Dire exactement quoi faire n'est jamais aussi efficace que le découvrir par soi-même parce que ça, on ne l'oublie jamais.

L'umami a été découvert au début du XXe siècle par un professeur japonais qui voulait étudier la saveur spécifique du bouillon dashi japonais. En analysant son bouillon, il a découvert que la saveur principale n'était ni le sucré, ni le salé, ni l'amer, ni l'acide. Ce qui dominait, c'était ce qu'il a alors appelé l'"umami" (combinaison de umai, "délicieux" et mi, "goût").

Aujourd'hui, cette saveur est mondialement reconnue, et bien qu'elle reste liée au Japon (sa cuisine en abonde), l'umami se retrouve naturellement dans de nombreux aliments,

Il y a des nuits qui ne sont pas faites pour dormir.

Pas à cause de l’inquiétude ou de la peur de ne pas être à la hauteur d’une tâche ou d’une épreuve. Simplement, les désirs sur le point de se réaliser vous maintiennent éveillés.

C’est un peu comme la nuit de Noël pour les enfants. Un mélange d’attente et d’appréhension.

Plus elle constatait combien il était difficile d'entrer en syntonie avec cet homme mystérieux, plus elle se sentait attirée par lui.

Des informaticiens prouvent que la chaleur détruit l'intrication quantique

En concevant un nouvel algorithme quantique, quatre chercheurs ont accidentellement établi une limite stricte au phénomène " effrayant ".

Il y a près d'un siècle, le physicien Erwin Schrödinger a attiré l'attention sur une particularité du monde quantique qui fascine et agace les chercheurs depuis lors. Lorsque des particules quantiques telles que les atomes interagissent, elles abandonnent leur identité individuelle au profit d'un état collectif plus grand et plus étrange que la somme de ses parties. Ce phénomène est appelé intrication.

Les chercheurs ont une bonne compréhension du fonctionnement de l’intrication dans des systèmes idéalisés contenant seulement quelques particules. Mais le monde réel est plus compliqué. Dans de grands ensembles d’atomes, comme ceux qui composent la matière que nous voyons et touchons, les lois de la physique quantique entrent en compétition avec les lois de la thermodynamique, et les choses se compliquent.

À très basse température, l'intrication peut se propager sur de longues distances, enveloppant de nombreux atomes et donnant lieu à d'étranges phénomènes tels que la supraconductivité . Mais si la température augmente, les atomes s'agitent, perturbant les liens fragiles qui unissent les particules intriquées.

Les physiciens ont longtemps lutté pour comprendre les détails de ce processus. Aujourd'hui, une équipe de quatre chercheurs a prouvé que cette intrication ne s'affaiblit pas seulement lorsque la température augmente. En fait, dans les modèles mathématiques de systèmes quantiques tels que les réseaux d'atomes dans les matériaux physiques, il existe toujours une température spécifique au-dessus de laquelle elle disparaît complètement. « Ce n'est pas seulement qu'elle est exponentiellement petite », a déclaré Ankur Moitra(ouvre un nouvel onglet)du Massachusetts Institute of Technology, l'un des auteurs du nouveau résultat. " C'est zéro. "

Les chercheurs avaient déjà observé des signes de ce comportement et l’avaient surnommé la " mort subite  d'intrication. Mais leurs preuves ont toujours été indirectes. La nouvelle découverte, au contraire, a la force d'une preuve mathématique. Elle établit l'absence d'intrication d'une manière beaucoup plus complète et rigoureuse.

Curieusement, les quatre chercheurs à l'origine de ce nouveau résultat ne sont même pas des physiciens et n'avaient pas pour objectif de prouver quoi que ce soit à propos de l'intrication. Ce sont des informaticiens qui ont découvert cette preuve par hasard en développant un nouvel algorithme.

Quelle que soit leur intention, les résultats ont enthousiasmé les chercheurs du domaine. « C'est une déclaration très, très forte », a déclaré Soonwon Choi, physicien au MIT. " J’ai été très impressionné. ".

Trouver l'équilibre

L’équipe a fait sa découverte en explorant les capacités théoriques des futurs ordinateurs quantiques – des machines qui exploiteront le comportement quantique, notamment l’intrication et la superposition, pour effectuer certains calculs bien plus rapidement que les ordinateurs conventionnels que nous connaissons aujourd’hui.

L'une des applications les plus prometteuses de l'informatique quantique est l'étude de la physique quantique elle-même. Imaginons que vous souhaitiez comprendre le comportement d'un système quantique. Les chercheurs doivent d'abord développer des procédures spécifiques, ou des algorithmes, que les ordinateurs quantiques peuvent utiliser pour répondre à vos questions.

Mais toutes les questions sur les systèmes quantiques ne sont pas faciles à résoudre à l’aide d’algorithmes quantiques. Certaines sont tout aussi faciles à résoudre pour les algorithmes classiques, qui fonctionnent sur des ordinateurs ordinaires, tandis que d’autres sont difficiles à résoudre à la fois pour les algorithmes classiques et quantiques.

Pour comprendre dans quels domaines les algorithmes quantiques et les ordinateurs qui peuvent les exécuter pourraient présenter un avantage, les chercheurs analysent souvent des modèles mathématiques appelés systèmes de spin, qui capturent le comportement de base de réseaux d’atomes en interaction. Ils peuvent alors se demander : que fera un système de spin si vous le laissez tranquille à une température donnée ? L’état dans lequel il se stabilise, appelé état d’équilibre thermique, détermine bon nombre de ses autres propriétés. Les chercheurs cherchent donc depuis longtemps à développer des algorithmes permettant de trouver des états d’équilibre.

La question de savoir si ces algorithmes bénéficient réellement de leur nature quantique dépend de la température du système de spin en question. À des températures très élevées, les algorithmes classiques connus peuvent facilement faire le travail. Le problème devient plus difficile à mesure que la température diminue et que les phénomènes quantiques s'intensifient ; dans certains systèmes, il devient trop difficile pour les ordinateurs quantiques de résoudre le problème dans un délai raisonnable. Mais les détails de tout cela restent obscurs.

Des scientifiques trouvent un moyen rapide de décrire les systèmes quantiques

" Quand allez-vous dans l'espace où vous avez besoin du quantique, et quand allez-vous dans l'espace où le quantique ne vous aide même pas ? " a déclaré Ewin Tang, chercheur à l’Université de Californie à Berkeley et l’un des auteurs des nouveaux résultats. " On ne sait pas grand-chose. "

En février, Tang et Moitra ont commencé à réfléchir au problème de l'équilibre thermique avec deux autres informaticiens du MIT : un chercheur postdoctoral nommé Ainesh Bakshi et l'étudiant diplômé de Moitra, Allen Liu. En 2023, ils ont tous collaboré sur un algorithme quantique révolutionnaire pour une tâche différente impliquant des systèmes de spin, et ils cherchaient un nouveau défi.

" Quand nous travaillons ensemble, les choses se passent naturellement ", a déclaré Bakshi. " C'est génial. "

Avant cette percée de 2023, les trois chercheurs du MIT n’avaient jamais travaillé sur les algorithmes quantiques. Ils avaient une formation en théorie de l’apprentissage, un sous-domaine de l’informatique qui se concentre sur les algorithmes d’analyse statistique. Mais comme tous les jeunes ambitieux du monde, ils considéraient leur relative naïveté comme un avantage, une façon de voir un problème avec un œil neuf. " L’une de nos forces est que nous ne connaissons pas grand-chose au quantique ", a déclaré Moitra. " Le seul quantique que nous connaissons est celui qu’Ewin nous a enseigné. "

L'équipe a décidé de se concentrer sur les températures relativement élevées, où les chercheurs soupçonnaient l'existence d'algorithmes quantiques rapides, même si personne n'avait pu le prouver. Assez rapidement, ils ont trouvé un moyen d'adapter une ancienne technique de la théorie de l'apprentissage à un nouvel algorithme rapide. Mais alors qu'ils rédigeaient leur article, une autre équipe est arrivée à un résultat similaire :une preuve qu'un algorithme prometteur développé l'année précédente fonctionnerait bien à des températures élevées. Ils avaient été récupérés.

La mort subite renaît

Un peu déçus d'être arrivés deuxièmes, Tang et ses collaborateurs ont commencé à correspondre avec Álvaro Alhambra, physicien à l'Institut de physique théorique de Madrid et l'un des auteurs de l'article concurrent. Ils voulaient déterminer les différences entre les résultats obtenus indépendamment. Mais lorsque Alhambra a lu une version préliminaire de la preuve des quatre chercheurs, il a été surpris de découvrir qu'ils avaient prouvé autre chose dans une étape intermédiaire : dans tout système de spin en équilibre thermique, l'intrication disparaît complètement au-dessus d'une certaine température. " Je leur ai dit : ¨- Oh, c'est très, très important" , a déclaré Alhambra.

 L’équipe a rapidement révisé son projet pour mettre en évidence le résultat accidentel. " Il s’avère que cela ne cadre pas avec notre algorithme ", a déclaré Moitra. " Nous obtenons plus que ce que nous avions prévu. "

Les chercheurs avaient observé cette mort soudaine de l'intrication depuis la fin des années 2000, dans des expériences et des simulations sur des ordinateurs classiques ordinaires. Mais aucun de ces travaux antérieurs n'avait permis de mesurer directement la disparition de l'intrication. Ils n'avaient également étudié le phénomène que dans des petits systèmes, qui ne sont pas les plus intéressants.

" Il se pourrait que pour des systèmes de plus en plus grands, il faille monter à des températures de plus en plus élevées pour constater l’absence d’intrication ", a déclaré Alhambra. Dans ce cas, le phénomène de mort subite pourrait se produire à des températures si élevées qu’il ne serait pas pertinent dans les matériaux réels. Au lieu de cela, Tang et ses collaborateurs ont montré que la température à laquelle l’intrication disparaît ne dépend pas du nombre total d’atomes dans le système. La seule chose qui compte, ce sont les détails des interactions entre les atomes proches.

L’approche utilisée pour leur démonstration était elle-même inhabituelle. La plupart des algorithmes de recherche d’états d’équilibre thermique s’inspirent de la façon dont les systèmes physiques réels abordent l’équilibre. Mais Tang et son équipe ont utilisé des techniques très éloignées de la théorie quantique.

" C’est ce qui est si étonnant dans ce document ", a déclaré Nikhil Srivastava, informaticien à Berkeley. " La preuve ignore en quelque sorte la physique. "

La recherche continue

La preuve apportée par les quatre chercheurs que les systèmes de spin à haute température ne présentent aucune intrication permet d'expliquer une autre caractéristique intéressante de leur nouvel algorithme : très peu de ces données sont réellement quantiques. Certes, le résultat de l'algorithme (une description complète de la manière dont les atomes d'un système de spin sont orientés en équilibre thermique) est trop difficile à stocker sur une machine classique. Mais à part la dernière étape qui génère ce résultat, chaque partie de l'algorithme est classique.

" Il s’agit essentiellement du calcul quantique le plus trivial ", a déclaré Liu.

Tang a un long historique de découverte de résultats de " déquantification " - des preuves que les algorithmes quantiques ne sont pas réellement nécessaires pour de nombreux problèmes. Elle et ses collaborateurs n’ont pas essayé de faire cela cette fois-ci, mais la preuve de l’intrication évanouissante qu’ils ont trouvée équivaut à une version encore plus extrême de la déquantification. Ce n’est pas seulement que les algorithmes quantiques n’offrent aucun avantage dans un problème spécifique impliquant des systèmes de spin à haute température - il n’y a absolument rien de quantique dans ces systèmes.

Mais cela ne signifie pas que les chercheurs en informatique quantique doivent perdre espoir. Deux études récentes  ont identifié des exemples de systèmes de spin à basse température dans lesquels les algorithmes quantiques de mesure des états d'équilibre sont plus performants que les algorithmes classiques, même s'il reste à déterminer dans quelle mesure ce comportement est répandu. Et même si Bakshi et ses collaborateurs ont obtenu un résultat négatif, la méthode peu orthodoxe qu'ils ont utilisée pour y parvenir indique que de nouvelles idées fructueuses peuvent surgir d'endroits inattendus.

" Nous pouvons être optimistes quant à la découverte de nouveaux algorithmes fous ", a déclaré Moitra. " Et ce faisant, nous pourrons découvrir de magnifiques mathématiques. "

 

Mon esprit est comme la guêpe qui virevolte devant une vigne grimpante. Il zigzague, louvoie... imprévisible. Il a heureusement le réel en point d'appui, avec lequel s'engagent de constants dialogues, brefs ou complexes, pragmatiques ou imaginaires. L'écriture viendra en appoint (en second), pour développer ( intellectualiser souvent ) et assurer la continuité de ce processus : écriture pense-bête, listing, support pour une certaine cohérence et/ou logique.

Continuité le long de laquelle résonnent et papillonnent mes réflexions, elles-mêmes conditionnées par l'humeur du moment, des pulsions-émotions que l'âge tempère, et surtout par une identité personnelle imprégnée de vécus-expériences, homéostasiés dans ce que je formulerai-résumerai par :  mémoire singulière, intime, et les représentations logiques qui s'y sont formées au fil du temps de l'existence incarnée. 

Cohérence-dialogue qui s'articule souvent "sur" et "à partir" de la linéarité des phrases.

Comme ces lignes, qui s'essayent à approcher la définition de ce point focal tournoyant : mon intellection.

Bio-informatique : l’ère des ordinateurs ADN approche à grands pas

Des chercheurs américains ont conçu un nouveau système capable de stocker des données dans de l’ADN pendant des millions d’années – et même de réaliser des opérations logiques pour résoudre des puzzles simples.

Des chercheurs américains de l’Université d’État de Caroline du Nord et de l’Université John Hopkins ont récemment démontré la viabilité d’une technologie capable de stocker et de traiter des données — un ordinateur, en somme. Sa particularité, c’est ce dispositif s’écarte considérablement de l’électronique conventionnelle : à la place, il est entièrement basé sur de l’ADN.

Si l’idée peut paraître saugrenue, elle part pourtant d’un constat tout ce qu’il y a de plus pragmatique : l’ADN est un support de stockage extrêmement dense et efficace. A l’échelle moléculaire, chacune des paires de bases qui composent ce polymère indispensable à la vie peut représenter deux bits, et chaque cellule en contient environ trois milliards ! Si l’on tient compte du fait que certaines de ces bases sont non codantes, c’est-à-dire qu’elles ne sont pas directement impliquées dans la préservation de l’information génétique, on peut calculer que la densité de stockage théorique de l’ADN s’élève à plusieurs dizaines de millions de GB par gramme ! En d’autres termes, les êtres vivants sont de véritables data centers sur patte.

Une vieille idée difficile à exploiter

Sur la base de ces informations, de nombreux chercheurs ont donc exploré l’idée de concevoir de nouveaux supports de stockage basés entièrement sur l’ADN. Ces travaux ont commencé à produire des résultats très intéressants à partir de années 2012, quand un généticien de la prestigieuse université d’Harvard a  encodé l’équivalent de 70 000 milliards de copies de son livre dans de l’ADN.

D’autres expériences de ce genre ont également contribué à prouver la viabilité du concept — mais elles ont aussi fait émerger une autre réalité moins réjouissante, à savoir que ce support est excessivement difficile à manipuler par rapport aux supports conventionnels. Comparé à un support optique ou magnétique, comme un CD-ROM ou un SSD, par exemple, le processus qui permet de lire un brin d’ADN ou d’y encoder des données est atrocement complexe et nettement plus lent. Il faut aussi tenir compte du problème de la compatibilité ; permettre à un ordinateur d’exploiter un stockage ADN est très, très loin d’être trivial.

Pour toutes ces raisons, cette approche n’a encore jamais été mise en application à grande échelle en dehors des laboratoires de recherche. " L’informatique ADN est confrontée à de sérieux défis lorsqu’il s’agit de stocker, récupérer et traiter des données stockées sous forme d’acides nucléiques ", explique Albert Keung, co-auteur de l’étude.

" Jusqu’à présent, on pensait que même si le stockage des données ADN pouvait être utile pour le stockage de données à long terme, il serait difficile, voire impossible, de développer une technologie ADN capable de réaliser les mêmes opérations que les appareils électroniques traditionnels : le stockage et le déplacement de données, la possibilité de lire, effacer, réécrire, recharger ou traiter des fichiers de données spécifiques, et faire toutes ces choses de manière programmable et reproductible. "

Un nouveau support pour faciliter l’exploitation de l’ADN

Mais cela pourrait désormais changer, si l’on se fie aux travaux de son équipe. En effet, ces chercheurs ont développé un nouveau système de support microscopique qui facilite grandement l’exploitation de l’ADN en tant que support de stockage.

" Nous avons créé de nouvelles structures de polymères que nous appelons les dendrocolloïdes. Elles commencent à l’échelle microscopique, puis bifurquent progressivement pour créer un réseau de fibres nanométrique où l’on peut déposer de l’ADN ", explique son co-auteur Orlin Velev dans un communiqué.

(Photo au microscope des dendrocolloïdes utilisés par les chercheurs. Les couleurs sont dues à l’ajout de substances fluorescentes qui permettent d’en visualiser la structure arborescente."

Une fois l’ensemble ainsi organisé, ce matériel est incorporé à une minuscule tuyauterie qui permet de faire circuler un liquide constitué de réactifs et d’enzymes. Ces composés permettent aux opérateurs d’interagir avec l’ADN comme le font les cellules grâce à leur machinerie interne.

Fonctionnellement, ce fluide joue le rôle du courant électrique dans un ordinateur classique. La grande différence, c’est que ce processus n’implique aucune modification directe du support de stockage. A la place, l’ADN sert seulement de référence ; pour en extraire des informations, l’équipe utilise le mécanisme de la transcription, qui permet d’extraire des informations de l’ADN pour produire des molécules d’ARN.

Dans les organismes vivants, ces fragments d’ARN (dits messagers) sont ensuite transmis au ribosome, une structure cellulaire chargée de décoder ces informations pour synthétiser des protéines. Mais dans ce cas précis, ils sont lus par un séquenceur qui en détermine la séquence d’acides nucléiques. Cette machine passe ensuite le relais à un ensemble d’algorithmes spécialisés qui convertissent la séquence ainsi transférée en données exploitables par un ordinateur, et vice-versa.

Un support de stockage incroyablement dense et durable

Au bout du processus, l’équipe a obtenu un système qui permet de réaliser les mêmes opérations qu’un ordinateur électronique conventionnel — mais avec une densité de stockage immensément plus importante. Les chercheurs ont réussi à stocker environ 10 PB par centimètre carré, soit 10 millions de GB dans le volume d’une gomme de porte-mine.

Il est aussi bien plus résilient qu’un support de stockage traditionnel, puisque l’ADN n’est jamais altéré pendant les opérations de lecture. Sur un disque dur ou un SSD, la durée de vie des données se compte en années. Mais selon les chercheurs, cette structure à base de dendrocolloïdes et d’ADN aurait une demi-vie d’environ 6000 ans à 4 °C (la température habituelle d’un frigo)… et de deux millions d’années au congélateur à -18 °C ! En théorie, cette architecture pourrait donc faire des merveilles lorsqu’il s’agit d’archiver des montagnes de données sur le long terme.

Un début d’ordinateur ADN

Enfin, le papier des chercheurs mentionne discrètement un dernier point très intéressant : en plus de stocker des données, leur système permet aussi de les exploiter. En effet, les molécules d’ARN peuvent être sélectivement modifiées grâce à des enzymes et un autre algorithme pour réaliser des opérations logiques. L’équipe explique que sa plateforme est capable de résoudre des puzzles d’échecs simplifiés (en 3×3 cases), et même de remplir des grilles de sudoku !

" Nous pouvons répliquer la plupart des fonctions que vous pouvez effectuer avec les appareils électroniques traditionnels. Nous pouvons copier les informations ADN directement à partir de la surface du matériau sans endommager l’ADN. Nous pouvons également effacer des morceaux d’ADN ciblés, puis les réécrire sur la même surface, par exemple en supprimant et en réécrivant des informations stockées sur le disque dur », énumère Kevin Lin, auteur principal du papier. Cela nous permet essentiellement de réaliser toute la gamme des fonctions de stockage et de calcul des données à partir d’ADN ", résume-t-il.

Certes, ces travaux sont encore très exploratoires. Il faudra encore patienter de longues années avant qu’un système basé sur cette preuve de concept arrive à maturité et puisse être exploité par l’industrie – sans parler du grand public. En d’autres termes, ce n’est pas demain la veille que vous pourrez conserver vos photos de famille grâce à de l’ADN.

Mais ces travaux pourraient tout de même ouvrir la voie à de nouveaux dispositifs de stockage, voire à des ordinateurs ADN en bonne et due forme. Il conviendra donc de suivre les retombées de cette étude, et plus largement, de l’évolution de cette niche technologique encore balbutiante mais déjà fascinante.



 

Le Dr Bruno Modo était chirurgien et médecin légiste. Il avait été formé en Italie du Nord comme officier, mais il pensait que les pires choses, il les avait vues plus tard, en constatant le mal que les gens étaient capables de faire, sans la justification de la guerre. Si toutefois on pouvait reconnaître et tolérer que la guerre fût une justification, pensait-il avec amertume. Il s'étonnait lui-même de son absence de cynisme ; il pouvait encore sentir glisser sur sa peau la douleur des blessures, le flux du sang des pauvres gens qui passaient du matin au soir entre ses mains. Mais il ne s'était jamais décidé à fonder une famille : il n'aurait jamais accepté de lancer un fils dans ce monde qui était devenu un égout sans fond….

Il analysait son époque avec distance et sans la moindre complaisance pour ce nouveau régime* fondé sur la violence. Il n'acceptait pas que l'on puisse faire le mal au nom du bien : il le disait haut et fort, et cela lui valait d'être tenu à l'écart de la haute société napolitaine et le privait de la carrière que son talent lui aurait permis. 

Les jours de pluie, on ne voit pas l'aube naître.

Tout à coup, elle est déjà là, qui vous regarde, elle est arrivée tandis que vous pensiez à autre chose.

Vous la sentez dans l'air.

Vous voyez la nuit abandonner les gouttes, peu à peu, et soudain il y a une lumière pâle, translucide comme un drap de soie mouillé.

Elle descend doucement ,telle une maladie.

Elle s'appuie sur les arbres gris fumée, couvre les murs de larmes, opacifie les pierres luisantes des rues.

L'aube d'un jour de pluie coupe la respiration et ajoute de la douleur à la tristesse de ceux qui sont encore éveillés.

Une dernière sortie sur cette mer froide qui ressemble à une table de verre noir, comprimée par un ciel aussi lourd que du marbre.

Une dernière sortie pour défier le temps, pour arracher à l'eau un souffle de vie. Aux heures où le jour se bat avec la nuit, quand les lumières tremblotent dans l'air immobile et que les mains gelées n'ont plus de prise sur les cordages et sur les rames.

Une dernière sortie, plus brève et donc plus désespérée, avec des gestes fébriles rendus frénétiques par le temps et la nécessité.

Une seule possibilité, courir d'un bout à l'autre de l'embarcation pour être sûrs qu'il n'y a pas de noeuds dans le filet, que sous la surface noire les mailles ne s'entortillent pas pour se capturer elles-mêmes, et qu'on ne va pas s'épuiser à remonter une masse de cordes et d'algues, après s'être donné tant de mal.

Une seule sortie, deux fois plus rapide que d'habitude, pour chercher du frais à rapporter dans les paniers de jonc qu'on mettra sous les yeux de ceux dont l'unique préoccupation est d'avoir à préparer le repas de Noël.

Une dernière sortie, avec les articulations douloureuses qui nous laisseront sur une chaise à cinquante ans ou à peine plus, perclus de douleurs, à regarder les jeunes qui finiront comme nous. Une seule sortie dans l'aube glaciale du jour qui précède la veille de Noël, si différent des autres.

Rêvant de tirer un filet plein de petite friture et de calamars, d'ombrines à bouche d'or et de mendoles au ventre argenté, de homards et d'anguilles de mer. Les voir remplir le fond de la barque et les sentir frétiller autour de nos pieds, leur vie contre la nôtre et celle de nos enfants.

Une dernière sortie, vie contre vie pour gagner quatre sous.

Et pour un nouveau Noël.