Tag Archives: informacije

Testabilna teorija sugerira da informacije imaju masu i da bi mogle objasniti tamnu materiju svemira

Einsteinova teorija posebne relativnosti donijela nam je jednu od najpoznatijih jednadžbi u nauci,

E = mc2,

i pokazala da su energija i masa ekvivalentne. U našem modernom, visokotehnološkom svijetu, operacije koje uključuju pohranu i obradu digitalnih podataka zahtijevaju ogromne količine energije. To ustupa mjesto teoriji koja stoji iza principa ekvivalencije masa-energija-informacija, ideji da, jer bit informacije je energija, mora imati i masu.
Landauerov princip povezuje termodinamiku i digitalne informacije putem logičke nepovratnosti. Eksperimenti su dokazali da postupak brisanja malo informacija rasipa toplotnu energiju, ali jednom kada se informacije stvore, one se mogu pohraniti bez gubitka energije. Melvin Vopson predlaže da se to dogodi jer jednom kada se stvore informacije, ona dobiju ograničenu masu.
“Ova je ideja u principu laboratorijski ispitiva”, rekao je Vopson. Predlaže da se izvrše mjerenja mase uređaja za digitalno pohranjivanje podataka kad ima punu memoriju. Ako ima više mase nego kad je izbrisana memorija uređaja, to bi značilo da je ekvivalencija podataka sa masom-energijom tačna.







Ako se teorija potvrdi, implikacije bi imale utjecaj koji bi mogao promijeniti način na koji gledamo na čitav svemir.
“Više od 60 godina neuspješno pokušavamo otkriti, izolovati ili razumjeti misterioznu tamnu materiju”, rekao je Vopson. “Ako informacija zaista ima masu, digitalni informativni svemir bi sadržavao puno toga, a možda bi ta tamna tvar koja nedostaje mogla biti informacija.”
Nažalost, uzimanje izuzetno malih mjerenja potrebnih za takvu preciznost trenutno može biti nedostižno. Vopson predlaže da bi sljedeći korak u dobijanju odgovora mogao biti osjetljiv interferometar sličan LIGO-u ili ultra osjetljivoj Kibble ravnoteži.

Izvor: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5126530?fbclid=IwAR0LT6EUXoN9KCiVdhbkclACrmCKrXxAbR7HPYNBB8o6rohDL1mElTxaH2M

Fizičari su udvostručili ograničenje brzine prenošenja informacija u Svemiru

Postoji ograničenje koliko brzo podaci mogu da se kreću kroz Svemir, baš kao što postoji ograničenje koliko brzo sve ostalo može da se kreće kroz Univerzum. To je pravilo. Ali tim kvantnih fizičara, kao što to kvantni fizičari često rade, shvatio je kako to pravilo prekršiti.

U normalnim okolnostima, krajnja granica prenosa informacija – propusni opseg univerzuma – je jedan bit po osnovnoj čestici, ne pomjerajući se brže od brzine svjetlosti. To je u “klasičnom univerzumu”, način na koji se stvari ponašaju prije nego što se uključi kvantna fizika.

Evo gdje dolazi ta granica: Ako želite da pošaljete poruku od bita “1” ili “0” svom prijatelju udaljenom jednu svjetlosnu godinu, a sve što imate je samo jedan foton, možete kodirati taj jedinstveni binarni broj u foton i polati ga prema svom prijatelju brzinom svetlosti. Taj prijatelj će primiti poruku godinu dana kasnije. Ako vaš prijatelj želi da koristi ovaj foton da bi vam vratio binarnu poruku, moraćete da sačekate još godinu dana. Ako želite da pošaljete više informacija za to vreme, trebat će vam više fotona.

Međutim, u novom članku koji je objavljen 8. februara u časopisu Physical Review Letters, par kvantnih fizičara pokazao je da je teoretski moguće duplirati taj propusni opseg.

Tehnika opisana u radu, pod nazivom “Dvosmjerna komunikacija sa jednom kvantnom česticom”, ne dozvoljava vam da pošaljete svom prijatelju dva bita jednom čestica. Ali dozvoljava vama i vašem prijatelju da pošalju jedan drugom po jednu informaciju koristeći istu česticu istovremeno.

Ako dvije osobe žele da iskoriste taj trik, istraživači su napisali, oni moraju staviti česticu u “superpoziciju različitih prostornih lokacija”.

“To se obično opisuje kao postojanje na dva mjesta istovremeno”, izjavio je za Live Science, koautor Flavio Del Santo iz Univerziteta u Beču.

Realnost je malo komplikovanija, ali zamišljanje čestice na dva mjesta odjednom je korisna prečica za razumjevanje šta se ovde dešava.

Na taj način, Alice i Bob (to je ono što su Del Santo i njegov koautor Borivoje Dakić, s Instituta za kvantnu optiku i kvantnu informaciju u Austriji nazvali svojim kvantnim komunikatorima) imaju istu česticu na početku komunikacije. I svaki od komunikatora, rekao je Del Santo, može kodirati jednu bitnu informaciju, 1 ili nulu, u česticu.

Njihova komunikacija je i dalje ograničena brzinom svjetlosti. Kada Alice kodira česticu u “1”, Bob ju odmah ne vidi. Još uvjek mora da mu pošalje česticu. Ali ova situacija je posebna, jer Alice i Bob mogu svaki da kodiraju malo informacija u česticu i istovremeno ju pošalju jedan drugom.

Poruka koju svaki od njih vidi kad stigne čestica će biti rezultat njihovih sopstvenih informacija i onih od njihovog sagovornika. Ako Alisa kodira nulu i Bob 1, svi će vidjeti 1. Ali zato što Alisa zna da je stavila nulu, znaće da je Bob stavio 1. I zato što Bob zna da je stavio 1, znat će da je Alisa stavila nulu. Ako oboje stave 1, ili oboje stave nule, rezultat će biti nula.

U svakoj situaciji, oba prijemnika će znati šta će drugi poslati – i oni će se smanjiti za pola vremena, obično je potrebno za dvoje ljudi da pošalju još jedan bit pomoću jedne čestice.

Brzina prenosa je udvostručena.

Ovo radi u stvarnom svjetu

Rad, objavljen u časopisu Physical Review Letters, bio je čisto teoretski, ali su Del Santo i Dakić partneri sa timom eksperimentalista na Bečkom univerzitetu pokazali da metoda može raditi u stvarnom svjetu.

Ovaj dio njihovih rezultata još nije prošao kroz peer review i objavljivanje u časopisu, ali je dostupan na serveru preprint arXiv.

Istraživači su koristili razdjelnike snopa za odvajanje fotona u prostornu superpoziciju, što znači da su u određenom smislu bili na dva mjesta istovremeno. Na taj način, naučnici su pisali, izveli su ono što je prvi papir opisao: kodiranje bitova u podjeljene fotone, njihovo mješanje zajedno i tumačenje rezultata.

Istraživači su takođe pokazali da se, uz malo izmjene, ova tehnika mogla koristiti za obavljanje savršeno sigurne komunikacije. Ako jedan od komunikatora, Alice, unese slučajni niz bitova i Bob kodira istinitu, koherentnu poruku, nijedan prisluškivač nikada ne bi mogao saznati šta je Bob pričao Alisi, ne znajući šta je Alice kodirala, rekao je Del Santo.

Izvor: www.livescience.com

Kako se podaci čuvaju na računaru?

Kako se podaci čuvaju na računaru?

“Skladištenje računarskih podataka je složen predmet, ali se može razvrstati na tri osnovna procesa. Prvo, podaci se pretvaraju u jednostavne brojeve koji su lak za računar za čuvanje. Drugo, brojevi se snimaju hardverom unutar računara. Treće, brojevi su organizovani, premešteni u privremeno skladištenje i manipulisani programima ili softverom.

Hard diskovi koriste magnetizam za čuvanje brojeva.

Binarni brojevi
Svaki podatak na računaru se čuva kao broj. Na primjer, slova se pretvaraju u brojeve, a fotografije se pretvaraju u veliki skup brojeva koji ukazuju na boju i svjetlinu svakog piksela. Brojevi se zatim pretvaraju u binarne brojeve. Konvencionalni brojevi koriste deset cifara, od 0-9, da predstavljaju sve moguće vrijednosti. Binarni brojevi koriste dvije cifre, 0 i 1, da predstavljaju sve moguće vrijednosti. Brojevi od 0 do 8 izgledaju kao binarni brojevi: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Binarni brojevi su veoma dugački, ali sa binarnim brojevima svaka vrijednost može biti sačuvana kao niz stavki koje su istinite (1) ili lažno (0), kao što su Sjever / Jug, ili Svetlo / Tamno.

Primarno skladištenje podataka

Glavno skladište podataka na većini računara je hard disk. To je disk koji se vrti ili diskovi sa magnetskim premazima i glavama koji mogu čitati ili pisati magnetne informacije, slično kao i rad kaseta. U stvari, rani kućni računari su koristili kasete za skladištenje podataka. Binarni brojevi se snimaju kao niz sitnih područja na disku koji su magnetizovani bilo na sjeveru ili na jugu. Flopi diskovi, ZIP diskovi i trake sve koriste magnetizam za snimanje binarnih brojeva. Podaci o trakama i diskovima mogu se uništiti ako su suviše blizu magnetima.

Ostatak podataka

Neki novi laptop računari koriste SSD uređaje za primarno skladištenje podataka. Oni imaju memorijske čipove, slične memorijskim čipovima u USB ključevima, SD karticama, MP3 plejerima, mobilnim telefonima i tako dalje. Binarni brojevi se snimaju punjenjem ili bez punjenja serije malih kondenzatora u čipu. Elektronsko skladištenje podataka je mnogo robusnije od magnetnog skladištenja podataka, ali nakon nekoliko godina kondenzatori izgube svoju sposobnost štednje električne energije.

CD-ovi i DVD-ovi koriste optiku za čuvanje binarnih brojeva. Kako se disk okreće, laser se reflektuje ili ne reflektuje serija sitnih reflektujućih sekcija na disku. Pisati diskovi imaju reflektivni sloj koji laser može promeniti u računaru. Diskovi su dugotrajni, ali su krhki; ogrebotine na plastičnom sloju sprečavaju ispravno očitavanje refleksa iz aluminijumskog sloja.

Privremeno skladištenje podataka

Pogoni, diskovi i USB ključevi se koriste za dugotrajno čuvanje podataka. U okviru računara postoje mnoga područja za kratkoročno elektronsko skladištenje podataka. Mala količina podataka privremeno se čuva na tastaturi, štampaču i dijelovima matične ploče i procesora. Veća količina podataka privremeno se čuva na memorijskim čipovima i video kartici. Privremeni prostor za skladištenje podataka je dizajniran da bude manji ali brži od dugotrajnog skladištenja i ne zadržava podatke kada je računar isključen
.
Organizovanje skladištenja podataka

Podaci se čuvaju kao mnogo binarnih brojeva, magnetizmom, elektronikom ili optikom. Dok računar radi, podaci se takođe čuvaju na mnogim privremenim lokacijama. Softver je odgovoran za organizovanje, premeštanje i obradu svih tih brojeva. BIOS računara sadrži jednostavna uputstva, koja se čuvaju kao podaci u elektronskoj memoriji, za premještanje podataka na i iz različitih lokacija za skladištenje i oko računara za obradu. Operativni sistem računara, na primer, sadrži upute za organizovanje podataka u datoteke i fascikle, upravljanje privremenim podacima i slanje podataka u aplikacije i uređaje kao što su štampači. Na kraju, aplikativni programi obrađuju podatke.”, (1)

Izvor:

  1. https://www.techwalla.com/articles/how-is-data-stored-in-a-computer