Code quantique correcteur d'erreurs

La revue scientifique Nature Photonics publie cette semaine un article relatant la démonstration, par un laboratoire de l'Université Technique de Copenhague, d'un code quantique correcteur d'erreurs.


Ce travail, mené par les professeurs Ulrik Andersen de cette université et Gerd Leuchs de l'Institut Max Planck à Erlangen, en Allemagne, est le résultat d'une collaboration avec une équipe belge de l'Université libre de Bruxelles. Le professeur Nicolas Cerf, du centre Quantum Information and Communication de la Faculté des sciences appliquées de l’ULB, a conçu avec son étudiant en thèse, Julien Niset, le schéma théorique de l'expérience qui vient maintenant d'être réalisée avec succès.


On utilise tous les jours des codes correcteurs d'erreurs sans le savoir. Tous les lecteurs de CD et DVD utilisent cette technique permettant une lecture relativement insensible aux petites imperfections à la surface du
disque comme des griffes, des taches ou des poussières.

Les technologies de l'information du futur, développées aujourd'hui dans les laboratoires universitaires, feront appel à des composants de plus en plus miniaturisés. L'étape ultime de ce développement, tel qu'on le prévoit aujourd'hui, reposera sur la manipulation de quanta d'information, l'analogue des bits - les 0 et 1 de l'informatique - au niveau des
atomes et des photons, constituants élémentaires de la matière et de la lumière. Les ordinateurs quantiques, qui exploiteraient ces bits d'information quantique, sont déjà à l'étude dans de nombreux centres de recherche dans le monde depuis une dizaine d'années.

L'article de Mikael Lassen et al. qui paraît dans
Nature Photonics apporte un élément important pour ces technologies de l'information quantique car il procure une résistance face aux erreurs lors de la manipulation, la transmission ou le stockage de ces quanta d'information.

L'équipe danoise et ses collaborateurs belges et allemands ont en effet réalisé un code quantique correcteur d'erreurs qui, s'il est utilisé lors de la transmission par des photons, résiste à la perte de ceux-ci. L'information quantique est répartie en plusieurs faisceaux de lumière et peut être récupérée même suite à la perte des photons d'un de ces faisceaux.


Cette insensibilité est remarquable car les quanta d'information quantique sont réputés extrêmement fragiles: la perte d'un ou quelques photons, grains de lumière presque insaisissables, est en effet souvent inévitable.


Cette expérience, qui est une des toutes premières réalisations expérimentales dans le genre, offre ainsi la perspective de pouvoir un
jour déployer ces technologies de l'information quantique.
Source: Université libre de Bruxelles, ULB

Le BIOS pourrait être remplacé par l'UEFI

Après 30 ans de bons et loyaux services, le BIOS pourrait disparaître très prochainement. C'est ce qu'affirme le responsable de l'UEFI Forum, Mark Doran, interrogé par la BBC.




 Créé il y a 30 ans, le BIOS doit régulièrement chercher à s'adapter aux nouveaux périphériques qui arrivent sur le marché. Mais il s'agit à chaque fois de trouver un contournement de son fonctionnement "normal" afin qu'il puisse les reconnaître. Prenons l'exemple d'un clavier: le BIOS cherche sa présence sur le port AT ou PS/2, alors que les claviers d'aujourd'hui se branchent en USB. L'arrivée de ces claviers a donc nécessité un nouveau "bidouillage" du BIOS pour les rendre utilisables. Il devient nécessaire d'avoir un BIOS de nouvelle génération: capable non pas de contrôler sur un port spécifique la présence d'un matériel connu par avance, mais plutôt d'attendre le signal de ce matériel, en provenance de n'importe quel port, rendant plus facile la reconnaissance d'un écran tactile par exemple.

Qu'est ce que le BIOS ?:


Tout d'abord, l'acronyme BIOS signifie Basic Input Output System. Il s'agit d'un micro-programme stocké dans un circuit de la carte mère de l'ordinateur, qui assure le lien entre le système d'exploitation et les composants matériels. Il s'agit de la couche logicielle de plus bas niveau. Ce programme est le premier à se lancer lors du démarrage du PC. Son rôle est de localiser les périphériques (disque dur, clavier, mémoire...), d'en vérifier le bon fonctionnement, et de lancer le système d'exploitation qui se chargera de la suite des évènements.

Même si cette pratique est de moins en moins courante, l'utilisateur peut avoir besoin d'accéder au BIOS de son ordinateur, afin par exemple de régler la prise en
charge d'un nouveau matériel, ou encore pour paramétrer le support sur lequel le système doit "booter" (démarrer): lecteur DVD, disque dur... Pour cela, il suffit de démarrer votre PC: vous constaterez que sur votre écran, un décompte de quelques secondes est effectué. Avant que le décompte atteigne 0, il vous faut appuyer sur la touche du clavier qui était précisée près du compteur (généralement la touche Suppr, parfois la touche F2). Attention, une fois dans le BIOS, ne comptez plus sur votre souris: sauf exception, le déplacement se fera grâce aux touches du clavier.

Que pourrait apporter l'UEFI ?:

L'UEFI (Unified Extensive Firmware Interface) a la même fonction que le BIOS: assurer le lien entre les composants matériels et le système d'exploitation. Cette interface a été développée par Intel et est supportée aujourd'hui par les plus grands de l'industrie: IBM, AMD, Microsoft, HP, Apple... 
Fonctionnement synthétique de l'EFI (Extensible Firmware Interface) - Illustration: Msikma/Wikipedia

L'UEFI est développé en langage C (alors que le BIOS est écrit en assembleur), ce qui lui donne une souplesse qui le rend évolutif. Il offre une gestion intégrée d'installation de multiples systèmes d'exploitation, et est capable de prendre en charge beaucoup de fonctionnalités réseaux intégrées en standard. Enfin, l'UEFI facilite l'intégration des DRM par les constructeurs.

L'utilisateur final qui ne se soucie pas des points ci-dessus pourra quant à lui profiter de la rapidité du démarrage de son ordinateur: comptez une poignée de secondes avec l'UEFI contre 30 à 45 secondes avec le BIOS.

Pour conclure:

Les créateurs du BIOS (des ingénieurs IBM) pensaient qu'il aurait une durée de vie ne dépassant pas 250 000 machines. C'est donc un succès pour le BIOS car plusieurs milliards de PC l'ont utilisé ! Il est possible que ses derniers jours approchent, au vu des besoins qui ont évolué avec le temps.

L'UEFI pourrait être son remplaçant. Les industriels sont prêts à l'accepter (et l'intègrent déjà pour certains), les systèmes d'exploitation commencent à s'adapter (les systèmes basés sur Linux savent depuis dix ans gérer l'UEFI au
boot en utilisant le chargeur d'amorçage Elilo, Microsoft Windows Vista sait gérer l'UEFI depuis sa version SP1, Apple a adopté l'EFI pour ses derniers ordinateurs...). Cet été, l'abandon du BIOS a d'ailleurs été évoqué pour les cartes mères MSI.

Selon Mark Doran, les fabricants de cartes mères devraient procéder à cette évolution dès 2011. Notons toutefois que d'autres solutions existent également, comme Coreboot ou Open Firmware, surtout utilisés sur des machines qui ne sont pas dotées de processeurs x86.


Auteur de l'article: Cédric DEPOND

Concilier activités extractives et biodiversité

De nouvelles lignes directrices pour concilier les activités extractives et la politique en matièrebiodiversité.
La Commission européenne a publié le 4 octobre 2010 de nouvelles lignes directrices pour clarifier les règles s’appliquant aux industries extractives qui opèrent dans des zones naturelles protégées. Comme la demande en matières premières précieuses augmente, l’accès au sol pour l’extraction de minéraux dans l’UE revêt une importance toujours plus grande. Certains minéraux se trouvent sur le territoire couvert par Natura 2000, le réseau européen des zones naturelles protégées, et les nouvelles lignes directrices expliquent les procédures à suivre dans ce cas-là. Les implications économiques sont élevées. Les entreprises concernées ont un chiffre d’affaires d’environ 49 milliards d’euros et offrent un emploi à plus de 250 000 citoyens.
Natura 2000 constitue un formidable instrument pour lutter contre la perte de biodiversité sans exclure les activités humaines. Il s’agit en effet d’un système souple qui autorise les activités extractives dans la mesure où elles sont durables à tous égards et sont réalisées sans compromettre l’intégrité du réseau.


Natura 2000: préserver la biodiversité - Illustration Techno-science.net


Antonio Tajani, vice-président de la Commission européenne et commissaire à l’industrie et à l’entrepreneuriat, et Janez Poto?nik, commissaire à l’environnement, ont déclaré conjointement: «Ces nouvelles lignes directrices vont clarifier la situation pour les États membres et les entreprises en ce qui concerne la réalisation d’activités extractives non énergétiques conformes aux exigences de Natura 2000. La législation ou la politique n’ont pas changé mais il s’agit simplement d’orientations sur le droit existant. Notre principal objectif est de répondre aux besoins des entreprises, tout en évitant les effets préjudiciables sur la faune et la nature. Ces lignes directrices assurent que les directives européennes "Habitats" et "Oiseaux" sont correctement mises en œuvre.»

Programmation stratégique au premier plan:

Les lignes directrices publiées le 4 octobre 2010 concernent l’industrie extractive non énergétique et les effets potentiels des activités extractives sur la nature et la biodiversité. Elles étudient la manière de minimiser au mieux ou d’éviter totalement cet impact et soulignent l’importance de la programmation stratégique, d’une évaluation appropriée des évolutions nouvelles et la nécessité d’adopter des mesures de protection adéquates. Les lignes directrices contiennent de nombreux exemples de bonnes pratiques et montrent comment certains projets d’extraction se révèlent finalement bénéfiques à la biodiversité, dans la mesure où ils peuvent offrir des niches écologiques de qualité.

Les ressources minérales ne sont pas réparties uniformément dans l’UE, car elles suivent des frontières géologiques plutôt que politiques. Comme l’extraction ne peut avoir lieu que dans les gisements commercialement rentables, certains plans et projets entrent en conflit avec des aménagements du territoire concurrents et des intérêts plus larges de la société, notamment des sites Natura 2000.

Contexte:

L’industrie extractive non énergétique fournit la plupart des matières premières essentielles utilisées par les entreprises européennes manufacturières et de construction. En 2007, ce secteur a enregistré un chiffre d’affaires d’environ 49 milliards d’euros et employait quelque 287 000 personnes. Son importance économique est même encore plus grande du fait de la valeur ajoutée de secteurs en aval plus grands, où les entreprises sont tributaires d’un approvisionnement stable en matières premières.

Natura 2000 est la clé de voûte de la politique de l’UE en matière de nature et de biodiversité. Il s’agit d’un réseau écologique à l’échelle européenne comptant environ 26 000 sites répartis dans les 27 pays de l’UE, établi dans le cadre de la directive «Habitats» de 1992 et couvrant près de 18 % du territoire de l’UE. Ce réseau a pour objectif d’assurer la survie à long terme des espèces et des habitats d’Europe les plus précieux et les plus menacés. Natura 2000 n’est pas un système de réserves naturelles strictes où toute
activité humaine est bannie. Même si le réseau doit indéniablement prévoir des réserves naturelles, la majeure partie du territoire continuera probablement à appartenir à des privés tandis que l’accent sera mis sur la garantie que la gestion future est durable, d’un point de vue tant écologique qu’économique.
Source: Europa

Créditer son compte Paypal grâce à un chèque photographié

Depuis un peu plus d'un an, la banque américaine USAA teste une application sur iPhone permettant à ses clients de déposer un chèque sur leur compte en le photographiant et en envoyant cette photo via leur téléphone mobile. La banque Chase offre également une fonction similaire depuis quelques temps.

Paypal, attiré par cette méthode de paiement, a pour projet d'intégrer dans son application iPhone et iPod touch une fonction similaire. L'utilisation en sera simple: il suffira de signer le verso du chèque, et de photographier les deux faces de celui-ci avec son iPhone. La photo sera ensuite transmise à Paypal et le compte sera automatiquement crédité.

 
L’iPhone 3G
On peut se poser des questions quant à la sécurité de ces transactions, mais le site assure qu'il n'est pas très risqué de communiquer ce type d'information par smartphone, car ces terminaux sont généralement nettement moins visés par les malware que les ordinateurs.

Dans un premier temps accessible uniquement aux utilisateurs américains, aucune information n'a encore été donnée quant à son déploiement en France.


Auteur de l'article: Cédric DEPOND
Illustration: Apple

Le génome d'une troisième espèce de moustique décrypté

Des scientifiques ont séquencé le génome de la troisième espèce dans le trio des moustiques vecteurs de maladies graves. Les génomes de Aedes aegypti et Anopheles gambiae étaient déjà connus, il s'agit maintenant de celui de Culex quinquefasciatus, qui transmet des virus tels que celui du Nil Occidental ou de l'encéphalite de St. Louis ainsi que des nématodes causant des filarioses lymphatiques.


Le genre Culex est le plus varié et le plus répandu des trois et la séquence de son génome révèle quelques différences intéressantes avec les autres. La comparaison des trois génomes pourrait permettre aux chercheurs de trouver de nouveaux produits candidats pour lutter contre la transmission des maladies par ces insectes ou à l'inverse d'identifier des différences entre espèces qui compliquent la lutte pour les maîtriser.

Le répertoire des 18 833 gènes codant pour des protéines de
C. quinquefasciatus est plus grand de 22 et 52 pour cent que ceux respectivement de A. aegypti et de A. gambiae selon un article dans Science de Peter Arensburger, de l'Université de Californie à Riverside, et ses collègues. Plusieurs familles de gènes sont plus étendues, dont celles codant pour les récepteurs olfactifs et gustatifs ainsi que les gènes liés au fonctionnement des glandes salivaires et du système immunitaire.

Ces expansions pourraient refléter la capacité de
C. quinquefasciatus à se nourrir du sang des oiseaux, des humains et du bétail. Dans un autre article, Lyric Bartholomay, de l'Iowa State University à Ames, et ses collègues font une analyse plus poussée des gènes de réponse aux infections chez C. quinquefasciatus. Les chercheurs ont découvert 500 gènes en rapport avec la réponse immunitaire, un nombre similaire à celui de Aedes mais plus petit que celui d'Anopheles ou de la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster. Plusieurs expansions de ces gènes peuvent s'expliquer par l'adaptation à divers habitats dont celui pollué des milieux urbains où se retrouve souvent Culex.
Source: Science, AAAS & EurekAlert

Un oxyde aux propriétés vraiment multiples !

Le couplage d’effets magnétique, électrique et mécanique au sein d’un même matériau, constitue une spécificité que seuls de rares composés dits "multiferroïques" présentent. Au sein de l’un de ces composés, les chercheurs du CEA Iramis (1) ont observé et expliqué un effet photostrictif, c’est-à-dire une distorsion sous l’effet de la lumière: une propriété supplémentaire pour ces matériaux, qui donne des idées pour les capteurs du futur. Ces travaux font l’objet d’une publication dans Nature Materials du mois d’octobre.


 
Les composés multiferroïques sont des matériaux multifonctionnels: ils présentent la particularité d’entraîner, sous l'action d'un signal externe d'une nature donnée (éclairement, contrainte, champ magnétique ou électrique externe), la modification d’une autre propriété du matériau (aimantation, polarisation électrique, déformation...) . Ces composés offrent notamment la possibilité de contrôler une aimantation par un champ électrique ; un effet magnétoélectrique longtemps cantonné à certains matériaux exotiques réagissant à très basses températures.

Depuis le début des années 2000, les chercheurs étudient cet effet au sein d’un oxyde, la ferrite de bismuth BiFeO3 , un matériau antiferromagnétique
(2) et ferroélectrique (3) à température ambiante. Ils voient son utilité dans les mémoires d’ordinateurs, afin de réduire les tailles des éléments mémoire, et de diminuer les pertes d'énergie lors de l’écriture, et l'échauffement qui en découle.

En plus du couplage entre polarisation électrique, magnétisme et distorsion du
réseau cristallin (déformation du matériau), l'oxyde BiFeO3 présente un couplage entre éclairement et déformation: c’est ce que viennent de démontrer les chercheurs du CEA Iramis. BiFeO3 est photovoltaïque, c'est-à-dire que la lumière est à même de générer des charges électriques au sein du matériau. En éclairant un cristal de BiFeO3 par un laser, ou même par de la lumière dans le spectre visible, les chercheurs ont observé qu’il se dilate légèrement. Cette propriété appelée "photostriction" est expliquée par la combinaison des effets photovoltaïque (la lumière génère un champ électrique interne) et piézoélectrique (le champ électrique distord le matériau).

Notes:

(1) CEA Iramis: Institut Rayonnement Matière de Saclay.


(2
) L’antiferromagnétisme est un ordre magnétique dans lequel la moitié des atomes a un moment magnétique opposé à l’autre moitié (cela ne signifie pas que le matériau n’est pas magnétique).

(3) Propriété d’un matériau qui présente spontanément une polarisation électrique.

Référence:

Light-induced size changes in BiFeO3 crystals, B. Kundys, M. Viret, D. Colson and D.O.Kundys, http://www.nature.com/nmat/journal/v9/n ... t2807.html


Source et illustration: CEA

Dernières nouvelles du LHC: se préparer à des intensités plus élevées

Les trois semaines de travaux intenses de développement consacrées à la machine ont porté leurs fruits la semaine dernière, avec la validation définitive des systèmes de protection du LHC pour une exploitation avec trains de paquets. La machine est désormais prête à recevoir de plus en plus de trains.


Le mercredi 22 septembre a eu lieu la première injection pour la physique sous forme de trains de paquets, à raison de trois trains de huit paquets par faisceau, avec 16 paires de paquets entrant en collision par expérience. Cette injection visait à relancer l’exploitation pour la physique tant pour la machine que pour les expériences. Jeudi, on est passé à 56 paquets par faisceau, avec 47 paires entrant en collision aux points 1, 5 et 8, et un plus petit nombre au pointluminosité a été bien supérieure aux prévisions. Cela ouvre des perspectives inattendues s’agissant de l’exploitation de la machine dans l’avenir.

2 compte tenu des besoins de l’expérience ALICE. Cela correspond à peu près à l’intensité atteinte en août. La première injection réalisée dans ces conditions – l’injection 1366 – a réservé une bonne surprise: les paquets d’intensité nominale injectés ayant une section transverse plus petite que d’habitude, on s’attendait à un effet négatif sur la durée de vie du faisceau. Or, celle-ci est restée étonnamment élevée (25 heures) et la
La stratégie adoptée pour l’augmentation de l’intensité consiste dans une première étape à faire fonctionner la machine avec une cinquantaine de paquets, puis à réaliser trois injections dans ces conditions en faisant entrer des faisceaux en collision pendant 20 heures, avant de passer à l'étape suivante.

Durant cette première étape, effectuée samedi dernier, on a porté le nombre de paquets à 104 par faisceau, avec 93 paires entrant en collision aux points 1, 5 et 8. Ainsi, l’intensité totale par faisceau dépasse maintenant 10^13 protons, et l’énergie stockée par faisceau à 3,5 TeV est de 5,5 MJ, soit la plus élevée jamais atteinte par un collisionneur (le précédent record avait été établi par les anneaux ISR, il y a de nombreuses années). Dans ces conditions, le LHC est à présent en mesure de fournir une luminosité de plus de 1pb-1 pour une exploitation pour la physique de 12 heures.


Au fil de l’accroissement de l’intensité totale, de nombreux systèmes de la machine doivent être ajustés en conséquence. Cette semaine, l’instrumentation de faisceau et les systèmes radiofréquence ont commencé à présenter des comportements nouveaux ; il faudra donc les adapter aux nouvelles conditions.


La dernière augmentation (à 152 paquets par faisceau) a été faite le mercredi 30 Septembre, avec une augmentation supplémentaire prévue au cours du week-end. Le pic de luminosité à ce jour est juste en desous de 5 1031 cm-2 s-1, ce qui correspond à un facteur 2 par rapport à l'objectif pour 2010.

Source et illustration: CERN
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