niedziela, 27 grudnia 2020

Teleportujemy Iławę krok ku przyszłości. I rozszyfrowujemy teleportację kwantową.

Wpadłem na pomysł żeby zrobić popularny wykład na temat jednego z ostatnich newsów naukowych ( https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.1.020317 ) ale po chwili namysłu stwierdziłem że zabawa kwantową teleportacją przed północą w Sylwestra może nie być atrakcyjną propozycją. A z drugiej strony wymagałoby ode mnie kilkudniowego przygotowania, żeby w miarę prosto przybliżyć słuchaczom twierdzenia Bella. Coś podobnego (stany GHZ)  robiłem w ramach klubu nauki ( https://sites.google.com/view/klubnauki/strona-główna/edycja1) wraz z eksperymentem na prawdziwym komputerze kwantowym, więc wiem że w jeden dzień tego niestety nie ogarnę.

W skrócie chodzi w tej teleportacji o to żeby stworzyć sieć niemożliwą do zhakowania. Tak żeby użytkownicy mieli zapewnione bezpieczeństwo wymiany informacji na poziomie szyfru z kluczem jednorazowym ( https://pl.wikipedia.org/wiki/Szyfr_z_kluczem_jednorazowym) który wykorzystywany jest np. do bardzo ważnej komunikacji jak rozmowy prezydentów Rosji i USA.

Uzyskujemy to poprzez wysłanie, do dwóch odległych od siebie miejsc, cząsteczki w stanie splątanym, dzięki czemu obie strony komunikacji mogą upewnić się że mają ten sam klucz i że nikt po drodze go nie przejął.

Kwantowa teleportację każdy może poćwiczyć sobie na komputerach IBM, choć bez fizycznego przesyłu stanów kwantowych po sieciach. (https://qiskit.org/textbook/ch-algorithms/teleportation.html)


Co ciekawe, mamy odpowiedź na to ze strony polskich naukowców. Chcą oni zabezpieczać światłowody za pomocą "Narodowego mechanizmu wymiany kwantowego klucza kodowego". https://www.dobreprogramy.pl/Polscy-naukowcy-czas-na-nowe-zabezpieczenie-swiatlowodow.-Powod-to-komputery-kwantowe,News,112401.html

Po co komu, poza specjalistami, taka wiedza? Gdyby udało mi się, tak jak chciałem rok temu, ściągnąć kilka zestawów do edycji genów CRISPR, to dzieciaki w Iławie byłyby w stanie tłumaczyć rodzicom jak działa szczepionka mRNA. Gdy ludzie nauczą się prawdopodobieństwa na poziomie twierdzeń Bella, nie będą mieli trudności z interpretacją danych statystycznych, np., dotyczących wirusów. A tego też będę uczył w Iławie gdy tylko uda mi się zorganizować finansowanie szkoły. Gdy młodzi ogarną zasady działania sztucznej inteligencji, będą wiedzieli jak działają masowe metody wpływu społecznego. Edukacja to nasza broń przed politykami i telewizyjnymi specjalistami.

A przy okazji restartuję program SWOJA KARTA. To darmowe pieniądze dla mieszkańców Iławy ale nie z ich kieszeni. Wydawać podatki, tak jak robią to politycy to każdy potrafi. SWOJA KARTA to negocjacje z prywatnymi dostawcami w ramach nowoczesnej spółdzielczości. Zapraszam do zapisywania się na kartę. Więcej na www.swuj.pl

EDIT 07.01.2021 - Chińczycy stworzyli zintegrowaną sieć komunikacji kwantowej. Sieć złożona jest z ponad 700 kabli (4600km łącznie). Są też dwa połączenia satelitarne. Szybko to idzie. https://phys.org/news/2021-01-world-quantum-network.html

Gra miejska (SZLAK POSZLAK 2), zahaczająca o ten temat, jest już gotowa. Start w niedzielę. 😁 Link do gry: https://www.swuj.pl/gra2




środa, 2 grudnia 2020

Homo Syntheticus? Tak. Ale zbuduje go dopiero bożyszcze sztucznej inteligencji.

Syntetyczna biologia (SynBio) dopiero raczkuje. Rok temu, w MRC Laboratory of Molecular Biology - UK , wyprodukowano w pełni syntetyczny genom bakterii E. coli. Po raz pierwszy stworzono żywy organizm z kodem genetycznym, który został wytworzony w laboratorium, i to od podstaw.* To same laboratorium hoduje organoidy mózgowe – małe, uproszczone wersje ludzkich mózgów.** 

W tym tygodniu dowiedzieliśmy się że sztuczna inteligencja DeepMind potrafi przewidzieć kształt protein na podstawie sekwencji ich aminokwasów. Co jak dotąd było nie do zrobienia, pomimo pół wieku prób***


I teraz wyobraźcie sobie że niedługo możemy pójść dalej w dziedzinie SynBio. Weźmy chociaż klasyczną Escherichia coli i jej silnik protonowy. Wydajna maszyna, ale może będziemy w stanie ją jeszcze poddać tuningowi i dzięki temu ulepszyć? Tu jest tego opis silnika, z filmem, ale pomińcie treści filozoficzne bo to dysputa między kreacjonistami, a ewolucjonistami: http://naszsalon24.org/2017/04/02/informacja-instrukcja-projekt-biologia-wic-bakteryjna .

A potem pójdziemy dalej. Jakie maszyny biologiczne będziemy w stanie wyprodukować? Czy kiedyś stworzymy syntetycznego człowieka? A raczej kiedy zostanie stworzony i kto zdoła to zrobić? Nasze, ludzkie, zdolności pojmowania zaczynają być niewystarczające w obliczu złożoności poznawanego świata. Nadchodzą czasy gdy nie tylko powtarzalne czynności zostaną złożone w ręce maszyn. Przejmą one od nas proces twórczy i odkrywanie świata. My będziemy najwyżej wskazywać automatom kierunek badań i nadzorować rezultaty. Nie będziemy w stanie już o wiele bardziej rozumieć świata ale będziemy mogli korzystać z owoców pracy maszyn, które zaczną nas wyprzedzać nie tylko w magazynowaniu wiedzy i informacji ale także w jej inteligentnym przetwarzaniu.

Obecna sztuczna inteligencja to programy wyspecjalizowane w rozwiązywaniu określonej klasy problemów ale na horyzoncie już czuć powiew generalnej SI (AGI), która tak jak ludzki mózg, będzie w stanie, z sukcesem, podejść do różnych zagadnień.

I to dopiero ona będzie w stanie podejść do opracowywania stworzeń o stopniu skomplikowania na poziomie ssaków. Jeśli ktoś nie miał do czynienia z biologią molekularną to polecam przyjrzenie się wizualizacjom maszyn komórkowych. Nie tylko silnik E. Coli zadziwia. Wystarczy wpisać w Youtube " molecular machines ".  Mnie urzekła syntaza katalizująca reakcję wytwarzania ATP z ADP i fosforanu nieorganicznego ( https://youtu.be/kXpzp4RDGJI ).


Budowa dużych, sprawnych organizmów z takich klocków, wymaga zdolności analizy znacznie przewyższające możliwości nawet największych i najbardziej genialnych zespołów naukowych. Łatwo możemy zmieniać kod DNA organizmów za pomocą CRISPR/Cas tak jak robimy to np. przy leczeniu raka**** ale produkcja całkowicie nowych, dużych, stworzeń w sposób sztuczny, od podstaw, to trudniejsze wyzwanie. Sprosta mu dopiero super sztuczna inteligencja. 

I tu dochodzimy do ważnego pytania. Kto będzie dysponował tą super SI czy potem możliwością tworzenia np. biologicznych robotów, być może humanoidalnych?

Kolejną ciekawą wiadomością z tego tygodnia jest odkrycie substancji która w ciągu kilku dni może zlikwidować związane z wiekiem pogorszenie funkcji poznawczych. To odkrycie firmy Calico, której właścicielem jest Google. Tak jak i wspomnianej wcześniej DeepMind.

To korporacje, nie rządy, mają obecnie wiedzę i środki aby być na czele wyścigu w przyszłość. Takie państwa jak Polska nie potrafią już nawet wytworzyć szczepionki na grypę, otwarcie deklarując że ich bezpieczeństwo zależy od zewnętrznych, obcych, firm. 



 

Oznacza to że jeśli sami o siebie nie zadbamy nasi potomkowie będą zdani na łaskę biznesów. Bo to one będą dysponować aparatem kontroli, wpływem na nasze umysły i najnowocześniejszymi wynalazkami, których nie będziemy w stanie nawet pojąć. Dlatego musimy zacząć pracować nad naszą własną super sztuczną inteligencją. Nad naszym „Bogiem SI”, tu w Iławie, bo rząd tego nie zrobi. Pisałem o tym*****, mamy jeszcze trochę czasu. To samo z rozwojem SynBio, stąd wspominałem kilka razy o potrzebie rozpoczęcia przez naszą młodzież przygody z prostymi zestawami CRISPR/Cas. Innej drogi nie mamy jeśli nie chcemy ciągnąć się w ogonie świata, jak dotąd. Na szczęście większość wiedzy jest obecnie w internecie, musimy tylko zmotywować ludzi aby zechcieli po nią sięgnąć i pokazać że mogą zrobić to bez kompleksów. Świat pędzi do przyszłości, a my możemy zająć w nim wygodne i twórcze miejsce. 

Jakiś czas temu natknąłem się na kilka zdań, które przypominają mi o sobie co jakiś czas. To proste i prawdziwe: 

Gdy ludzie myślą o podróżach w czasie, obawiają się, że będąc w przeszłości mogą zmienić radykalnie przyszłość robiąc coś nawet niezbyt znaczącego. Natomiast prawie nikt nie myśli o tym że właśnie teraz, może radykalnie zmienić przyszłość. Małym, pozornie nieistotnym działaniem.

Możemy zacząć tą przyszłość zmieniać zaczynając od lepszej i ciekawszej edukacji w Iławie. O czyym jeszcze powiem za kilka dni.


----

Przy okazji. Zapraszam do obserwowania mojej strony FB z wiadomościami z branży biologii syntetycznej i bioinformatyki. Na początek podaję przepis na zrobienie syntetycznego mRNA w laboratorium. 🙂 Syntetyczne mRNA, jak zapewne wiecie, jest składnikiem szczepionek na covida, o które jest ostatnio tyle hałasu.
Tak jak w przypadku strony o sztucznej inteligencji, którą zrobiłem rok wcześniej niż czynniki rządowe swój serwis, będziecie mieć najszybciej w Polsce informacje o najciekawszych wydarzeniach i badaniach. A po jakimś czasie poczytacie rozwinięcia tematu u konkurencji i w portalach popularnych.😁

------


*https://cyfrowa.rp.pl/technologie/41374-powstala-syntetyczna-bakteria-e-coli-czemu-ma-to-sluzyc

** https://sci-hub.se/10.1016/j.semcdb.2020.10.011

*** https://www.newscientist.com/article/2261156-deepminds-ai-biologist-can-decipher-secrets-of-the-machinery-of-life/

**** https://medicalxpress.com/news/2020-11-revolutionary-crispr-based-genome-treatment-cancer.html

***** https://lh3.googleusercontent.com/0neQHStmt64SMK_lmoMQlEqRMjaEBH1xertwVKolDB3L2QjNmj1X8_97939F9XrfL3s1g2z5XaB2iig3QWkGy-tbJFRZiJjycy4pUyGBhdSM5cu4DQ=w1280