Co bylo událostmi roku ve vědeckých oborech souvisejících s IT? Umělá inteligence, grafen, kvantové počítače nebo něco jiného?
Umělou inteligenci snad můžeme z „vědecko-výzkumného“ přehledu vynechat, protože je již záležitostí produkčního nasazení. U kvantových počítačů se největšího ohlasu dočkalo dosažení kvantové nadřazenosti, když kvantový systém Googlu dokázal překonat klasický superpočítač IBM. K tomu lze však dodat, že interpretace je zde poněkud sporná. Především řešený problém se de facto týká kvantových simulací, nikoliv běžných informatických úloh. To, že kvantový systém efektivně simuluje jiný kvantový systém, je asi celkem pochopitelné. A další věc – Google i další již několik let používají kvantové počítače D-Wave, takže i ty již musejí přinášet nějaké výhody v efektivitě proti těm klasickým.
(Google tvrdí, že jeho kvantový počítač dosáhl tzv. kvantové nadřazenosti)
(D-Wave nabízí jako službu 2000 qubitů kvantového počítače)
Naopak za významný lze v této oblasti označit objev nového kvantového algoritmu pro výpočet obdoby Fourierovy transformace. Efektivních kvantových algoritmů totiž ve skutečnosti známe jen několik a navíc se jejich počet moc rychle nezvyšuje (alespoň pokud se omezíme na klasickou informatiku a ne na úlohy z kvantové fyziky/chemie). Fourierova transformace je naproti tomu univerzální metodou pro zpracování dat, respektive řešení diferenciálních rovnic. Rozhodně se používá univerzálněji než faktorizace (algoritmus zmiňovaný v souvislosti s kvantovými počítači nejčastěji).
Co se týče grafenu a dalších 2D materiálů, řada výzkumů se zabývala jejich dvojvrstvami, vůči sobě pootáčenými o různé úhly. Takové uspořádání může mít celou řadu speciálních vlastností a zkoumá se např. v souvislosti se supravodivostí. Zde se výzkumy pořádně pohnuly kupředu, mnohé nově objevené sloučeniny vykazují supravodivost již kolem nuly nikoliv absolutní, ale na Celsiově stupnici, ba i výš – i když prozatím pro změnu vyžadují extrémní tlaky. Dříve nebo později se ale supravodivosti asi dočkáme i za běžných podmínek (Supravodivost při pokojové teplotě se blíží). Další věc je, že při těchto výzkumech se ukazuje, jak nedokonale zatím rozumíme fyzikální podstatě těchto jevů. Související výzkumu se zaměřuje na superizolátory či izolátory topologické (První topologický tranzistor při pokojové teplotě).
Twistronika, magnonika, skyrmiony, co to vůbec je? Sotva jsme si nějak zvykli na spintroniku, budeme zřejmě muset pochopit tyto termíny. Všechno jsou to způsoby, jak kódovat, eventuálně přenášet data, v podstatě na principu exotických magnetických jevů.
(Magnony prý mohou přinést další generaci spintroniky)
Magnon funguje jako vlna, která převrací spiny v materiálu, tj. u elektronů mění hodnoty z +1/2 na -1/2 a naopak.
Magnetické skyrmiony jsou kvazičástice – jakési víry magnetického pole, v nichž dochází ke koordinovanému překlápění spinů. Informace by se v tomto případě nekódovala do nějakých konkrétních speciálních vlastností skyrmionu, ale čistě do toho, zda se „vír“ na příslušném místě vyskytuje, nebo ne.
Twistronika pak znamená elektroniku na bázi více vrstev 2D materiálů a interakcí mezi nimi.
Nobelova cena za fyziku byla letos udělena za Li-Ion baterie. Je to ocenění technologie, s níž se setkáváme na každém kroku, to ale neznamená, že by se intenzivně nepracovalo na náhradách. Ne že by v roce 2019 bylo oznámeních o nadějných parametrech nových typů baterií málo, jenže to platilo i pro předešlé roky a tyto výzkumy stále nenašly cestu z laboratoří do průmyslu. V roce 2019 oznámení o nových bateriích spíše ubylo.
Nobelova cena za chemii za vývoj lithium-iontových baterií