Uudisvoogude koguja

Aastasada kvantmehaanilist maailmatunnetust

Loodusajakirjad - 10 jaanuar, 2025 - 10:17

KRISTJAN KANNIKE

Füüsika on küps teadus, kus pole enam suurt midagi teha, ütles noore saksa füüsiku Max Plancki juhendaja talle aastal 1878. Ometi oli Max Planck üks füüsikuist, kes pani aluse saja aasta tagusele kvantmehaanika revolutsioonile.

Kvantmehaanika isad (kellaosuti liikumise suunas): Erwin Schrödinger (1887–1961), Werner Heisenberg (1901–1976),
Max Born (1882–1970) ja Pascual Jordan (1902–1980).
Schrödingeri lainemehaanika ja Heisenbergi, Borni ja Jordani maatriksmehaanika osutusid peagi ühtse kvantmehaanika erilaadseteks matemaatilisteks kirjeldusteks. Kvantmehaanika esimene suursaavutus oli aatomite kiirgusspektritele selgituse andmine Allikas: Wikipedia

Planckile ei andnud rahu, miks kehad ei kiirga igal sagedusel ühepalju energiat. Klassikalise füüsika järgi ei peaks küdev kamin levitama mitte ainult õdusat soojust ja pehmet valgust, vaid ühtviisi heledalt kiirgama ohtlikke röntgeni- ja gammakiiri, rääkimata ultravioletist. Seletamaks, miks me end kamina ääres soojendades ära ei kiirita, pakkus Planck, et valguslaine energia ei saa olla suvaline, vaid peab olema täisarv väikeseid energiahulki ehk kvante. Hiljem osutus, et valguskvandid on täieõiguslikud osakesed, mida hakati kutsuma footoniteks. Kvantmehaanika loomise järel selgus, et sellistel osakestel nagu elektron on omakorda laineomadused.

Kvantarvutid kompavad tavaarvutite võimete piiri

Loodusajakirjad - 9 jaanuar, 2025 - 12:37

Soome ettevõttes IQM loodud ülijuhtivatest vooluahelatest kvantarvuti jahutusseadme ehk krüogeenilise külmiku sisemus. Enne külmiku jahutamist paigaldatakse selle ümber silinder ja sisemus pumbatakse vaakumisse. Külmiku sees on palju vasest osasid, sest vask juhib hästi soojust ka väga madalatel temperatuuridel. Ühtlasi on külmikus palju läikivaid osasid, sest neelamise asemel peegeldavad need tagasi kõrgema temperatuuriga välisseintelt langeva soojuskiirguse. Kvantprotsessor paigutatakse pildi allosas asuvasse magnetvarjestusse ja töötamisel ühendatakse sellega mikrolaine koaksiaalkaablid Allikas: IQM

JOHANNES HEINSOO

Kvantarvutid töötavad ja on saavutanud kvantüleoleku. See tähendab, et kvantarvutitel on tehtud arvutusi, mida kõige võimsamad tavaarvutid ei suuda samasuguse täpsuse ja arvutusajaga teha. Samas on siiski võimalik kontrollida leitud lahenduste õigsust. Seni on sel eesmärgil valitud niisugused matemaatilised ülesanded, mille lahenduse leidmise algoritm sobib ideaalselt praegustele kvantarvutitele ja kasutab maksimaalselt nende võimsust. Ometi pole tehtud arvutustest tänini olnud muud kasu kui kvantarvuti võimete demonstratsioon – kvantkasu pole veel saavutatud.

Matemaatilisi probleeme liigitatakse muu hulgas nende lahenduse leidmise keerukuse järgi. Näiteks selleks et leida sortimata nimekirjast mingi nimi, tuleb tavaarvutil halvimal juhul kõik nimed läbi vaadata. Säärase probleemi raskus on tavaarvuti jaoks võrdeline nimekirja pikkusega. Seevastu näiteks molekulide täpse kuju leidmise keerukus kasvab eksponentsiaalselt elektronide arvuga. Kuigi eeltoodud otsimisülesande keerukus on kvantarvuti jaoks võrdeline vaid nimekirja pikkuse ruutjuurega, on selle ülesande korral kvantarvuti eelis liiga väike, et üle kaaluda tavaarvuti mälu suurus, töösagedus ja madal hind. Seepärast on otstarbekas tavaarvutiga lahendada kõik probleemid, kus kvantalgoritmi keerukus ei ole tavaprogrammi keerukusest kõrge astmega polünoomi võrra väiksem.
Samas on teada mitu tähtsat ülesannet, mida kvantarvuti lahendab eksponentsiaalselt väiksema tehete arvuga. See tähendab, et isegi kui tavaarvutit edasi arendatakse, saab kvantarvutiga ühel päeval lahendada tavaarvutile praktiliselt võimatuid ülesandeid. Nende hulka kuuluvad arvutused keeruliste molekulide õige kuju või reaktsioonide täpse käigu kohta. Väikeste molekulide korral saab seda kvantarvutitega teha juba praegu.

Keldriöölased

Looduskalender - 9 jaanuar, 2025 - 11:11

Talvituvad keldriöölased

 

Keldriöölane             Scoliopteryx libatrix

 

Keldriöölased talvituvad valmikutena ja ega sarnaseid liike palju ei ole. Nimi reedab, et neid võime talvitumas kohata keldrites, aga samuti koobastes, kuurides, aitades…

Aasta loom hommikuses udus

Looduskalender - 9 jaanuar, 2025 - 09:09

Rajakaamera kuva

 

Euroopa põder ehk põder        Alces alces

 

Rästad viirpuudel

Looduskalender - 8 jaanuar, 2025 - 11:11

 

Hallrästas         Turdus pilaris

 

EKO valis keskkonnateoks filmi “Vara küps”

Looduskalender - 8 jaanuar, 2025 - 09:09

Keskkonnateoks valiti film “Vara küps”, kirve said raied Rail Balticu hüvitusaladel

Eesti Keskkonnaühenduste Koda (EKO) valis 2024. aasta keskkonnateoks Martti Helde metsadebatti lahkava filmi “Vara küps”. Keskkonnakirve said Keskkonnaameti metsaosakond ja Riigimetsa Majandamise Keskus (RMK) raiete eest metsades, mis pidid minema kaitse alla Rail Balticu keskkonnamõju leevendamiseks.

Film “Vara küps”

Talilinnukaamera Saaremaal

Looduskalender - 7 jaanuar, 2025 - 18:17
Klõpsa pildil, et näha otseülekannet.

 Tänavu saabus talveaeg koos lumikattega Saaremaale nagu mandrilegi uue aasta esimeste päevadega.

2025. aasta kala on angerjas

Looduskalender - 7 jaanuar, 2025 - 12:12

Angerjas

 

Euroopa angerjas       Anguilla anguilla

 

1. NÄDAL 30.12.2024 - 5.1.2025. Jõgeval ja selle ümbruses

Looduskalender - 7 jaanuar, 2025 - 10:10

Siidisabad jõudsid Jõgevale

Nädala algus oli soe ja lumikatteta. Esmaspäeva öösel sadas vihma ja õhus oli sooja enam kui viis kraadi. Nädala maksimaalseks õhutemperatuuriks registreeriti sel päeval kella kaheksa paiku 6,2 °C. Päeval toimus jahenemine ja õhtuks langes esmaspäeval õhutemperatuur juba miinuspoolele, sadas veidi lund.

Kährikutest talvisemal ajal

Looduskalender - 7 jaanuar, 2025 - 08:08

Kähriku rada oja kaldal

 

Kährik ehk kährikkoer       Nyctereutes procyonoides

 

VIDEO: noorest merikotkast

Looduskalender - 6 jaanuar, 2025 - 11:11

 Vana- ja noor merikotkas

 

Merikotkas        Halichoerus grypus    

 

Kogutakse läbi aegade parimaid looduskaitselugusid

Looduskalender - 6 jaanuar, 2025 - 10:10

Alates 1. maist, 2024. aastal, kogutakse allakirjutanu poolt kampaania „Parimad Looduskaitsepalad“ raames, läbi aegade parimaid kodumaiseid looduskaitselugusid.

Parimate looduskaitselugude paremusjärjestuse selgitab välja rahvahääletuse abil Eesti rahvas ise, seda 2026. aasta kevadel. Konkursile on oodatud kõik kaastööd, kus nii looduskaitset kui ühtlasi ka looduskaitselugu sees on. Kaastööde esitamise tähtaeg on 31. märts, 2026. aastal. Kaastöö soovitatav pikkus on üks (1) lehekülg Wordis ehk ca. 5000 tähemärki. Vajalik on lisada lõppu kaastöö autori nimi.

Jääle minek on veel keelatud

Looduskalender - 5 jaanuar, 2025 - 12:12

Alates 13. detsembrist ei tohi Eesti siseveekogude jääle minna. Keeld on vajalik veeõnnetuste ennetamisest ja inimelude säästmiseks.

„Vahelduvate miinus- ja plusskraadidega on paljudele veekogudele tekkinud juba jääkiht, aga see on veel liiga õhuke, et inimest kanda. Jääle minek on praegu äärmiselt ohtlik. Turvalisema jää paksus algab 10 sentimeetrist ja selle tekkimiseks on vaja paar nädalat järjestikku tugevamaid miinuskraade,“ rääkis päästeameti ennetustöö osakonna ekspert Mikko Virkala.

Metsaelu lumesajus

Looduskalender - 5 jaanuar, 2025 - 11:11

 

Suur-kirjurähn        Dendrocopos major

 

Uhke tunne on teha värskes pehmes lumes esimesi suusajälgi, sest metsas hulkuja ei rahuldu rahvarikaste ja valgustatud suusaradadega.

Talviselt vaikses metsas on võimalik midagi või kedagi ikka näha, aga vahel ka kuulda ehk vähemalt aimata. Rähnide toksimised pole veel kevadiselt kõlavad, vaid kuuldub summutatud toksimist: väheke vaikust ja kõik kordub ehk rähn töötleb sepikojas käbi.

Palumetsa puhmastaimed

Looduskalender - 4 jaanuar, 2025 - 09:09

Pohlad segus mustikavartega palumetsas

 

Taimed mida lumega märkame

Looduskalender - 4 jaanuar, 2025 - 08:08

Sookail

 

Talvise metsa taimed - kivi-imar

Looduskalender - 3 jaanuar, 2025 - 08:08

Kivi-imar Lahemaal

 

Kivi-imar        Polypodium vulgare

 

Head uut (põdra) aastat!

Looduskalender - 2 jaanuar, 2025 - 14:57

Aasta loom 2025 on põder, Eesti metsade hiiglane.
Foto: Tarmo Mikussaar

 

Terioloogia Selts koostöös huvigruppidega on valinud 2025. aasta loomaks põdra (Alces alces), Eesti suurima imetaja, kes sümboliseerib meie looduse rikkust ja keerukaid suhteid inimesega. Põder mängib olulist rolli meie ulukikooslustes, olles metsaökosüsteemide lahutamatu osa. 

2025. aasta lind kormoran kompab mõistmise piire

Looduskalender - 2 jaanuar, 2025 - 11:11

Kormoran ehk karbas

Eesti Ornitoloogiaühing valis 2025. aasta linnuks kormorani ehk karbase, kes on viimasel ajal äratanud üldsuses omajagu tähelepanu. Tegu on kohanemisvõimelise liigiga, keda võib kohata Austraaliast Gröönimaani nii rannikul kui jõgede-järvede ääres. Samas on kormorani arvukuse kasv Eestis tõstatanud rea küsimusi tema päritolu, toitumise ja ökoloogilise mõju kohta.

VIDEO: kuidas muutub merikotkaste sulestik?

Looduskalender - 1 jaanuar, 2025 - 11:11

 

Merikotkas         Haliaeëtus albicilla