiamo parlato solo dell'aspetto hardware. Lato software c'è un lavoro enorme da fare, visto che gli algoritmi da usare nei computer quantistici sono totalmente diversi da quelli utilizzatibili nelle macchine classiche.
A prescindere da queste tempistiche è necessario però iniziare a sviluppare e implementare protocolli di crittografia "post-quantistici" già da adesso, visto che con l'avvento dei computer quantistici gli attuali standard diventerebbero totalmente vulnerabili e inefficaci.

Il recente impiego di modelli fisico-matematici ha preso in considerazione diversi scenari di sviluppo di una società umana per osservarne e prevederne gli effetti a lungo termine sul pianeta, nell'ottica del riscaldamento globale. Gli scenari presi in considerazione sono 4 e in 3 di essi si è arrivati ad un aumento della temperatura globale. Di questi, in un caso la popolazione viene decimata ma riesce a sopravvivere, mentre negli altri due viene completamente spazzata via. Uno di questi ultimi due casi prevedeva il ricorso tardivo allo sfruttamente di risorse a basso impatto ambientale. L'unico scenario positivo è stato quello in cui la popolazione è ricorsa a misure tempestive e io spero vivamente di trovarmi proprio in questo...

Scoperta la prima molecola in assoluto che si è formata nell'universo poche centinaia di milioni di anni dopo il big bang: è lo ione idruro di elio.

È in fase di studio un robot delle dimensioni di una cellula che ha la capacità di spostarsi guidato da un campo elettromagnetico esterno e di trascinarsi dietro uno scame di nanoparticelle per depositarle con precisione sulla zona da curare. Questi robot possono essere inseriti in grandi quantità sulla superficie di uno stent che può essere fissato ad un vaso sanguigno e successivamente possono essere rilasciati e pilotati verso il tessuto da trattare.

Recenti studi hanno ridimensionato l'intervallo di tempo tra le eruzioni catastrofiche nei Campi Flegrei: ogni 10.000-15.000 anni. Il che potrebbe suggerire che la prossima eruzione di questo tipo non sia poi così tanto lontana come si credeva.

Le interfacce cervello-macchina (BMI) sono ancora piuttosto lente ed imprecise nella lettura dell'attività cerebrale. Tuttavia il campo di applicazione delle intenzioni di movimento è piuttosto promettente. Vengono utilizzate delle matrici di elettrodi di 4 x 4 mm che possono registrare l'attività di 100-200 neuroni. I segnali provenienti da questi elettrodi vengono decodificati da algoritmi matematici che li trasformano in segnali in grado di attivare un particolare tipo di movimento, come lo spostamento di un braccio robotico oppure il controllo del puntatore di un computer. In questo modo pazienti che hanno per esempio subito danni da lesioni al midollo spinale, da ictus o da varie forme di sclerosi e distrofia, possono essere in grado, dopo un tempo di "addestramento", di impartire comandi a periferiche o protesi esterne, acquisendo autonomia in alcuni ambiti della propria vita. Dopo un periodo di sperimentazione su primati non umani, la matrice è stata impiantata su un volontario che ha mostrato di saper controllare un arto robotico.
Una importante parte della sperimentazione riguarda il "tragitto inverso", ovvero dall'arto al cervello: si tratta dei feedback che vengono restituiti al paziente per fargli provare sensazioni di tatto, pressione, resistenza e propriocezione. Per farlo si impiantano matrici di sensori nella corteccia somatosensoriale e i primi test hanno dato esiti positivi per quanto riguarda la ricezione di stimolazioni e sensazioni slegate dal contesto motorio. Le prossime fasi di studio riguarderanno l'integrazione dei feedback nei bracci robotici per capire se questi migliorano la destrezza nell'utilizzo delle protesi e se i soggetti li percepiscono come facenti parte del proprio corpo (embodiment).

La corrente a getto è una stretta strisca di vento forte che soffia da est a ovest attorno all'emisfero settentrionale e che può formare delle anse anche piuttosto grandi a causa di altri fenomeni atmosferici (onde di Rossby). A causa di vari fattori, tra i quali c'è anche il cambiamento climatico, può capitare che il suo moto rallenti o si fermi del tutto, e in questo caso le aree di alta e bassa pressione che si formano in corrispondenza delle anse ristagnano (girano letteralmente su sé stesse e non avanzano), causando rispettivamente ondate di calore intense e perduranti, o forti piogge durature. Col fenomeno della risonanza le anse possono addirittura aumentare di ampiezza e inoltre il cambiamento climatico è in grado di influenzare la forma della corrente a getto. Uno studio recente ha dimostrato che tutti questi elementi concorrono a generare gli episodi anomali ed estremi legati al forte caldo cui abbiamo assistito negli ultimi anni e che andranno ad aggravarsi nel futuro.
La cosa paradossale è che i prodotti della combustione di carbone e delle altre attività industriali formano nell'area un aerosol in grado di riflettere i raggi del sole e quindi di diminunire il calore che raggiunge la terra, con effetti che contrastano il riscaldamento dovuto invece all'aumento della CO2. Ma da qui a metà secolo è prevista l'installazione di filtri (scrubber) nelle ciminiere di quelle industrie che ancora oggi non si sono adeguate (principalmente in Cina) e questo avrà un effetto negativo sul riscaldamento che ricomincerà ad aumentare, soprattutto alle latitudini medie in estate. La soluzione più saggia in base agli scenari esaminati è quella di ridurre l'emissione di gas serra e l'uso di combustibili fossili, il prima possibile.

A quanto pare ansia, stress e il sentirsi estraniati o indesiderati aumentano le probabilità che le persone credano alle teorie del complotto. A tal proposito, il miglior modo per contrastarle è quello di evitare di mettere in discussione l'identità della persona che ci crede o direttamente le idee che definiscono la loro visione del mondo. È necessario quindi, in un certo senso, "girarci intorno" e confutare una teoria del complotto utilizzando e cercando di far utilizzare all'interlocutore strumenti di tipo analitico, fattuale e logico, cercando di non andare a toccare le caratteristiche identitarie.

A quanto pare le cellule di Jennifer Aniston del nostro cervello, che si pensava codificassero le identità di singoli individui per il riconoscimento dei volti, non esistono, almeno non nella corteccia temporale inferiore: sembrerebbe infatti che queste cellule effettuino una sorta di proiezione degli assi, che è un qualcosa di molto più astratto. Una singola cellula quindi può scaricare allo stesso identico modo per volti anche molto diversi, perché è legata ad una delle circa 50 caratteristiche che il cervello percepisce quando cerca di riconoscere un volto. Succede lo stesso, per fare un esempio, con le cellule deputate alla ricezione e al riconoscimento dei colori: la cellula del rosso scaricherà in modo identico in presenza di un giallo o di un marrone con la medesima quantità della componente rossa.
Neuroni che rispondono a volti specifici potrebbero esistere in altre aree del cervello, per esempio quelle deputate a ricevere i dati provenienti dalle cellule dei volti oppure quelle legate ai ricordi, grazie all'associazione con esperienze passate.


- cos'è questa rubrica?

- altri spunti(ni) scientifici
Darsch
_ chiavi di lettura:spuntini scientifici, scienza, ricerca, intormatica, crittografia, computer, computer quantistici, fisica, fisica quantistica, matematica, clima, ambiente, riscaldamento globale, cambiamento climatico, effetto serra, inquinamento, chimica, astronomia, robotica, medicina, chirurgia, complottismo, cervello, biologia

_ potrebbero interessarti


commenta

_ Puoi inviare un commento libero oppure accedere o registrarti per avere un tuo profilo e sfruttare appieno le funzionalità del sito.

Accedi al sito o registrati

TOP
Utenti online: 47 ospiti
Ultimi utenti registrati: mgcreation, Pablo88, Aramil, pa12, poea62
Visite univoche ai post da dic. 2007: 5.806.592
Post totali: 1323
Commenti totali: 6956
RSS Articoli
RSS Commenti
© darsch.it [2007-2019] _ sviluppato e gestito da Simone Fracassa _ Cookie policy

Questo blog viene aggiornato senza alcuna periodicità e la frequenza degli articoli non è prestabilita, non può pertanto considerarsi un prodotto editoriale o una testata giornalistica ai sensi della legge n. 62 del 07/03/2001.

I contenuti di questo blog sono rilasciati sotto Licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Non opere derivate 2.5 Italia, ad eccezione dei box 'citazione' o dove diversamente specificato. I commenti degli utenti sono di loro esclusiva proprietà e responsabilità.
Creative Commons License RSS 2.0 Valid XHTML 1.0