Этот урок посвящен удивительному миру квантовой физики и квантовых технологий. Вы узнаете, чем квант отличается от кубита, а квантовая физика – от классической. Также вы узнаете о квантовом компьютере: как он работает и какие сферы нашей жизни скоро изменит. Мы покажем, кто сейчас занимается квантовыми вычислениями и технологиями будущего.
И если вам понравится путешествие в мир квантовых технологий, вы сможете выбрать эту новую сферу науки и техники своей будущей профессией!
В период с 10 марта по 06 апреля 2022 года для обучающихся школы будет проводиться урок по теме “Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер”, организованный в рамках реализации Всероссийского образовательного проекта “Урок Цифры”.
Этот “Урок цифры” расскажет о квантовой физике. Чем она интересна и почему отличается от классической физики? Зачем создавать квантовый компьютер? Как он работает и какую пользу принесет человеку? Какие профессии появятся в будущем благодаря развитию квантовых технологий? В этом уроке вы узнаете ответы на эти вопросы для себя и учеников.
https://урокцифры.рф/
В рамках всероссийского образовательного проекта «Урок Цифры» в период с 5 по 18 ноября 2019 года проводится тематический урок «Большие данные» (далее — Урок) во всех общеобразовательных организациях РФ.
Организаторами Мероприятия выступают Минпросвещения России, Минкомсвязь России, АНО «Цифровая экономика» и ООО «Мэйл.ру Групп» в партнерстве с ключевыми российскими компаниями сферы информационных технологий.
Урок адресован учащимся 1 — 11 классов, направлен на развитие ключевых компетенций цифровой экономики у школьников, а также их раннюю профориентацию в сфере информационных технологий.
Подробная информация об Уроке расположена на официальном сайте https://урокцифры.рф/.
Квантовая технология – область физики, в которой используются специфические особенности квантовой механики, прежде всего квантовая запутанность. Цель квантовой технологии состоит в том, чтобы создать системы и устройства, основанные на квантовых принципах, к которым обычно относят следующие:
К возможным практическим реализациям относят квантовые вычисления и квантовый компьютер, квантовую криптографию, квантовую телепортацию, квантовую метрологию, квантовые сенсоры, и квантовые изображения.
А вы знали, что физика тоже изучает компьютеры? Только они квантовые и гораздо мощнее обычных. На этом уроке все будет квантовым – физика, технологии, компьютеры, даже профессии! Хотите узнать, как это все появилось, как изменит нашу жизнь, и как самому стать квантовым ученым? Тогда приходите на пятый урок сезона “Урок цифры” по теме “Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер”, который пройдет с 10 марта по 10 апреля!
Этот урок посвящен удивительному миру квантовой физики и квантовых технологий. Вы узнаете, чем квант отличается от кубита, а квантовая физика – от классической. Также вы узнаете о квантовом компьютере: как он работает и какие сферы нашей жизни скоро изменит. Мы покажем, кто сейчас занимается квантовыми вычислениями и технологиями будущего.
И если вам понравится путешествие в мир квантовых технологий, вы сможете выбрать эту новую сферу науки и техники своей будущей профессией!
Посмотри видео, попробуй свои силы в тренажёре и получи сертификат за прохождение!
На уроке по теме “Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер” школьники познакомятся с основными понятиями квантовой физики и узнают, чем она отличается от классической физики. Предлагаемые материалы объясняют эти особенности и отличия доступным языком и на простых визуальных примерах. Используемые объяснительные модели показывают междисциплинарность рассматриваемой темы.
В помощь к проведению урока также разработаны методические рекомендации, которые позволяют построить урок наиболее эффективным способом – представить исследуемую тему в доступной форме (фильм, презентации) и проверить полученные знания с помощью игрового формата – тренажеров. Также предусмотрены инструкции для альтернативных форматов проведения урока – без интернета или онлайн.
Школьники смогут изучить теорию, закрепить полученные знания и разобраться, какие задачи стоят перед квантовой физикой.
Учебные материалы для урока разработаны ведущими учеными и специалистами Госкорпорации Росатом и Российского квантового центра и помогают ученикам не только узнать о передовых научных разработках в сфере квантовых технологий, но и сориентироваться в профессиях будущего и способах построения профессиональной карьеры в квантовой сфере.
«Урок Цифры» — по-настоящему важная инициатива для школьников всех возрастов. Именно поэтому над его реализацией вместе работают крупнейшие ИТ-компании России.
Учебные материалы, разработанные ведущими ИТ-компаниями страны при поддержке Министерства просвещения Российской Федерации, помогают ученикам не только узнать новое о мире информационных технологий, но и сориентироваться в престижных профессиях будущего.
Написание программы происходит с помощью визуальных объектов (кнопокпиктограмм) внизу экрана. Школьникам также доступен текстовый редактор кода, который позволяет написать программу собственноручно с клавиатуры и почувствовать себя самым настоящим программистом.
Тренажер обогащен системой подсказок и обучающих заданий, с помощью которых школьники самостоятельно знакомятся с механиками генерации и написания кода.
Сюжет
Ученик — главный герой прибывает на подводную лабораторию (станцию), где ему предстоит занять место программиста в команде ученых-исследователей.
В процессе работы случается подводное землетрясение, которое перекрывает путь робота назад к станции и ставит под угрозу завершение проекта.
Команде подводной лаборатории предстоит общими усилиями вернуть робота на станцию,
выбраться из запертых кабинетов и спасти свой проект от провала.
Перед началом работы с тренажёром, будет предложено введение в сюжет игры и небольшое обучение. В нём пояснят, как работать с интерфейсом, расскажут об основных элементах программы и дадут другие вводные данные.
Квантовые технологии — это современные технологии, основанные на явлениях квантовой физики, которые не могут быть объяснены в рамках классических теорий, таких как законы движения Ньютона, уравнения термодинамики и уравнения Максвелла для электромагнетизма. Ряд уже существующих технологий (например, микроэлектроника, полупроводниковые оптические приборы, лазерная техника и т. д.) используют достижения квантовой физики и широко распространены в настоящее время. Классическая физика стала основой промышленной революции XIX века. Развитие квантовой физики и квантовых технологий привело, в том числе, к буму информационных технологий в XX-XXI вв.
Основная отличительная черта современных квантовых технологий — выход на новый технологический уровень, позволяющий манипулировать одиночными квантовыми объектами — атомами, ионами, электронами, фотонами и др. Три субтехнологии сегодня составляют основы квантовых технологий — квантовые вычисления, квантовые коммуникации и квантовая сенсорика.
В ходе диалога эксперты обсудят две радикальные позиции отношения к современным квантовым технологиям.
Первая — оптимистическая. Она базируется на концепции ведущей роли глубоких фундаментальных исследований в развитии современного общества. Такие исследования являются залогом технологических скачков и составляют неотъемлемое звено в цепочке «фундаментальная наука – НИР – ОКР – технология и производство».
Вторая — консервативная. В ее основе пессимистическая парадигма, отвергающая возможности, которые сулят сторонники первой позиции. Прежде всего, из-за глубоких физических, технологических и социальных проблем, стоящих на пути реализации конкретных устройств, востребованных обществом — квантовых компьютеров, квантовой связи и сверхчувствительных сенсоров. Тратятся огромные деньги: налогоплательщики, да и не только они, ничего не понимают в пространных объяснениях ученых и чиновников, а реальных продуктов не возникает.
По итогу диалога эксперты постараются сформулировать крупными штрихами пути развития этой сквозной технологии в ближайшие 3-5 лет.
С 10 марта начнутся очередные «Уроки цифры», на которых школьники смогут узнать ответы на основные вопросы о квантовой физике.
Всероссийский «Урок цифры» на тему «Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер» пройдет с 10 марта по 10 апреля. Школьники познакомятся на нем с основными понятиями квантовой физики и узнают, чем она отличается от классической физики.
В помощь учителю разработаны методические рекомендации, которые позволяют построить урок наиболее эффективным способом – представить исследуемую тему в доступной форме (фильм, презентации) и проверить полученные знания с помощью игрового формата – тренажеров. Также предусмотрены инструкции для альтернативных форматов проведения урока – без интернета или онлайн. Педагог может воспользоваться опорными конспектами, составленными для учеников разных классов.
На уроках школьники будут изучать теорию, закреплять полученные знания и разбираться, какие задачи стоят перед квантовой физикой.
Учебные материалы для урока, разработанные ведущими учеными и специалистами Госкорпорации «Росатом» и Российского квантового центра, помогут ученикам не только узнать о передовых научных разработках в сфере квантовых технологий, но и сориентироваться в профессиях будущего и способах построения профессиональной карьеры в квантовой сфере, сообщается на сайте проекта.
Предыдущий «Урок цифры» был посвящен музыке в ИТ. На занятиях школьники вместе с учителем или самостоятельно искали ответы на такие вопросы, как: способен ли искусственный интеллект сочинять музыку, как работают современные музыкальные сервисы, как алгоритмы рекомендуют треки, может ли компьютер понимать музыку.
Ранее сетевое издание «Учительская газета» сообщало, что почти 3 млн школьников, учителей и родителей из более чем 130 стран приняли участие в «Уроке цифры», посвященном разработке компьютерных игр и профессиям, которые востребованы в этом процессе.
«Урок цифры» — это всероссийский образовательный проект, позволяющий учащимся получать знания от ведущих технологических компаний и развивать навыки и компетенции цифровой экономики. Инициаторами проекта выступили Министерство просвещения, Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ и АНО «Цифровая экономика».
Урок цифры РФ 2019 – прохождение третьего уровня
Третий этап – настройка финального алгоритма. Робот уже может отличить кошку от собаки, но его алгоритм нужно сделать универсальным. Ваша задача – перетащить правильные модели справа налево, на нужное место в алгоритме. Вот так выглядит правильный и рабочий итоговый алгоритм!
Час Кода 2019 – прохождение 9, 10, 11 класс
25 февраля в России стартовал очередной Урок Цифры 2019, на котором все желающие могут попробовать свои силы в изучении искусственного интеллекта и машинного обучения. Урок Цифры 2019 разделен на три части в зависимости от класса учащихся: 1-4 класс, 5-8 класс и 9-11 класс. Ответы на предыдущие две подгруппы младших классов мы уже дали (выделены жирным оранжевым цветом), а в сегодняшней статье мы разберем прохождение 9-11 класса. Стоит сказать, что задания для 9-11 класса не такие уж и простые и Урок Цифры 2019 предлагает ученикам не просто обучить искусственный интеллект различать животных, а и углубиться в вопрос принципа работы машинного обучения и нейросетей. Ученикам предлагается настройка гиперпараметров нейросети, улучшение ее работы за счет увеличения веса того или иного нейрона, увеличения/уменьшения слоев нейросетей, выбора типа нейронов, скорости обучения. Стоит сказать, что идеальной схемы нет – все достигается экспериментальным путем. Можно выбрать разные алгоритмы работы, разные нейроны и их количество, главное, чтобы был достигнут правильный результат!
Урок Цифры 2019 9-11 класс – ответы, прохождение
В начале урока необходимо указать город, в котором вы проживаете, потом класс обучения (9, 10 или 11), выбрать количество учеников, после чего появляется видео с лекцией (смотрите ее в конце статьи). Смотреть лекцию нужно обязательно, так как в ней рассказываются базовые принципы работы нейросетей и нейронов.
Можно пропустить лекцию и сразу приступить к решению задач, но тогда вы все будете делать в полном непонимании происходящего. В самих же задачах имеются все необходимые подсказки, если вы вдруг забыли, кто за что отвечает. Итак, приступаем к решению уровней.
Час кода 2019 9-11 класс – ответы и прохождение 1-го уровня
На первом уровне задача по отделению оранжевых точек от зеленых не очень сложная. Вариантов решений, повторимся, существует множество и наше решение – одно их нескольких десятков. Самое главное, это добиться необходимой точности определения точек в зависимости от цвета с погрешностью не более 5%. Одни виды нейронов и их количество могут решить задачу быстро, другие медленно, одни разделяют цветные кружки очень точно, другие же наоборот – с большой погрешность. Большую роль играет и скорость обучения – чем она выше, тем меньше точности, чем она ниже, те точность лучше. В легких задачах можно выставлять высокую скорость обучения, а в сложных только маленькую, иначе нейросеть не сможет качественно определить цвета и задача не будет решена.
Вот наш пример решения: выбирает тип нейрона Tanh, добавляем 5 нейровнов – готово. Кроме того, ввиду легкости задачи мы поставили достаточно быструю скорость обучения – 1. Наша нейросеть справилась с задачей невероятно быстро и весьма точно.
Урок Цифры 2019 9-11 класс – ответы и прохождение 2-го уровня
Перед началом прохождения отметим, что выставить все по максимуму не получится – чем больше, тем лучше в нейросетями не работает, нет прямой зависимости. Поэтому нужно опытным путем проверять, какие нейроны и в каком количестве лучше всего справляются с задачей.
Второй уровень оказался также не слишком сложным и процесс фильтрации кружочков по цветам осуществился весьма быстро. Чтобы решить задачу, мы решили оставить тот же вид нейронов Tanh, а для большей точности выстроили 2 слоя нейронной сети по 4 нейрона в каждой. Чтобы нейроны обучались качественно, скорость обучения мы выставили на 0,3. В итоге нейросеть качественно выделила зеленые точки с минимальной погрешностью мы задача оказалась решенной.
Час Кода 2019 9-11 класс – ответы и прохождение 3-го уровня
Третий уровень стал самым сложным. На примере мы решили показать, как разные типы нейронов, их количество, количество слоев нейросети и скорость обучения влияют на результат.
В первом случае мы выставили среднюю скорость обучения 0,01 для типа нейронов ReLU. Поставили также 4 слоя нейронной сети, где в первом слое разместили 6 нейронов, во втором 5 нейронов, а в последних дух по 4 нейрона. Задача решилась относительно быстро, но если посмотреть на график, то нейросеть очень сильно колебалась с отбором тех или иных кружков разного цвета. Ошибку в 5% нам достичь удалось, но все равно результат оказался нестабильным – погрешность прыгала от 7% до 5%, а это не очень хорошо.
Во втором случае мы решили снизить скорость обучения нейронов, но оставить прежний их тип – ReLU. Количество слоев нейронной сети было решено оставить прежним, а вот самих нейронов прибавилось: в первом, втором и третьем слое их стало по 8, а в четвертом слое осталось 4 нейрона. Задача решалась долго, но зато нейросеть очень точно справилась с ней и по тренировочным данным ошибка составила всего 0.75%.
В третьем случае мы также решили не менять тип нейронов ReLU, поскольку именно они смогли преодолеть ошибку в 5% – другие типы нейронов зависали на отметке в 6-5,5% погрешности (очень близко, но задача оставалась нерешенной). Конструкция же нейросети при этом также не особо поменялась: в трех слоях осталось по 8 нейронов, а в последнем слое мы решили добавить одни нейрон и их стало 5 штук. Как видно, по времени задача решилась в 2 раза быстрее – вот вам банальная оптимизация.
Повторимся, что количество – на значит качество. Ведь нейросети не дают точные данные и при большом их количестве погрешность может только увеличиваться, а не уменьшаться. Тут важно соблюдать принцип “золотой середины”!.
Новости
Урок цифры. «Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер».
Учащиеся МБОУ “Киржеманская СОШ” прошли интерактивный Урок цифры по теме «Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер». Этот урок посвящен удивительному миру квантовой физики и квантовых технологий. Ребята узнали, чем квант отличается от кубита, а квантовая физика – от классической. Также узнали о квантовом компьютере: как он работает и какие сферы нашей жизни скоро изменит, кто сейчас занимается квантовыми вычислениями и технологиями будущего.
И если им понравится путешествие в мир квантовых технологий, ребята смогут выбрать эту новую сферу науки и техники своей будущей профессией!
К списку
Создано: 21.03.2022 16:55:26 | Изменено: 21.03.2022 16:59:30
Урок Цифры 2020 (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 класс) ответы на Задание 1
Перед началом выполнения задания обязательно смотрите видеоролик, так как он помогает понять, что от нас ждут и дает подсказки. За каждый правильный ответ вы получаете баллы – в этом задании их максимум 40. А теперь, собственно, сами ответы на первый уровень:
- “Расскажи сказку” – жмем мышкой на голосового помощника Алису (Яндекс.Станция), который располагается на столе;
- “Наведи порядок в комнате” – просто кликаем на умного роботы-пылесоса;
- “Мне холодно” – кликаем на обогреватель, а затем кликаем на электрический чайник;
- “Устрой домашний кинотеатр” – все просто, кликаем на телевизор, а потом выключаем свет, клацнув на потолочный светильник;
- Уезжаю к бабушке в деревню, выключаем все, чтобы не тратить электроэнергию – отключаем калорифер (обогреватель), телевизор – готово!
Как устроен квантовый компьютер» — Урок Цифры
В период с 10 марта по 10 апреля 2022 года в рамках всероссийского проекта «Урок Цифры» школьники МБОУ «СОШ села Лорино приняли участие в уроке по теме «Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер».
Этот урок был посвящен удивительному миру квантовой физики и квантовых технологий. Квантовая физика – это мир чудес, настоящая terra incognita. Здесь кот перемещается быстрее скорости света, а лампочка включена и выключена одновременно.
Однако ученые узнали ее законы и даже смогли поставить их себе на службу, создав квантовый компьютер! Как он устроен? Почему крупные компании вроде Google и целые государства наперегонки хотят создать свои собственные квантовые компьютеры? Кто создает его в России? Как изменится наша жизнь после второй квантовой революции? И когда была первая?
Ответы на все эти вопросы школьники получили, посмотрев видеолекцию, подготовленную организаторами Урока. А пройдя традиционный тренажёр, смогли закрепить свои знания на практике.
Комментирование и размещение ссылок запрещено.
Как устроен квантовый компьютер”
Этот урок посвящен удивительному миру квантовой физики и квантовых технологий. Ребята узнали, чем квант отличается от кубита, а квантовая физика – от классической, о квантовом компьютере: как он работает и какие сферы нашей жизни скоро изменит. Познакомились с теми, кто сейчас занимается квантовыми вычислениями и технологиями будущего.
Учащиеся МОУ “Лямбирская СОШ №1” приняли активное участие в Уроке Цифры по теме: “Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер”. Общее число участников – 203.
Ссылка на урок: https://xn--h1adlhdnlo2c.xn--p1ai/lessons/quantum-computer
Проекты Google, QuTech и «Росатома»
Квантовые компьютеры планируют использовать для создания новых лекарств, изучения свойств материалов, решения логистических задач (например, избавить город от пробок).
Хотя сейчас квантовые компьютеры не способны решать проблемы такого масштаба (слишком сложны в конструировании и нестабильны в работе), компании уже выпускают их, чтобы закрепиться на рынке.
Сейчас в компьютерах бит может находиться в двух состояниях — ноль или единица. В квантовом компьютере вместо битов — кубиты: квантовые частицы, которые могут быть не только нулями и единицами, но и значениями между этими цифрами. Как и в случае с «запутанностью фотонов», кубиты связаны между собой, поэтому квантовые компьютеры одновременно перебирают все возможные варианты решения, и на момент введения данных результат уже будет получен.
Скорость квантовых компьютеров можно оценить на примере: в 2019 году Google объявила, что её квантовый компьютер (с 53-кубитовым процессором) смог за 3 минуты 20 секунд выполнить расчёт, на который самому мощному в мире суперкомпьютеру Summit от IBM понадобилось бы примерно 10 тысяч лет. Пока квантовый компьютер от Google в партнёрстве с NASA может выполнять только один технический расчёт. Следующий этап проекта — решение практических задач с помощью этого устройства.
Современный исследовательский центр квантовых вычислений и квантового интернета QuTech также работает над созданием квантового компьютера. Для этого он привлекает молодых учёных и студентов старших курсов университетов.
В России квантовый компьютер разрабатывает «Росатом». Корпорация пообещала создать его к 2024 году и планирует потратить на него 24 млрд рублей. Экономический эффект от разработки ожидается не ранее чем через пять лет, планируется создать четыре типа квантовых компьютеров размером от 50 до 100 кубитов.
Многие компании заинтересованы в квантовых технологиях. Мы планируем параллельно работать над созданием софта для квантового компьютера, чтобы, когда его мощность достигнет достаточного размера, софт под запросы бизнеса к нему был уже готов.
«Росатом» ведёт переговоры о разработке с 25 компаниями, среди которых «Сбербанк» и «Сбербанк-Технологии», «Газпромбанк», «Сибур» и «Газпромнефть».
СсылкиПравить
Урок Цифры 2019 — ответы для 1-4 класса — уровень 2
Далее заходим в дом и ищем гаджеты там, попутно выясняем, как они могут улучшить нашу жизнь.
1. Домашняя метеостанция — собирать данные о погоде по всему городу из множества точек;
2. Умный будильник — передать данные о числе бодрствующих людей, позволяя электростанциям снизить выработку электричество в «тихие» часы, экономя при этом топливо
3. Умный телевизор — предпочтения в телепередачах;
4. Компьютер — они позволяют лучше понимать интересы пользователей и улучшать результаты поиска
5. Умная лампочка — поможет сэкономить электричество;
6. Смартфон — время, проведённое в разных приложениях.
Проект РКЦ, Университета ИТМО и другие
В 2016 году в России проложили первую в стране линию квантовой связи. Эта линия соединила два филиала «Газпрома» в Москве, а её общая протяжённость составила около 30 км. Вскоре запустили и первую междугороднюю линию в Ленинградской области. Её протяжённость составила 60 км.
В 2017 году специалисты РКЦ создали линию квантовой связи между двумя отделениями «Сбербанка» в Москве и опробовали её: передали по ней не только квантовые ключи шифрования, но и финансовые данные.
В 2021 году в России планируют создать коммерческую линию квантовой связи длиной 670 км. Проект «Ростелекома» называется «Ландау», его реализуют по программе «Цифровая экономика России 2024». Сеть между расположенными в Москве и Удомле (Тверская область) центрами обработки данных смогут использовать как крупные государственные компании, так и частные корпорации, в том числе банки.
В университете ИТМО планируют создать серийные устройства, которые позволят надёжно зашифровать обычные линии связи. Инвестором проекта стала компания СМАРТС, которая рассчитывает на запуск серийного производства устройств для квантовой защиты линий связи в течение трёх-пяти лет. «В мире интерес к квантовой связи проявляют в первую очередь финансовые организации и спецслужбы», — пояснил председатель совета директоров СМАРТС Геннадий Кирюшин.
Квантовый канал Пекин-Шанхай соединил Пекин с Цзинанем и Хэфэй с Шанхаем на расстоянии более 1200 миль. Несколько крупных китайских банков уже используют эту связь для передачи конфиденциальных данных.
В 2017 году Китай открыл первый междугородный канал связи между Пекином и Шанхаем
Хотя недавно открытая в Китае связь — квантовая, она всё ещё уязвима. Из-за помех при передаче данных фотонами на большие расстояния сигнал должен ретранслироваться «узлом», который расшифрует и перекодирует данные перед их передачей. Этот процесс делает узлы восприимчивыми к взлому. Существует 32 таких узла для квантовой связи Пекин-Шанхай.
До линии Пекин-Шанхай хакеры могли прослушивать телефонные разговоры в любом месте по всей длине оптического волокна. Теперь количество уязвимых точек сократилось до 32.
Чтобы система квантовой связи была на 100% безопасна, сами узлы также должны быть защищены от взлома. Учёные уже работают над решением, пытаясь создать квантовый повторитель.
Урок цифры РФ 2019 – прохождение первого уровня
Первый уровень проходится достаточно просто: нужно правильно называть изображение на картинке. «Называете» с помощью выбора: собака, волк, медведь, кот, тигр, леопард. Если кого-то из животных нет на картинке – нажимаете «не подходит. Прохождение этого уровня займет у вас не больше пяти минут. После этого ваш искусственный интеллект научится распознавать животных и вы сможете перейти на следующий уровень.
Посмотри видеолекцию
`
Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер
Квантовая физика – это мир чудес, настоящая terra incognita. Здесь кот перемещается быстрее скорости света, а лампочка включена и выключена одновременно. Однако ученые узнали ее законы и даже смогли поставить их себе на службу, создав квантовый компьютер! Как он устроен? Почему крупные компании вроде Google и целые государства наперегонки хотят создать свои собственные квантовые компьютеры? Кто создает его в России? Как изменится наша жизнь после второй квантовой революции? И когда была первая?
Смотрите ролик и узнаете!
Скачать видео
Урок Цифры 2020 (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 класс) ответы на Задание 2
Перед вами смартфон, на экране которого происходит диалог с Алисой, голосовым помощником от Яндекса. Ваша задача научить Алису новым навыкам, которые потом могут стать полезными не только вам, но и миллионам других пользователей. Как учить ассистента и чему – тут решайте сами, но мы все же выложим наше виденье этого процесса.
Теперь нам предлагают пройти бонусный уровень. Сейчас сделаем задание по высшему классу. Как обычно, все наши действия запечатлены на картинке ниже.
Урок Цифры 2020 (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 класс) – дополнительные ачивки
Ачивка с клубникой
Теперь мы у бабушки и нужно помочь ей вырастить клубнику. Для лучшего результата она купила специального робота, управлять которым можно прямо из смартфона! Для того, чтобы справиться с заданием, внимательно читайте, чего хочет бабушка и выполняйте ее пожелания на смартфоне ровно в той последовательности, в какой она их озвучивает.
- Жмем на иконку клубники, кликаем на Посветить на, затем на кнопку плей внизу;
- Снова иконка клубники, затем Полить и кнопка плей;
- Иконка клубники, выбираем Посветить на, снова иконка клубники, затем Полить – жмем кнопку плей;
- Теперь температура упала до 16 градусов, а еще нужно полить. Заходим в иконку клубники => Нагреть (на 4 градуса) => Применить => Полить и кнопка плей;
Ачивка с персональным помощником
Теперь нам предстоит собрать из блоков конструктор пути запроса. Нужно собрать конструктор так, чтобы голосовой ассистент выдал подходящий ответ на заданный вопрос. Необходимо добиться уровня удовлетворенности в 99%. Наше виденье ситуации следующее.
Когда выбираете музыку, смотрите на то, что любит Скобец. Ему нравится Рок, поэтому выбираем Жанр => Рок и жмем Ок.
После нам предложат ответить на несколько вопросов для получения максимального балла. Ответы следующие (все на картинках).
| Следующая > |
|---|
Старые материалы по этой тематике:
- –
- –
- –
- –
- –
- –
- –
Квантовая телепортация
Так как квантовая криптография оказалось уязвимой из-за передачи фотонов, учёные нашли альтернативу — квантовую телепортацию (подразумевается передача информации, а не материи).
Законы микромира таковы, что если отправитель не знает заранее направления поляризации фотона, то и получатель определить его не сможет. Однако даже если кому-то из них удастся вычислить это направление, то оно тут же изменится и полученная информация будет неверной.
Учёные пришли к выводу: нужно найти способ передать сообщение косвенным образом, не напрямую. Этот способ связан с «запутанностью фотонов», что означает: две частицы неразрывно связаны между собой, и у каждой направление поляризации неизвестно, но какое бы оно ни было у одной из них — у другой будет противоположным.
«Если отправитель с Земли хочет телепортировать один фотон с неизвестным направлением поляризации на космическую станцию, то для этого ему нужно ещё два фотона, которые были бы связаны», — утверждает Юджин Ползик, профессор физики Института Нильса Бора.
Направление поляризации изначального фотона обозначим за В, связанный фотон на Земле — А, связанный фотон, который отправлен на космическую станцию, — -А. Отправитель производит общее измерение (-А+В) и посылает результат на космическую станцию, где получатель проводит аналогичную операцию: А-А+В=В. Результат: информация о фотоне телепортирована на космическую станцию.
Профессор Юджин Ползик объясняет этот процесс так: отправитель помещает один из связанных фотонов рядом с изначальным (направление которого он хочет измерить), а второй отправляет на космическую станцию. Затем отправитель производит общее измерение на одном из связанных фотонов и на изначальном, а после передаёт результат получателю (любой связью: по телефону, почте и так далее).
Из-за того что частицы «запутаны», фотон на космической станции изменит направление поляризации в зависимости от того, каков результат измерения отправителя. Измерив все три направления поляризаций (связанные фотоны имеют противоположные направления, которые сократятся), получатель получит информацию об изначальном фотоне.
Изображение запутанности: на фотографии два близких фотона, взаимодействующих и обменивающихся физическими состояниями в течение короткого времени
ScienceAlert
На практике это значит, что отправленное таким способом сообщение получит только тот, кому оно адресовано. Даже если злоумышленнику удастся перехватить сообщение по классическому каналу (телефону, интернету и так далее), у него не будет возможности прочесть информацию из-за отсутствия одного из связанных фотонов, которые находятся у отправителя и получателя.
Урок цифры 2019 – ответы 5-8 класс, прохождение, гайд
В 2019 году Урок цифры разделен на три возрастных категории: 1-4 класс, 5-8 класс и 9-11 класс. Учащиеся в 1-8 классе буду заниматься налаживанием работы зоопарка. Программа составлена таким образом, чтобы ученики могли задать алгоритм действий роботам, которые будут ухаживать за животными. Ну что ж, давайте перейдем непосредственно к гайду.
Прохождения Урок цифры 2019 начинается с небольшого комикса. Из него мы узнаем, что нам нужно научить робота различать животных. Выглядит он следующим образом.
Урок Цифры 2019 — ответы для 1-4 класса — уровень 1
Сразу после регистрации на сайте ученики получают доступ к первому уровню. На первом задании необходимо найти активные объекты, которые помогут собрать полезные данные для последующего их анализа.
1. Фургончик с мороженным — мороженщик не может ответить на вопрос, почему зимой люди покупают меньше мороженного, чем летом;
2. Умный браслет — измеряет пульс и может при необходимости вызвать скорую;
3. Дорожная камера — как часто водители нарушают скоростной режим в выходные дни;
4. Светофор — собирает информацию о дорожном движении и помогает уменьшить пробки;
5. Вышка сотовой связи — количество выключенных телефонов в зоне действия вышки;
6. Остановка — число пассажиров.
Урок цифры 2019 – прохождение второго уровня
На втором этапе игры Урок цифры 2019 вам необходимо обучить алгоритм отличать животных друг от друга. Экран условно разделяется на три части: с одной стороны – один вид животных, например, коты, с другой – другой вид, например, собаки. Посредине характеристики, которыми могут обладать эти животные. Вам необходимо выбрать ту характеристику, которая точно отделяет один вид от другого. На данном этапе легче показать, чем рассказывать. Вот правильные ответы.
Криптосистемы компаний Id Quantique, MagiQ, Smart Quantum и проект «Ростелекома»
Сегодня квантовые системы стоят сотни тысяч долларов. Например, комплект устройств квантовой криптографии от швейцарской компании ID Quantities, обеспечивающей сетевую безопасность как государственных, так и коммерческих организаций по всей Европе, стоит около $200 тысяч.
Поэтому разработчики коммерческих решений предлагают технологию квантового распределения ключей (метод, позволяющий двум сторонам, соединенным по открытому каналу связи, создать общий случайный ключ, который известен только им, и использовать его для шифрования и расшифрования сообщений) в виде сервиса.
Эта технология позволяет вырабатывать и менять симметричные ключи практически любой длины с недоступной ранее скоростью, предотвращая угрозу квантовых алгоритмов криптоанализа (подбирая нужный ключ, хакер потратит тысячи, если не миллионы, лет).
Такую альтернативу используют, например, в банковской сфере (ключи уже передаются в «Газпромбанке»), где требуется соблюдение особых условий безопасности. Компании Id Quantique, MagiQ, Smart Quantum уже предлагают готовые криптосистемы.
Среди других крупных проектов: «Ростелеком» прогнозирует в течение двух лет (начиная с середины 2019 года) запуск первых коммерческих сервисов с использованием квантового шифрования.
Мы переходим на принципиально новый уровень испытаний, когда создается многоузловая сеть с оборудованием различных вендоров.
На такой сети нам важно протестировать и показать потенциальным клиентам прототипы коммерческих сервисов, например, организацию защиты магистральных каналов передачи данных или виртуальных частных сетей (VPN) с помощью КРК.
На созданной в Санкт-Петербурге сети как раз будут обкатываться будущие коммерческие сервисы
В феврале 2020 года в журнале Nature Пан Цзянь-Вэй из Китайского Университета науки и технологий в Хэфэй и его коллеги описали эксперимент, в котором они продемонстрировали более эффективный способ запутывания двух частиц.
Команда создала запутанное состояние двух узлов из ансамблей охлаждённых атомов, помещённых в резонатор. Узлы были связаны оптоволокном, а запутанность строилась через фотоны, частоты которых были сдвинуты таким образом, чтобы потери в оптоволокне были минимальными. В итоге физики обнаружили новый способ более надёжного запутывания, чем в предыдущих экспериментах.
Это значительное улучшение. Разработанные методы можно использовать для построения квантовых сетей между городами в ближайшем будущем.
Этот эксперимент в будущем позволит создавать крупномасштабные квантовые сети, что может помочь развитию квантового интернета.
Урок цифры 2019 – искусственный интеллект и машинное обучение
Урок цифры 2019 – масштабный конкурс-акция, в которой могут принять участие ученики 1-11 классов. Акцент масштабной просветительской акции в этом году сделан на искусственный интеллект и основы программирования. Именно с освоением двух этих направлений предстоит столкнуться участникам Урока цифры 2019. В игровой форме школьники смогут познакомиться с основами программирования, а также смогут понять как работает искусственный интеллект. «Урок цифры» реализован совместно с Министерством просвещения России, Министерством цифрового развития, связи и массовых коммуникаций России, организацией «Цифровая экономика» и крупнейшими ИТ-компаниями Росси. Урок цифры РФ 2019 пройдет с 25 февраля по 1 марта 2019 года. В этой статье вы сможете найти прохождение Урок цифры 2019 для 5-8 классов.
Собери коллекцию достижений
Везунчик
Открыть все карточки первого задания с первого раза в любом из тренажеров.
Покоритель будущего
Распределить верно с первого раза в тренажере для 1-7 класса.
Профессионал
Распределить все профессии с первого раза в тренажере для 8-11 класса.
Мастер перевода
Распределить верно все описания с первого раза в тренажере для 1-7 класса.
Компьютерный гений
Перенести все принципы работы квантового компьютера верно с первого раза в любом из тренажеров.
Квантовый программист
Распределить верно все значки с первого раза в тренажере для 8-11 класса.
Квантовый администратор
Отметить все задачи с первого раза в тренажере для 1-7 класса.
Научный языковед
Распределить верно все описания с первого раза в тренажере для 1-7 класса.
Все тренажеры пройдены
Авторизоваться на сайте и пройти оба тренажера урока.
Хочешь связать свою жизнь с передовой наукой, стать специалистом в области квантовых технологий? Начни свой профессиональный путь вместе с нами. Госкорпорация Росатом (Квантовые технологии) и Российский квантовый центр помогут тебе стать участником квантового сообщества. Присоединяйся: https://t.me/QuanTeensRQC
Учебные материалы разработаны Госкорпорацией Росатом (Квантовые технологии) при поддержке Российского квантового центра и помогают ученикам познакомиться с миром квантовой физики и квантовых разработок, а также выбрать актуальную профессию будущего.
Как устроен квантовый компьютер”
6 апреля в школе был проведен очередной урок цифры (учитель Инсаркин С.Б). На уроке по теме “Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер” школьники познакомились с основными понятиями квантовой физики и узнали, чем она отличается от классической физики. Предлагаемые материалы объяснили эти особенности и отличия доступным языком и на простых визуальных примерах. Используемые объяснительные модели показали междисциплинарность рассматриваемой темы.Школьники изучили теорию, закрепили полученные знания и разобрали, какие задачи стоят перед квантовой физикой.Все было интересно узнать про квантовый мир.
Проекты МГУ, QRange и других
В 2017 году сотрудники физического факультета МГУ создали и протестировали квантовый телефон, позволивший соединить рабочие станции и зашифровать трафик между ними с использованием квантового распределения ключей.
«Инфотекс» — российский разработчик ПО в сфере информационной безопасности — собирается продавать квантовый телефон в первую очередь крупным корпорациям, поскольку утечки данных чаще всего связаны с разглашением информации сотрудниками. Заместитель гендиректора «Инфотекса» Дмитрий Гусев говорил: «Базовый набор аппаратуры (один сервер и два телефона) стоит около 30 млн рублей».
В 2019 году оборудование показывали и предлагали протестировать потенциальным заказчикам, а также планировали серийное производство партий квантового телефона. По данным на март 2020 года информации о продажах таких телефонов нет.
Разработками российских учёных заинтересовались в Южной Корее — там готовятся к выпуску городских кроссоверов, снабжённых такими телефонами. Проблема такого проекта связана с температурными режимами устойчивой передачи сигнала и с затратами энергии, не позволяющими сделать систему компактной — в виде обычного мобильного телефона.
Сейчас квантовые средства связи всё ещё довольно громоздкие и дорогие. Если вы поставщик телеком-услуг, то, вероятно, сможете купить их, но если вы частное лицо, вряд ли пойдёте на это.
Решить проблемы «больших габаритов» может компания Quantum Flagship: она создаёт «чипы» — генераторы квантовых случайных чисел, которые обрабатывают миллионы бит в секунду и могут быть интегрированы в смартфоны. Главная идея в том, что современная компьютерная безопасность основана на случайных числах, но обычные вычисления не способны генерировать случайные числа такой же чистотой, как квантовые объекты.
Этот проект под названием QRange возглавляет Хуго Збинден, специалист по квантовой физике в Женевском университете, в его задачи входит: сделать квантовые генераторы случайных чисел меньше, быстрее и дешевле.
Как работают средства связи с квантовой защитой
Ещё с первой половины 20 века учёные ищут способ использовать квантовые технологии для защиты информации. Они разрабатывают такую систему передачи данных, чтобы её взлом противоречил законам физики.
К примеру, чтобы прочесть зашифрованное сообщение, получателю необходим ключ, с помощью которого он сможет перевести и понять засекреченную информацию. Ранее такие операции были ненадёжны: письмо с секретной информацией могли перехватить, аккаунт взломать и так далее.
Квантовая криптография же исключает такую возможность — при попытке воровства посылаемая по специальным сетям информация искажается, а вмешательство третьего лица сразу становится очевидным для отправителя и получателя.
Обмен сведениями происходит через одиночные фотоны по оптоволокну. Один фотон — один бит информации, который соответствует нулю или единице в зависимости от направления поляризации частицы.
При передаче информации на далёкое расстояние информация наиболее уязвима, и здесь квантовые технологии становятся полезными.
В перспективе их будет гораздо больше: это и сверхточные часы, и сверхточные датчики, и новые перспективы в материаловедении, и в создании новых материалов, и те же самые квантовые компьютеры.
Когда технология пересечёт границу между классическим и квантовым мирами, произойдёт бум квантовых технологий, начнётся резкое развитие, в том числе и рынка.
Урок цифры 2020 – ответы на 5-7 и 8-11 класс
В Январе Урокцифры.рф решил сделать небольшой перерыв для того, чтобы подготовить уникальный и интересный материал для школьников. Новый Урок цифры стартовал 3 февраля и продлится аж до 16 февраля включительно – на все про все две недели. На этот раз тема урока посвящена Персональным помощникам. На этом уроке ученики, а также учителя или родители (по желанию) смогут ознакомиться с самим понятием персональных помощников, что они умеют и где необходимы. Партнером урока выступает главная IT-компания России Яндекс. А помогать знакомиться с персональными помощниками будет голосовой ассистент Алиса. Как обычно, все обучение будет происходить в игровой форме в онлайн-тренажере. На этот раз задания не слишком сложные (в декабре 2019-го пришлось попотеть), однако если у вас возникли вопросы или вы хотите проверить себя, наши ответы на все задания для 5-7 класса к вашим услугам. Также эти ответы полностью подходят и для 8-11 классов (только задания для этих классов располагаются в ином порядке)!
Урок Цифры 2019 — ответы для 1-4 класса — дополнительные баллы
Как только вы пройдете три основных уровня игры, вам будет предложено повысить свои баллы — увеличить коллекцию ачивок.
Ачивка N1 — интернет-магазин. Для того, чтобы набрать дополнительные десять баллов, в интернет-магазине выбираем Телефон в основные товары и Селфи-палку в дополнительные. Также включаем ползунок с Акцией (отзывы не включаем).
Ачивка N2 — личный блог. Для получения 10 баллов выбирает категорию Популярные новинки и раздел Новые гаджеты. Включаем лайки и комментарии.
Ачивка N3 — анализ чата. Чтобы получить максимальные 6 баллов, просто расставьте друзей из чата так же, как на скриншотах ниже:
Межконтинентальная спутниковая квантовая связь
Другой способ расширить границы применения квантовой связи — использование спутниковых и космических линий связи, которые могут соединить две удалённые точки на Земле с меньшими потерями.
Наноспутник, разработанный Национальным университетом Сингапура и запущенный в 2015 году, создал фотоны, которые можно использовать для реализации квантовой сети между космосом и Землёй.
Японский национальный институт информационных и коммуникационных технологий (NICT) продемонстрировал квантовую связь космос-Земля с микроспутником летом 2017 года.
Два индийских исследовательских агентства, финансируемые национальным правительством, Рамановский исследовательский институт в Бангалоре и Индийская организация космических исследований подписали в конце 2017 года меморандум о создании квантовой сети связи через спутник.
Квантовый спутник связи QSS (Quantum experiments at Space Scale) под названием Micius запустили в Китае в 2016 году. Он позволил учёным в Пекине и Вене провести первую квантово-зашифрованную видеоконференцию на расстоянии более 7400 км, а кроме того, создал ключи с помощью «запутанности фотонов» между Китаем и Европой в местах, удалённых до 7600 км на Земле.
«Успех этих проектов и экспериментов сделал Китай лидером в области квантовых коммуникаций», — написал Хуан Инь, один из авторов статьи “Physical Review Letters”, в которой объясняется принцип работы квантового спутника связи QSS.
По словам учёного, несмотря на последние достижения, космической квантовой связи требуются доработки. Охват спутника ограничен — он должен лететь прямо над пользователем. Одним из решений будет отправка серии космических аппаратов для формирования глобальной спутниковой сети.
Также существует ограничение на пропускную способность: в случае Micius в 2016 году только один из шести миллионов фотонов, отправленных спутником, достигал наземного приёмника. Максимальная скорость для QSS составляет несколько килобайт в секунду — этого достаточно для передачи пары квантовых ключей между двумя научными группами, но едва ли приемлемо для одновременного шифрования конфиденциальных транзакций миллионов пользователей интернета.
Ещё одна проблема связана с телепортацией фотонов в течение дня — яркость солнца подавит слабый сигнал спутника.
Ограничения квантовой связи и попытки взлома
Хотя фотоны и движутся со скоростью света, в линиях квантовой связи их распространение ограничено из-за тепловых шумов и дефектов оптоволокна
Высокий уровень помех замедляет скорость передач и приводит к тому, что системе приходится многократно повторять «посылку», чтобы исправить ошибки в коде.
Эту проблему пытаются решить сотрудники Делфтского института в Нидерландах, они работают над квантовыми повторителями — устройствами, способными «воссоздавать» квантовую информацию, не разрушая её.
В России проекты в сфере квантовых технологий развивают компании «Курэйт», «Кванттелеком» и «Инфотекс», работающие совместно с РКЦ, Университетом ИТМО и Центром квантовых технологий Московского госуниверситета имени Ломоносова (МГУ).
Группа Александра Львовского нашла способ «усиления» квантовых свойств светового импульса, обеспечивающего успешную передачу данных. Учёный уверен, что появление квантовых повторителей на рынке поспособствует массовому применению квантовой криптографии.
Это касается каждого из нас. Квантовая криптография — это не только военные или шпионские секреты, это номера кредитных карточек, истории болезни.
У каждого из нас масса конфиденциальной информации. Чем более открытым становится мир, тем важнее для нас контролировать доступ к ней.
Часто квантовая криптография преподносится как абсолютно безопасная, однако уже известны несколько случаев её взлома. Один из них — во время исследований лабораторией Quantum hacking lab.
Чтобы получить ключ шифрования, Вадим Макаров, работающий в Норвежском университете естественных и технических наук (NTNU), и группа его коллег разработали систему, которая с помощью лазерного луча перехватила сигнал, расшифровала послание и подменила его таким образом, что получатель не заметил взлома.
В некоторых случаях перехватчику неважно, оставит ли он «следы». Для такой ситуации специалисты, которые тестируют коммерческие системы квантовой криптографии на наличие лазеек, разрабатывают разные виды атак. Например:
- Атака с помощью светоделителя заключается в сканировании и расщеплении импульсов на две части, а также анализе каждой из частей в одном из двух базисов.
- Атака «Троянский конь» — это сканирование импульса через оптический мультиплексор по направлению к стороне-отправителю или стороне-получателю. Импульс делится на две части для синхронности детектирования и поступает на схему декодирования, при этом искажения передающихся фотонов не происходит.
Где используют технологию и какие у неё преимущества
ИТ, медицина, цифровая экономика, искусственный интеллект — часть отраслей, где используют квантовую защиту. В развитие этой технологии инвестируют правительства США, Китая, Великобритании, Японии, России и других стран.
Некоторые из госпрограмм: в США Конгресс утвердил проект развития квантовых технологий объёмом $20 млрд, в Европе действует программа Quantum Flagship с бюджетом более €3 млрд, а в Китае создают Национальную квантовую лабораторию с бюджетом до $12 млрд. Также в технологию вкладывались и корпорации вроде Google, Microsoft, Intel и IBM.
Несмотря на плюсы квантовой защиты, есть трудности, из-за которых государства не могут её применить масштабно.
Урок Цифры 2019 — ответы для 1-4 класса — уровень 3
Теперь нам предлагают битву роботов. Чтобы набрать максимум баллов, нужно угадывать карту с первого раза. Отличия между картами видны невооруженным глазом, так что ничего сложного нет.
- Первый раунд — крайняя левая карта;
- Второй раунд — центральная карта;
- Третий раунд — крайняя правая карта;
- Четвертый раунд — крайняя правая карта;
- Пятый раунд — крайняя левая карта (выбираем ее только из-за ее цвета);
- Шестой раунд — центральная карта (снова из-за ее цвета);
- Седьмой раунд — крайняя левая карта;
- Восьмой раунд — крайняя правая (для получения симметрии значков на картах 1-2-1 = 2-3-2).
ЛитератураПравить
Что относится к квантовым технологиям?
К возможным практическим реализациям относят квантовые вычисления и квантовый компьютер, квантовую криптографию, квантовую телепортацию, квантовую метрологию, квантовые сенсоры, и квантовые изображения
Что значит квантовая технология?
Квантовые технологии — это современные технологии , основанные на явлениях квантовой физики, которые не могут быть объяснены в рамках классических теорий, таких как законы движения Ньютона, уравнения термодинамики и уравнения Максвелла для электромагнетизма
Где будут применяются квантовые технологии?
Где используют технологию и какие у неё преимущества ИТ, медицина, цифровая экономика, искусственный интеллект — часть отраслей, где используют квантовую защиту. В развитие этой технологии инвестируют правительства США, Китая, Великобритании, Японии, России и других стран