Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Учёные нашли замену гелию для охлаждения вблизи абсолютного нуля — это обещает стать новым словом в науке и технике
24.01.2024 [20:51],
Геннадий Детинич
Для многих перспективных технологий и открытий необходимы переохлаждённые среды. Традиционно для этого используется жидкий гелий и его изотопы. Международная группа учёных во главе с китайскими исследователями нашла потенциальную замену гелию, который Китай вынужден импортировать на 94 %. Этой заменой может стать ещё неисследованная ранее разновидность сверхтекучего твёрдого тела на основе кобальта. 
ИИ-генерация «сверхтекучее твёрдое тело». Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews Сверхтекучие твёрдые тела (supersolid) ещё никто не пытался использовать в качестве рабочего тела криогенной установки. Учёные обнаружили, что изучаемый ими «квантовый магнитный» материал на основе кобальта оказался способным понижать температуры до уровня ниже 1 К. Но следует сделать оговорку, это стало возможным только после охлаждения экспериментальной системы до 4 К. Тем самым совсем от охлаждения гелием отказаться нельзя, но повысить эффективность рефрижераторов можно. Это тем более важно, что самыми сложными являются последние этапы при достижении областей вблизи абсолютного нуля. Изучением свойств сверхтекучих твёрдых тел для целей охлаждения занимались учёные из специализированной лаборатории Китайской академии наук, Школы физики Бэйханского университета и Центра нейтронных наук Института Лауэ-Ланжевена во Франции. «Это исследование показывает, что теоретически мы можем достигать чрезвычайно низких температур, не полагаясь на гелий», — говорят авторы работы, которая недавно была опубликована в ведущем научном журнале Nature. Китай оказался зависим не только от гелия и его изотопов. Под санкции также попали поставки в Китай таких криогенных установок, как рефрижераторы растворения. Понемногу в Китае учатся сами производить такие системы. Например, осенью прошлого о разработке собственной версии рефрижератора растворения заявила компания Origin Quantum, о которой мы недавно писали в связи с выделением в облачный доступ 72-кубитового квантового компьютера Wukong. Но для работы этой установки нужны изотопы гелий-3 и гелий-4, что снова возвращает к зависимости Китая от гелия. Поэтому можно не сомневаться, что если тема охлаждения с помощью сверхтекучих твёрдых тел будет иметь отчётливую перспективу, то она будет разработана по максимуму. У SpaceX новый конкурент: в Китае испытали ещё одну многоразовую ракету на метане
20.01.2024 [11:55],
Геннадий Детинич
В пятницу китайская частная компания LandSpace завершила серию испытаний многоразовой ракеты Zhuque-3 на метане. Это уже вторая многоразовая ракета частной разработки в Китае, использующая экологически чистое топливо. Ранее компания iSpace провела серию подъёмов ракеты Hyperbola-2. Таким образом, пока компания SpaceX пытается осуществить удачный запуск гигантской ракеты Starship, китайские компании начинают дышать ей в спину. 
Источник изображения: LandSpace Прототип ракеты Zhuque-3 со стартовой массой 50,3 т высотой 18,3 м и диаметром 3,35 м поднялся на высоту 320 м и пробыл в воздухе 60 с. Ракета мягко поднялась и опустилась практически в центр мишени на соседней площадке. О точности приземления не сообщается, но в случае испытания прототипа ракеты Hyperbola-2, например, отклонение от центра мишени составило всего 29,5 см. По заверениям LandSpace, ракеты Zhuque-3 начнут коммерческую эксплуатацию в 2025 году. Каждая ракета может быть использована не менее 20 раз, что снизит стоимость запуска на 80–90 %. В будущем компания проведёт ещё ряд испытаний прототипа с подъёмами на большую высоту для оттачивания технологий управления системами ракеты. Удивительно, как они обходятся без «фейерверков», регулярно случавшихся на стартовой площадке космической компании Илона Маска при испытаниях прототипов? Впрочем, китайцы не склонны рассказывать о неудачах. Поэтому факты аварий банально могут скрываться, что ничуть не умаляет их успехов. В Китае создали 256-ядерный процессор из цельной кремниевой пластины
16.01.2024 [11:07],
Геннадий Детинич
За редким исключением индустрия производства чипов пошла по пути чиплетов, собирая более производительные процессоры с большим числом функций из отдельных кристаллов на одной подложке. Но есть и противоположный путь — создавать процессоры из цельной кремневой пластины. Ярчайшим примеров этого стали процессоры компании Cerebras. Оказалось, что в Китае тоже умеют выпускать «царь-процессоры». 
Источник изображения: Cerebras В конце декабря 2023 года в китайском научном журнале Fundamental Research вышла статья The Big Chip: Challenge, Model and Architecture за авторством учёных из Института вычислительных технологий Академии наук Китая. Статья на английском языке свободно доступна по ссылке. В работе коллектив авторов не только рассуждает о проблемах производства чипов масштаба пластины, но также сообщает о производстве опытного чипа Zhejiang с нормами 22 нм по технологии КМОП.  Экспериментальный процессор состоит из 16 функционально самостоятельных процессоров, каждый из которых несёт по 16 вычислительных ядер (всего 256 ядер). Все процессоры соединены интерфейсом с разделяемым доступом. Это позволило упростить разводку и управление чипом. Каждый процессор имеет собственный банк памяти, но доступ к банку возможен со стороны любого процессора на пластине. Команда также показала, что предложенная ими технология допускает выпуск чипов с сотней процессоров и 1600 ядрами. Из-за санкций Китай лишён доступа к самым передовым литографическим сканерам для выпуска полупроводников, поэтому «большие чипы» вполне могут стать альтернативой маленьким чипам с более плотным размещением транзисторов. Остаётся вопрос к энергопотреблению процессоров масштаба пластин, но другой альтернативы у Китая может просто не оказаться, если ему необходимо повышать производительность суперкомпьютеров.  Процессор американской компании Cerebras демонстрирует чудеса производительности при умеренном потреблении, но он (его вторая версия) производится с использованием 7-нм техпроцесса. Китайский 22-нм чип не сможет с ним тягаться в этом отношении, но свой круг задач он сможет решать. Более того, разработчики получат ценный опыт и отточат технологии, а также архитектуры, что пригодится в будущем, когда в их руках появятся новейшие литографические сканеры. Китайские компании и организации продолжают закупать ускорители NVIDIA, несмотря на санкции
15.01.2024 [05:06],
Алексей Разин
Первый этап ограничений на поставку ускорителей NVIDIA для систем искусственного интеллекта был введён в сентябре 2022 года, когда под запрет попали A100 и H100, и тогда компания предложила китайским клиентам A800 и H800, адаптированные под требования американских властей. В октябре прошлого года под запрет попали и они, но конкурсная документация доказывает, что китайские организации продолжают получать все эти ускорители даже сейчас. 
Источник изображения: NVIDIA Во всяком случае, об этом сообщает агентство Reuters со ссылкой на собственные изыскания с использованием документации из открытых источников. Китайские компании и академические учреждения проводят конкурсы на поставку специфических компонентов, и анализ этой документации позволяет источнику утверждать, что поставки ускорителей A100 и H100 в Китай продолжались с осени позапрошлого года, а сейчас китайские разработчики продолжают закупать A800 и H800. Правда, следует признать, что речь идёт о предельно малых партиях. В качестве примера Reuters приводит сделки, описывающие поставку одного или от силы пяти соответствующих ускорителей. Конкретному получателю, как поясняют опрошенные изданием эксперты, будет сложно создать с помощью такого количества ускорителей полноценно функционирующую систему искусственного интеллекта. Например, популярный ChatGPT в своей работе опирается на ресурсы не менее 30 000 ускорителей NVIDIA. Единичные поставки запрещённых компонентов в Китай, скорее всего, позволяют получателям незначительно поднять производительность своих систем или восполнить потери выбывающего оборудования. В любом случае, за прошедшее с осени 2022 года Университет Цинхуа, который американские власти считают одной из самых мощных китайских исследовательских организаций, вопреки существующим санкциям смог получить около 80 ускорителей NVIDIA A100. В текстах конкурсных заявок прочих китайских организаций упоминалось, что поставляемые ускорители NVIDIA не должны быть подержанными или переделанными из других вычислительных решений. Подобное условие отображает специфику китайского рынка — в условиях санкций поставщики не брезгуют любыми возможностями. Reuters удалось найти документы по более чем сотне сделок, связанных с закупкой государственными организациями КНР ускорителей NVIDIA A100, а количество сделок по закупке A800 измеряется десятками, причём все они относятся к периодам, когда соответствующие санкции США уже действовали. Китай запустил мощный рентгеновский телескоп «Зонд Эйнштейна» — он сулит лавину открытий о Вселенной
09.01.2024 [20:26],
Геннадий Детинич
Сегодня в 15:05 по местному времени (в 10:05 мск) с космодрома Сичан на юго-западе Китая ракета «Чанчжэн 2C» вывела на орбиту рентгеновскую обсерваторию «Зонд Эйнштейна» (Einstein Probe). Обсерватория будет фиксировать мощные энергетические рентгеновские события во Вселенной с беспрецедентной частотой — полный обзор неба будет совершаться каждые 5 часов. Нас ждёт волна интереснейших открытий из жизни чёрных дыр, квазаров, нейтронных звёзд и другого. 
«Зонд Эйнштейна» (Einstein Probe). Источник изображения: CAS Миссия «Зонд Эйнштейна» — это плод сотрудничества Китая и Европейского космического агентства. На борту обсерватории два блока рентгеновских телескопов: один китайский (широкоугольный, состоящий из 12 модулей) и один европейский (направленный, состоящий из двух модулей). Широкоугольный телескоп WXT (Wide-field X-ray telescope) обладает полем зрения 1345 квадратных градусов. Двенадцать модулей телескопа, каждый из которых имеет матрицу по 30 млн «пикселей», будут за раз делать снимок неба площадью в 10 000 дисков полной Луны. Для сравнения, один кадр рентгеновского телескопа NASA «Чандра» захватывает участок неба, равный половине площади диска Луны. Телескоп WXT обсерватории «Зонд Эйнштейна» будет генерировать колоссальный поток данных. Принимать и обрабатывать его будут наземные станции ЕКА. За это Китай рассчитается с европейскими учёными рабочим временем телескопа для проведения собственных экспериментов. Им будет предоставлено 10 % времени работы WXT. Узконаправленный телескоп FXT (Follow-up X-ray Telescope) разработан европейцами и будет использован ими в полном объёме (возможно он также на правах обмена будет предоставляться китайским учёным). Это узконаправленный прибор с очень высокой чувствительностью в рентгеновском диапазоне. Если WXT найдёт что-то особенно интересное, FXT сможет рассмотреть это с намного лучшим разрешением. Отдельно надо сказать об оптической системе широкоугольного телескопа WXT. Нашим читателям знакома проблема полупроводниковых литографических сканеров EUV-диапазона. Они работают на рентгене и не могут фокусироваться линзами, только зеркалами. Поэтому телескоп WXT не мог просто так собирать и фокусировать рентгеновский свет. Выход был найден в виде оптики «глаз омара». Глаз омара и ряда креветок представляет набор трубочек квадратного сечения, каждая из которых заканчивается на сетчатке глаза. Увеличение происходит за счёт переотражения лучей от стенок трубочек. Китайские инженеры собрали подобные «глаза» для телескопа, но с учётом отражения рентгеновских волн. Это уникальная технология — пакет из 30 млн трубочек сечением 40 мкм каждая с покрытием изнутри иридием. И таких пакетов 12 штук. Интересно, что прототип этого телескопа уже летал в космос и показал, что это работает. 
Источник изображения: Patrick Ayree Подобный инструмент на орбите не даст пропустить ни одного яркого события в космосе. Он фиксирует рентгеновское излучение от падения вещества на чёрные дыры, от взрывов сверхновых, от взаимодействия нейтронных звёзд и многих других энергичных явлений. Косвенно он может локализовать гравитационные взаимодействия, что в паре с наземными детекторами гравитационных волн поможет находить их источники. В какой-то мере запуск «Зонда Эйнштейна» можно сравнить по ценности с запуском обсерватории «Джеймс Уэбб». Новый инструмент должен работать 5 лет и сможет далеко вперёд подтолкнуть науку. Китай запустил тестовое производство пищевого белка из угля
09.01.2024 [12:42],
Геннадий Детинич
На основе разработанных в Китае биотехнологий стартовало масштабное опытное производство пищевого белка из обычного угля. Получаемый белок будет использоваться в качестве добавок к кормам для животных. Сегодня для этого Китай закупает до 100 млн тонн сои, что делает его продуктовый рынок уязвимым. В случае успеха белок из угля найдёт применение также в пищевой промышленности и фармакологии. 
Как бы выглядел протеиновый батончик из угля по мнению ИИ. Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews Китай богат углём не самого лучшего качества. Значительная часть угля для электростанций, например, закупается в Австралии. В то же время это огромная отрасль как поддерживающая экономику, так и оказывающая вред экологии. Было бы заманчиво использовать уголь для чего-то более полезного и не такого вредного, как его простое сжигание. К примеру, в Китае уже производят из угля этиловый спирт, в котором нуждается химическая промышленность и транспорт на биотопливе. Производство из угля пищевого белка, витаминов и аминокислот вывело бы угледобывающую отрасль на новый уровень с ещё большей пользой для человечества. Помочь с переработкой угля в белок могут микроорганизмы. Происходит это не напрямую, а в процессе усвоения метанола, который, в свою очередь, получают в процессе газификации угля. Метанол хорошо смешивается с водой и может участвовать в химических реакциях с минимальным использованием специализированного оборудования для ферментации. В газообразной среде такие реакции менее эффективны. Разработали техпроцесс эффективного получения белка из метанола учёные из Тяньцзиньского института промышленной биотехнологии Китайской академии наук (CAS) под руководством профессора Ву Синя (Wu Xin). Они изучили около 20 тыс. штаммов дрожжей со всего Китая и отделили наиболее перспективный из них — Pichia pastoris (P. pastoris). В последующей работе исследователи модифицировали гены этого штамма, пока не добились высочайшего уровня преобразования метанола в белки. Заявлено, что генно-модифицированный штамм P. Pastoris производит 120 г сухой массы клеток на 1 л, что эквивалентно превращению 67,2 % метанола в белок. Это соответствует 92 % от теоретического значения, что впечатляет. Работы над превращением метанола в белок ведутся с 80-х годов прошлого века. Но до сих пор не было настолько эффективной реакции, чтобы этот процесс стал экономически выгодным. В перспективе можно будет освободить пахотные земли для выращивания других продуктов, а белок из угля можно будет производить в любую погоду днём и ночью. Учёные уже начали подготовку к масштабному производству кормового белка из угля в объёмах нескольких тысяч тонн. Подробности не разглашаются, но исследователи уверены, что белок из угля найдёт также широкое применение в качестве частичной замены рыбной муки, бобовых, аминокислотных и минеральных добавок и дело может не ограничиться только животноводством. В США белок из метанола получил разрешение на использование в качестве кормовых добавок для фермерского выращивания лососевых. Производит его компания KnipBio под названием KnipBio Meal. По своим качествам он соответствует рыбной муке. Китай не первый встал на аналогичный путь, но масштабы производства белка из угля в Поднебесной обещают быть грандиозными. Похоже, вскоре к надписям мелким шрифтом на упаковках продуктов питания надо будет относиться ещё серьёзнее. Первый китайский электрический самолёт совершил испытательный полёт
06.01.2024 [16:11],
Геннадий Детинич
Несмотря на обилие вариантов квадро- и октокоптерных конфигураций аэротакси, первыми массовыми электрическими летающими средствами могут стать привычные лёгкие самолёты с электродвигателями вместо бензиновых моторов. Такие самолёты создают в США, России и в других странах. Китай также находится среди лидеров, где недавно испытали полётом первый полностью электрический лёгкий самолёт. 
Источник изображения: China Media Group Как сообщают местные СМИ, электрическая версия китайского самолёта AG60 (AG60E) в среду успешно совершила свой первый полёт в аэропорту Цзяньдэ Цяньдаоху в провинции Чжэцзян на востоке Китая. Воздушное судно разработала компания China Aviation Industry General Aircraft Company Limited (CAIGA) — дочернее предприятие государственного холдинга AVIC. Компания CAIGA специализируется на разработке и производстве лёгких гражданских самолётов. Оригинальная модель AG60 — это цельнометаллический одномоторный моноплан, дебют которого состоялся на 13-м авиашоу в Китае в сентябре 2021 года. Свой первый рейс самолёт совершил в октябре 2020 года. В 2021 году он получил сертификат лёгкого спортивного самолёта и лицензию на производство. Общая длина самолёта составляет 6,9 м, размах крыльев — 8,6 м, потолок — 3600 метров. Самолёт может преодолевать дальность в 1100 км на максимальной горизонтальной скорости полёта 218 км/ч. Для создания электрической версии самолёта инженеры решили множество задач, включая выбор двигателя, электронной системы управления, аккумуляторной батареи, протестировали и проверили интеграцию электрической силовой установки, включая проведение исследований на предмет соответствия системы безопасности и лётной годности самолета. В результате работы был получен опыт переоборудования лёгких спортивных самолетов AG60 в электрические, что пригодится для разработки других электрических авиационных устройств и для модернизации силовых установок существующих самолётов. Китай намерен построить первый прототип термоядерной электростанции к 2035 году
03.01.2024 [20:05],
Геннадий Детинич
В последние дни уходящего года в Китае были созданы две сверхструктуры для ускорения движения к практическому использованию энергии термоядерного синтеза. Речь идёт не столько о науке, как о коммерческих решениях ближайшего будущего. Если графики работ будут соблюдены, к 2035 году в Китае начнёт работать прототип промышленного термоядерного реактора, а к 2050 году термоядерные электростанции будут строиться по всей стране. 
Источник изображения: China National Nuclear Corporation В Китае 29 декабря 2023 года состоялась церемония учреждения государственной компании China Fusion Energy Inc. Она объединит исследования и разработки в области термоядерной энергетики в Китае, которые ранее были распределены между исследовательскими институтами и частными фирмами. Одновременно с этой структурой был создан консорциум из 25 организаций во главе с Китайской национальной ядерной корпорацией (CNNC). Консорциум будет решать ряд фундаментальных проблем, мешающих практическому освоению энергии термоядерного синтеза. Создание столь мощных организаций и передача в их руки всех ранее разрозненных ресурсов даёт понять, что центральные власти Китая считают переход к термоядерной энергетике ключевым в промышленности и экономике. Для решения финансовых вопросов также был создан соответствующий фонд. Участниками консорциума стали не только профильные научные организации, но также такие государственные компании, как China Aerospace Science and Industry Corporation и State Grid Corporation of China. Для понимания масштаба усилий — это примерно как если бы под эгидой «Росатома» термоядерной проблематикой также начали бы заниматься РАО ЕЭС и «Ростех». Согласно опубликованной CNNC информации о встрече, 13 членам новоиспечённого консорциума было поручено решить первый набор из 10 задач, которые касаются таких вопросов, как высокотемпературные сверхпроводящие магниты, материалы для термоядерных реакторов и высокопроизводительные накопители энергии. В первом приближении, если говорить о планах новых структур, Китай намерен построить промышленный прототип термоядерного реактора к 2035 году и внедрить технологию для крупномасштабного коммерческого использования к 2050 году. Основной научный и экспериментальный задел предоставят две научные организации Китая: Юго-Западный институт физики (SWIP), расположенный в городе Чэнду на юго-западе Китая, и Институт физики плазмы (IPP) при Академии наук Китая в провинции Аньхой. Китай позже всех включился в гонку за термоядерной энергией, но он быстро навёрстывает упущенное. Так, с 2011 по 2022 год именно Китай подал больше патентов в области термоядерного синтеза, чем любая другая страна. Летом 2023 года термоядерный реактор HL-2A впервые сгенерировал плазму с током силой более 1 млн ампер в режиме улучшенного удержания, а экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак (EAST), разработанный Институтом физики плазмы в Хэфэе (провинция Аньхой) стал первым в мире полностью сверхпроводящим токамаком. В конце 2021 года он стал первым в своем роде, способном работать с длительностью импульса 1056 секунд. Есть и другие достижения, которые позволяют китайским учёным надеяться первыми в мире освоить практический термоядерный синтез — зажечь на Земле «искусственное Солнце». |
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
