Сегодня 05 марта 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → разработчик
Быстрый переход

По поручению Путина на «российский Starlink» выделят 116 млрд рублей

Президент России Владимир Путин 29 февраля 2024 года в ходе выступления с посланием Федеральному собранию поручил до 2035 года выделить на развитие высокоскоростного спутникового интернета 116 млрд рублей. По мнению экспертов, на создание полноценной низкоорбитальной спутниковой группировки понадобится в пять раз больше средств.

«В горизонте текущего десятилетия нужно обеспечить доступ к высокоскоростному интернету практически на всей территории России. Решим эту задачу в том числе за счёт кратного наращивания нашей спутниковой группировки, направим на её развитие 116 млрд руб.», – заявил президент.

Пока в вопросе предоставления основного или дополнительного финансирования низкоорбитальной группировки спутников связи нет ясности. Например, сумма в похожем объёме заложена в нацпроекте «Экономика данных», представленном министром цифрового развития Максутом Шадаевым на стратегической сессии в правительстве 21 ноября 2023 года, поясняют «Ведомости». В частности, в проекте указано, что до 2030 года на финансирование группировки спутниковой связи ГПКС (ФГУП «Космическая связь») нужно направить 80,1 млрд руб. и еще 36,2 млрд руб. — на группировку спутниковой связи «Скиф».

Движение в этом направлении тем более важно, что в России нет ни одного государственного проекта аналогичного сетям Starlink и OneWeb. У России есть спутники связи на геостационарных орбитах, но на низких орбитах спутники со связью с малыми задержками и широкой полосой пропускания отсутствуют. Неким подобием «российского Starlink» может считаться проект «Рассвет» компании «Бюро 1440». Это частная инициатива, которая, теоретически, может быть расширена за счёт государственного финансирования. Другое дело, что для обеспечения страны скоростной интернет-связью с низкой орбиты слишком много спутников не нужно.

Например, реальные затраты OneWeb на развёртывание 648 спутников вместе с десятками наземных станций сопряжения составили $6,1 млрд. Компании «Бюро 1440», как представителю России, вряд ли разрешат развёртывать станции по всему земному шару. Выход — в межспутниковой коммуникации, но это удорожит проект. В таком случае, прогнозируемые затраты «Бюро 1440» составят свыше $7 млрд или 644 млрд руб. по текущему курсу ЦБ РФ. Это всего пятая часть от обещанной Путиным суммы финансирования до 2035 года.

С другой стороны, для покрытия спутниковой связью территории страны понадобится более скромная группировка спутников, например, от 100 штук или немногим больше. В таком случае очевидно скромная в сравнении с затратами Starlink и OneWeb сумма финансирования будет достаточна для оживления российской сферы низкоорбитального спутникового интернета.

По словам «Ведомостей», компания «Бюро 1440» по существу не ответила на вопросы о возможности получения госсредств и участие в проекте по обеспечению страны высокоскоростным интернетом. В то же время представитель компании пояснил, что работа с операторами связи ведётся, и спутниковый интернет может дополнить наземные и сотовые коммуникации за счёт большего покрытия, лучшей скорости и простым настройкам.

В чём сходятся эксперты, так это в том, что на территории России высокоскоростной спутниковый интернет будет востребован редко и далеко не везде, например, он актуален прежде всего для Крайнего Севера и Дальнего Востока. Также технология пригодится при развитии Северного морского пути, где связь можно получить только из космоса.

Другими получателями средств на создание орбитальной группировки могут выступить предприятия «Роскосмоса», а также частные компании, такие как проект «Сколково» по производству спутниковых платформ «Спутникс», приводит издание мнение специалистов.

Что не подвергается сомнению, значительный эффект от низкоорбитальной группировки получит спутниковый интернет вещей. К примеру, этим занимается Sitronics Group, которая практикует запуск малых космических аппаратов для автоматической идентификационной системы, дистанционного зондирования Земли и спутникового интернета вещей (IoT). «Спутниковый IoT нужен там, где обширные территории не позволяют рентабельно размещать вышки сотовой связи в зонах с низкой плотностью абонентов. В транспортной логистике спутниковая передача данных сегодня является эффективным способом контроля и обеспечения безопасности», — пояснил изданию президент Sitronics Николай Пожидаев.

Достанутся ли федеральные деньги только частникам? Это вряд ли. Наверняка сумма будет распределена с учётом интересов государственной спутниковой группировки, оператором которой является ГПКС. «Средняя стоимость одного спутника на геостационарной орбите составляет 20 млрд руб. Поэтому если бы все 116 млрд руб., анонсированные в послании президента, пошли на пополнение геостационарной группировки ГПКС, на эти деньги можно было бы создать восемь космических аппаратов, способных предоставлять интернет-услуги», — подсчитал генеральный директор ComNews Леонид Коник, мнение которого «Ведомости» широко используют для прояснения вопроса. Как следует из стратегии развития отрасли связи до 2035 года, за этот период ГПКС должно запустить именно восемь спутников. Представители ГПКС отказались от комментариев.

В разработке находится ещё один проект — «Скиф», инициатором которого выступает частная компания «Зонд-холдинг». Она предоставляет в аренду магистральные каналы спутниковой связи и рассчитывает вывести на среднюю околоземную орбиту (до 8000 км над поверхностью Земли) 12 космических аппаратов. Однако из-за недостатка бюджета «Роскосмос» согласовал запуск только 6 спутников, первый демонстратор которых был запущен на орбиту в октябре 2022 года («Скиф-Д»).

Наконец, в России есть еще один негеостационарный спутниковый проект, в рамках которого предусмотрен запуск четырёх спутников на высокоэллиптическую орбиту с возможностью высокоскоростного доступа в интернет – это «Экспресс-РВ». Но он всё ещё только на бумаге, что продолжается около 20 лет, хотя первые спутники проекта должны быть запущены в следующем году.

Стоимость «Экспресс-РВ» начинается от 100 млрд руб, так что обещанные средства вполне могут запустить проект в реализацию. Более того, исходя из нацпроекта «Экономика данных» «Экспресс-РВ» и «Скиф» (программа «Сфера») могут рассматриваться в качестве основных кандидатов на получение озвученной в послании суммы. Все другие проекты потребуют совсем иного и намного большего объёма финансирования.

Российские учёные создали прозрачные электроды для умных окон, оптоэлектроники и солнечных панелей

Ученые из Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) разработали и испытали технологию производства прозрачных электродов с впечатляющим набором свойств. Электроды остаются одновременно прозрачными в широком диапазоне волн без потери электропроводности. Обычно возможно либо первое, либо второе. Разработка будет интересна для производительной оптоэлектроники, фотогенерации и умного остекления.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Electronic Materials. По факту российские исследователи первыми разработали электроды на основе дигерманида кальция (CaGe2) — соединения, состоящего из чередующихся двумерных слоев атомов кальция и германия. Учёные вырастили тончайшие плёнки этого материала, осаждая в вакуумной камере кальций и германий на подложку из оксида алюминия и проводя их температурную обработку при 750−850 °C.

Прозрачность полученных образцов преимущественно в инфракрасном диапазоне от 1000 до 4000 нм оказалась на уровне 78%. Затем был применён определённый технологический приём — образец «перфорировали» с помощью лазера, создав на нём что-то в виде клетчатого узора. Это сразу же увеличило прозрачность электрода до внушительных 90 % с одновременным расширением диапазона прозрачности в область видимого света. Электрод обрёл прозрачность в диапазоне от 400 до 7000 нм. Что важно, сопротивление практически не увеличилось, хотя объём токопроводящего материала существенно снизился.

Авторы исследования протестировали работу новых электродов в составе германиевого фотодетектора. Эксперимент показал, что чувствительность такого прибора на электродах из дигерманида кальция на 85 % превышает коммерческие аналоги. Кроме того, датчик оказался способен улавливать более широкий диапазон длин световых волн: 800–2200 нм по сравнению с 800–1900 нм у других подобных устройств.

 Источник изображения: ACS Applied Electronic Materials

Перфорация электрода фемтосекундным лазером и достигнутый при этом эффект. Источник изображения: ACS Applied Electronic Materials

«Самое очевидное и прямое применение полученных результатов — это развитие приборной базы телекоммуникационных технологий. Исследованные нами фотодетекторы и электроды чувствительнее аналогов, а также улавливают более широкий диапазон длин волн. Поэтому они помогут усовершенствовать линии оптической связи, например передачу интернет-трафика по оптоволокну», — рассказал участник проекта, Александр Шевлягин, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории оптики и электрофизики Института автоматики и процессов управления ДВО РАН.

Кроме использования в оптических приёмниках и передатчиках, а также в составе солнечных ячеек разработка может стать находкой для умного остекления. Например, окно с таким покрытием может быть освобождено от наледи и запотевания простым пропусканием тока по своей поверхности, что улучшит энергоэффективность помещений в холодные и сырые времена года.

Российские учёные обнаружили перспективные химические соединения для аккумуляторов будущего

Группа химиков нашла новый класс материалов, который поможет ускорить разработку мультивалентных металл-ионных аккумуляторов. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, новые накопители энергии будут безопаснее в эксплуатации и значительно дешевле. Вместо дефицитного лития в них будут использоваться соединения магния, цинка и даже алюминия.

 Руководитель проекта Кабанов Артем. Источник изображения: Зарина Беркимбаева, СамГТУ.

Руководитель проекта Кабанов Артем. Источник изображения: Зарина Беркимбаева, СамГТУ.

Проектом руководил Артём Кабанов, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) СамГТУ. Помимо исследователей из Самарского государственного технического университета поиском занимались учёные из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (Москва), Самарского государственного медицинского университета (Самара) и Фрайбергской горной академии (Германия). Работа опубликована в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.

Использование в качестве альтернативы литию магний-, цинк- или алюминий-ионных соединений серьёзно снизило бы удельную стоимости хранения энергии. Это подтолкнуло бы в развитии, как электротранспорт, так и область возобновляемой энергетики. Но пока разработка металл-ионных аккумуляторов сдерживается отсутствием ключевых элементов таких батарей — электродов и электролитов с высокой ионной проводимостью. Именно такие перспективные соединения искала группа Кабанова.

Учёные из СамГТУ вместе с коллегами проанализировали свыше 1,5 тысячи химических соединений. Исследуемые материалы были пропущены через систему теоретических фильтров по принципу «от простого к сложному». «Для каждого соединения химики рассчитали характеристики свободного кристаллического пространства, энергию активации диффузии ионов, коэффициент диффузии и проводимость. В итоге они отобрали 16 соединений, которые могут быть эффективными ионными проводниками», — сказано в пресс-релизе СамГТУ.

Среди отобранных соединений был выявлен новый класс кристаллических материалов, которые обладают особенно высокой катионной проводимостью. Эти вещества относятся к структурному классу La3CuSiS7, и их ионная проводимость в 10–100 раз выше аналогов.

«Результаты нашей работы помогут ускорить разработку аккумуляторов нового поколения. С помощью теоретических методов мы смогли найти новые перспективные материалы. Наша следующая цель — синтезировать и экспериментально подтвердить характеристики найденных веществ, после чего можно будет собрать прототип аккумулятора», — говорят исследователи.

Из Apple ушёл ещё один топ-менеджер с огромным стажем

Ветеран Apple Ди-Джей Новотни (DJ Novotney), который возглавлял разработку домашних устройств и помогал начать разработку электромобиля, объявил коллегам о своём уходе из компании. По данным источника, Новотни перейдёт на должность вице-президента по автомобильным программам компании Rivian, занимающейся производством электрических внедорожников и пикапов, и будет напрямую подчиняться гендиректору Rivian Роберту Скаринджу (RJ Scaringe).

«Отличные продукты — это то, что мы делаем лучше всего, и мне очень повезло, что я был частью стольких замечательных команд, которые разрабатывали iPod, iPhone, iPad, Watch и много другое. Apple была моей жизнью, но сейчас для меня настало время двигаться дальше и помочь воплотить в жизнь новые продукты», — говорится в сообщении Новотни коллегам в Apple.

Ди-Джей Новотни проработал в Apple почти 25 лет. По данным источника, он сыграл важную роль в разработке нескольких поколений iPod и iPhone, а также принимал участие в создании iPad и помогал вывести на рынок Apple Watch. Около десяти лет назад Новотни стал одним из руководителей, которые дали старт началу деятельности по разработке первого электромобиля Apple. В ходе реорганизации автомобильного проекта, которая последовала после серии неудач, Новотни перешёл на должность руководителя подразделения, занимающегося разработкой устройств для дома, в том числе в области робототехники и искусственного интеллекта. Одним из таких устройств должна стать новая умная колонка HomePod, оснащённая дисплеем и роботизированным манипулятором.

По данным источника, Новотни приступит к работе в Rivian уже в понедельник. Он станет одним из примерно дюжины вице-президентов и будет руководить управлением продуктами и инженерными разработками. Официальные представители Apple и Rivian пока никак не комментируют данный вопрос.

Японцы создали двуногого робота с приводом из живой мышечной ткани

Группа учёных из Токийского университета использовала искусственно выращенную мышечную ткань в качестве привода для передвижения двуногого робота. Такой привод может превзойти по эффективности иные способы приведения конечностей роботов в движение. К тому же, он будет мягкий на ощупь и сможет легко копировать способы перемещения людей. Иначе говоря, будет приспособлен жить в окружении человека.

 Источник изображения: Shoji Takeuchi research group, University of Tokyo

Источник изображения: Shoji Takeuchi research group, University of Tokyo

Экспериментальная конструкция не отличалась сложностью. Мышечная ткань была натянута вдоль гибкой конструкции каждой из пластиковых ног робота. Ноги заканчивались поплавком, и вся конструкция была помещена в сосуд с питательным раствором. Мышечные клетки хоть и искусственные, но живые, поэтому требовали подвода питания.

Сокращение мышц происходило после пропускания тока через жидкость вблизи мышц от одного электрода к другому. Учёные вручную приближали электроды то к одной ноге, то к другой, заставляя их подниматься и совершать шажок вперёд. Отключение тока расслабляло мышцы, и нога совершала движение. Таким образом, были проверены режимы ходьбы по прямой и развороты на месте, когда сокращалась только одна мышца на той или иной ноге.

 Поднесённые к ноге робота электроды, по которым через воду и мышцу пропускается ток

Поднесённые к ноге робота электроды, по которым через жидкость и мышцу пропускается ток

Учёные отметили, что предложенное ими решение работает, и робот с живыми мышцами способен перемещаться и совершать манёвры на местности. В будущем они планируют разработать устройства подвода питания к мышцам, чтобы они могли работать на воздухе, а также эффективные схемы подачи электрических сигналов для управления движением.

Можно не сомневаться, что исследователи найдут удобное решение. Ранее мы рассказывали, например, что японские учёные смогли научить роботов обрастать кожей из живых человеческих клеток, хотя это уже другая история.

Японский модуль SLIM сел на Луну вверх ногами — у него отказал один из двигателей

Японское космическое агентство JAXA сообщило подробности посадки модуля SLIM на Луну. Прилунение прошло мягко, но в итоге аппарат опрокинулся. По всей видимости, на высоте 50 м при выполнении манёвра уклонения от препятствия пропала тяга одного из двух главных двигателей модуля, что привело к аварийной посадке. Но это не означает, что всё пропало. У модуля остаётся шанс зарядить батареи и продолжить работу.

 Источник изображения: LEV-2 / JAXA

Положение модуля SLIM после посадки. Источник изображения: LEV-2 / JAXA

Модуль SLIM опустился на Луну со скоростью 1,4 м/с, что было в пределах допустимого. Посадка совершена мягко даже на одном двигателе из двух. Это сделало Японию пятой страной в истории земной космонавтики, которая смогла посадить на наш спутник спускаемый аппарат. Но за счёт отказа одного из двигателей и отклонения в горизонтальной ориентации модуля возникла достаточно высокая боковая скорость, что привело к опрокидыванию модуля.

Модуль SLIM кувыркнулся с ног на голову. Точнее, он встал в стойку на голове. К сожалению, солнечные панели оказались полностью повёрнуты в сторону от солнца. Это был самый худший сценарий из всех, и именно он был реализован слепым случаем. Остаётся надежда, что солнце постепенно переместится, и его лучи смогут осветить спину модуля, на которой жёстко закреплены солнечные панели.

Модуль опустился на поверхность Луны в 00:20 по токийскому времени. В 00:57 питание систем было отключено, когда данные телеметрии и изображения с камер были сняты. Дальше разряжать дефицитный ресурс аккумуляторов было нельзя. Команда миссии оставила запас энергии для последующей перезагрузки оборудования, если заряд аккумуляторов всё же пойдёт.

 Снимки с камеры оритенации с места посадки

Снимки с камеры ориентации с места посадки

Другой целью миссии SLIM ставилась задача прилуниться с отклонением не более 100 м от целевой точки. Хотя данные ещё уточняются, модуль с поставленной задачей справился. Он отклонился от целевой точки примерно на 55 м. Позже отклонение получит более точную оценку.

Всё научное оборудование модуля работает. Точнее, работало, пока ему не отключили питание. За время работы была открыта сканирующая оптика многолучевой камеры низкого разрешения (MBC), которая даже из положения стоя на голове прошлась по поверхности Луны и определила цели для сканирования спектральной камерой высокого разрешения. Если питание модуля восстановится, оборудование сможет в деталях изучить интересные объекты.

 Собранное из множества снимков камерой BMC изображение поверхности Луны в месте посадки

Собранное из множества снимков камерой MBC изображение поверхности Луны в месте посадки

Также стал удачным сброс двух миниатюрных зондов LEV-1 и LEV-2. Именно второй из них, созданный в содружестве с компанией Sony в виде разделяющегося на две половинки мячика, сделал снимок посадочного модуля в ракурсе вид сбоку. Ждём новых сообщений, JAXA обещает информировать о всех событиях. Это тем более интересно, что неясна ситуация с отказом двигателя.

Японский модуль мог опрокинуться при посадке на Луну и теперь рискует замёрзнуть

Японское космическое агентство подтвердило мягкую посадку лунного модуля SLIM. С ним была установлена связь и канал по передаче телеметрии. В то же время нет сообщений о начале зарядки аккумуляторов модуля от солнечных батарей, хотя в месте посадки лунный день и Солнце заливает его окрестности. Команда JAXA отключила от питания всё лишнее, в том числе системы обогрева электроники, и пытается всесторонне оценить ситуацию.

 Источник изображений: JAXA

Художественное представление спуска лунного модуля SLIM. Источник изображений: JAXA

«Если бы спуск с помощью двигателя не был успешным, то произошло бы столкновение с поверхностью на очень большой скорости, и функции космического аппарата были бы полностью утрачены», — сказал во время пресс-конференции журналистам вице-президент JAXA Хитоси Кунинака.

Передача и приём телеметрии означают, что бортовые системы работают как положено, значит, посадка была мягкой. Отсутствие работы солнечных батарей, в свою очередь, намекает на возможное опрокидывание модуля. У него была своеобразная схема посадки, и она могла сыграть роковую роль в судьбе миссии.

Также телеметрия подтвердила, что сброс минизондов произошёл в штатном режиме до касания модулем поверхности Луны. Эти два зонда должны были получить изображения момента приземления. Сейчас команда пытается извлечь эти фотографии и фотографии с камер посадочного модуля, чтобы получить больше информации о совершённой посадке. Минизонды, очевидно, могут контактировать только с посадочным модулем. Прямой связи с центром управления на Земле они не имеют.

 Место посадки на склоне кратера в центре изображения

Место посадки на склоне кратера в центре изображения

Также в JAXA прокомментировали точность спуска. Целью ставилось опуститься на Луну с отклонением не больше 100 м. Судя по предварительной оценке траектории спуска, эта цель была достигнута. Но для гарантированного подтверждения успеха агентство берёт паузу примерно на месяц, чтобы всесторонне оценить ситуацию.

 Два минизонда, сброшенных с модуля перед прилунением (рендер)

Два минизонда, сброшенных с модуля перед прилунением (рендер)

Лунный день продлится в зоне прилунения до конца января. Есть надежда, что солнечные лучи всё же упадут на фотопанели модуля и они зарядят его аккумуляторы. Без этой энергии система отопления модуля не будет работать лунной ночью длительностью 14 земных суток и это приведёт к порче электроники и утрате модуля.

Японский модуль SLIM успешно сел на Луну — Япония стала пятой страной в истории, которой удалось подобное

Японское космическое агентство JAXA сообщило, что её посадочный модуль SLIM совершил мягкую посадку на Луну. Связь с ним установлена. Более точные данные будут опубликованы позже, поскольку солнечные батареи не приступили к сбору энергии для питания бортовых систем и заряда аккумуляторов. В момент посадки, как следовало из показаний телеметрии, в аккумуляторах модуля оставалось чуть больше 70 % заряда.

 Источник изображения: JAXA

Возможно это настоящий снимок посадочного модуля SLIM на Луне, но это не точно. Источник изображения: JAXA

Японский спускаемый аппарат SLIM коснулся лунной поверхности точно по графику полёта в 18:20 по московскому времени. Ранее он снизил высоту пролета над Луной до 15 км и на последних минутах движения к зоне посадки совершил что-то в виде фигуры высшего пилотажа «бочка» с набором высоты до 25 км. Затем начался спуск, продлившийся 20 минут.

Пока солнечные батареи посадочного модуля не обеспечивают стабильного питания, агентство не будет инициировать запуск иных задач, кроме сбора данных о состоянии модуля. Более подробно о спуске и выполнении главной задачи — приземлиться с отклонением не более 100 м — будет рассказано позже.

Программа миссии включала сброс двух малых роботизированных зондов — прыгающего и в виде мяча, разделяющегося на две половинки-колеса — до момента касания поверхности Луны. Зонды оснащены камерами и должны были запечатлеть момент прилунения. Пока в этом вопросе ясности нет.

Предварительно можно сделать вывод, что Япония, похоже, стала пятой страной в истории земной космонавтики, кто смог посадить спускаемый аппарат на поверхность Луны. В прошлом веке это сделали СССР и США, а в нынешнем — Китай, Индия и теперь Япония. Посадочный модуль SLIM высотой 2,4 м и массой 200 кг проведёт на Луне ряд исследований, включая осмотр камерой с датчиком в ближнем инфракрасном диапазоне поверхности спутника для оценки его минерального состава.

Посадочный модуль должен был спуститься в районе со сложным рельефом — в идеале на склоне кратера, чтобы доказать возможность прицельной посадки. Все предыдущие спуски на Луну происходили с отклонениями до 10 км, тогда как SLIM должен был продемонстрировать «снайперский выстрел» — посадку с отклонением не более 100 м. Эта технология стала бы вкладом Японии в программу освоения Луны «Артемида» под эгидой США.

В России впервые запустили квантовый ИИ — он научился диагностировать рак и разбираться в винах

Физики в России впервые использовали отечественный 12-кубитный квантовый компьютер на базе сверхпроводников для проведения расчётов, связанных с нейросетями и машинным обучением, сообщает ТАСС. Платформа показала высокую скорость работы и способность к обучению, что в перспективе найдёт широкое применение.

 Российский процессор на сверхпроводящих кубитах. Источник изображений: НИТУ МИСИС

Одна из ранних версий российского процессора на сверхпроводящих кубитах. Источник изображений: НИТУ МИСИС

«Учёные запустили первый в России 12-кубитный квантовый процессор для квантового машинного обучения на основе сверхпроводников. Сейчас на нём тестируются алгоритмы обучения для квантовой нейросети, которая может определять сорт вина по его химическому составу и диагностировать рак молочной железы», — сказано в пресс-релизе МФТИ.

Разработанный и созданный в МФТИ процессор, очевидно, на трансмониевых сверхпроводящих кубитах, подобно квантовым процессорам IBM и Google, может похвастаться характеристиками мирового уровня — средним временем жизни кубита порядка 14 мкс и средним временем одной квантовой операции на уровне 50 нс. Учёные из МФТИ быстро наращивают число работающих кубитов в своей платформе, за два–три года пройдя путь от двухкубитовых к 12-кубитовым схемам, и планируют в ближайшее время собрать 16-кубитовый вычислитель с прицелом на дальнейший рост.

Важной особенностью новой системы также стал переход на двухмерную компоновку кубитов, тогда как раньше они располагались в одной плоскости, что необходимо для дальнейшего масштабирования платформы.

«Это большой шаг вперед для нашей лаборатории и для всего научного сообщества, занимающегося квантовыми исследованиями в России. Работа демонстрирует не только нашу способность показывать новые результаты на мировом уровне, но обещает и значительный прогресс в практическом применении квантовых технологий, так как мы всегда стремимся тестировать наши устройства на реальных задачах», — добавил профессор МФТИ Олег Астафьев.

Разработка в России квантовых компьютеров на сверхпроводящих кубитах — это только часть обширной программы исследований новых квантовых технологий. Согласно утверждённому плану развития квантовых платформ в стране, предложенному госкорпорацией «Росатом» и принятому к реализации с 2019 года, российские учёные работают также с кубитами на ионах, холодных нейтральных атомах и фотонах в добавок к хорошо изученным за прошедшие годы сверхпроводящим кубитам.

Сегодня Япония попытается «снайперски» посадить аппарат на склон кратера на Луне

Сегодня 19 января в 18:00 по московскому времени (20 января в 00:00 по токийскому), Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) отдаст команду на спуск на Луну небольшого зонда SLIM. Основной задачей посадочного модуля станет отработка «снайперской» посадки в центр круга радиусом 100 м на склоне кратера. В будущем эта технология пригодится для посадок в районе южного полюса Луны, который буквально изрыт кратерами.

 Источник изображений: JAXA

Источник изображений: JAXA

Япония не может похвастаться космическими бюджетами на уровне США, Китая и других стран. Но японцы намерены брать не масштабом, а технологиями. Космические специалисты JAXA уже заслужили бесконечное уважение за возвращение образцов грунта с астероидов. Японские аппараты дважды спускались на астероиды и оба раза вернули на Землю образцы.

Будущая лунная база будет создаваться, судя по всему, в районе южного полюса спутника. Это планируется с прицелом на возможные залежи водяного льда в кратерах в условиях вечной темноты. Посадка на полюсе — задача сама по себе сложная, которая становится во много крат сложнее в связи с изрезанным рельефом. Отработка технологии точной посадки поможет избежать проблем и ускорит разведку Луны.

Космический аппарат с посадочным модулем был выведен на лунную орбиту 25 декабря 2023 года. На Луну он должен опуститься через 20 минут после отдачи команды на посадку (в 18:20 мск).

«Ни одна другая страна не достигла такого. Доказательство наличия у Японии этой технологии дало бы нам огромное преимущество в предстоящих международных миссиях, таких как Artemis», — сказал Шиничиро Сакаи, руководитель проекта SLIM в JAXA, говоря о технологии прицельного спуска.

После спуска модуля SLIM на поверхность будут развёрнуты два мини-зонда: прыгающий аппарат размером с микроволновую печь и луноход в форме мяча, которые проведут собственную разведку окрестностей в месте спуска. На оценку точности посадки может уйти до одного месяца, предупреждают в JAXA. Поэтому сегодня не стоит рассчитывать на сенсационные заявления, хотя сам факт удачного спуска на Луну для Японии — это историческое событие.

Российские учёные создали сплав, который охлаждается на 13 °С за долю секунды в электромагнитном поле

Компрессорное охлаждение с использованием хладагентов верой и правдой служит людям около 170 лет. У него есть свои плюсы и минусы. Также очевидно, что мир нуждается в новых технологиях охлаждения, что важно в условиях климатических изменений и с позиций развития промышленности и технологий. Современные холодильные установки, как минимум, имеют все шансы стать гибридными, сочетая классический подход и ряд новых.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Одним из новых направлений в охлаждении наряду с термоэлектрическими преобразователями является охлаждение с помощью магнитных материалов. Учёные открыли несколько новых типов магнитных материалов, подходящих для магнитного охлаждения, однако их количество остаётся ограниченным. Тем более ценным можно считать открытие учёными из Института физики имени Х. И. Амирханова Дагестанского федерального исследовательского центра РАН (Махачкала) сплава на основе никеля, марганца, олова и небольшого количества меди, который доказал способность изменять свою температуру под действием магнитного поля.

Разрабатываемый сплав при разовом включении/выключении магнитного поля практически необратимо охлаждался на 13 °С, о чём авторы исследования рассказали в статье в журнале Applied Physics Letters. В ходе испытаний учёные использовали диапазон температур от -25 °C до +50 °C, в котором исследуемый сплав демонстрировал наибольшее изменение магнитных свойств. Оказалось, что намагниченность сплава резко изменялась в диапазоне температур от -20 °C до 10 °C, что свидетельствовало о значительных изменениях температуры сплава при воздействии магнитного поля.

Максимальное снижение температуры образцов под воздействием исключительно магнитного поля составило 13,15 °C. Такой эффект наблюдался при помещении в импульсное магнитное поле образца, охлаждённого до температуры 1,85 °С. Образец был изолирован от окружающей среды и не мог обмениваться с ней теплом. Когда магнитное поле отключали, сплав сохранял низкую температуру (около -11 °С).

«Предложенный метод позволяет охлаждать объекты на 13 °C всего за 0,1 секунды. Для сравнения, чтобы охладить холодильник, работающий на основе газовых хладагентов, на 1,8 °C, в среднем требуется одна минута. Поэтому магнитное охлаждение показывает более эффективные результаты. Полученные данные будут полезны при разработке гибридных систем охлаждения, например бытовых холодильников», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Адлер Гамзатов, ведущий научный сотрудник Института физики имени Х. И. Амирханова Дагестанского федерального исследовательского центра РАН.

 Диаграмма, демонстрирующая гибридный цикл магнитного охлаждения сплава. Источник изображения:: Адлер Гамзатов

Диаграмма, демонстрирующая гибридный цикл магнитного охлаждения сплава. Источник изображения:: Адлер Гамзатов

Но магнитное охлаждение способно на большее. С его помощью можно охлаждать материалы до температур близких к абсолютному нулю. Это лишь вопрос эффективности и энергетических затрат. Но зато никакого фреона и прочих газов, от которых страдает экология планеты и, в конце концов, люди.

Российские физики придумали, как создавать треугольные и прямоугольные лазерные импульсы — это улучшит управление квантовыми схемами

Считается, что в обычных световых импульсах напряженность электромагнитного поля меняется со временем по синусоиде. Другие формы поля считались невозможными, пока недавно российские физики не предложили теоретический подход, меняющий правила игры. Открытие позволит формировать световые импульсы треугольной или прямоугольной формы, что привнесёт много нового в работу схем квантовых компьютеров.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Как установили исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета и Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург), изменить форму напряжённости электромагнитного поля в оптическом диапазоне можно с помощью неравномерного распределения плотности в среде, через которую пропускают импульсы сверхкороткой длительности в несколько фемтосекунд. Чем больше форм и разновидностей оптических импульсов получится создавать, тем более точным будет управление кубитами, например, в виде атомов и даже электронов.

Авторы работы теоретически смоделировали прохождение двух последовательных сверхкоротких оптических импульсов через газообразный натрий. Первичные импульсы были классической дугообразной формы, соответствующей половине периода обычной электромагнитной волны. По условиям моделирования импульсы проходили в среде путь длиной 5 мкм. Первый из импульсов передавал возбуждение атомам натрия, запуская их колебания, а второй останавливал их. Этот процесс вызывал отклик электромагнитного поля в виде двух пиков и с этим уже можно работать.

Исследователи предложили таким образом изменить плотность среды, чтобы плотность размещения атомов натрия менялась от малой к большой, затем шло плато, после чего плотность снова снижалась. Таким образом изменение плотности напоминало трапецию. После этого модель стала выдавать импульсы света строго прямоугольной формы. Меняя переход плотности среды на участках подъёма и спада с линейной на параболическую, учёные заставляли импульсы принимать треугольную форму.

 Импульсы прямоугольной и треугольной формы. Источник изображения: Ростислав Архипов

Импульсы прямоугольной и треугольной формы. Источник изображения: Ростислав Архипов

«Мы теоретически показали, что, меняя распределение плотности в среде, через которую проходит оптический импульс, можно управлять его формой. Далее предстоит экспериментально проверить наши выводы. В дальнейшем мы планируем исследовать, как оптические импульсы разной формы будут влиять на состояние квантовых систем, которые лежат в основе квантовых компьютеров», — рассказал руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Ростислав Архипов, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник физического факультета СПбГУ.

Добавим, работа по исследованию была опубликована в журнале Optics Letters.

Японские физики добились квантовой когерентности при комнатной температуре — это упростит квантовые компьютеры

Согласованные квантовые состояния боятся любых помех, что усложняет реализацию квантовых компьютеров. Для снижения шумов их охлаждают до запредельно низких температур, но в идеале квантовые системы должны работать при комнатной температуре, без чего невозможно их массовое применение. Возможно, в этом поможет новая работа японских учёных, которые смогли добиться квантовой когерентности в обычных условиях без криогенного охлаждения.

 Источник изображения: Science Advances

Источник изображения: Science Advances

Физики изучили квантовые свойства таких молекул, как хромофоры. Они могут поглощать электромагнитное излучение определённых длин волн и излучать также в определённом диапазоне. Ранее на базе хромофоров были созданы фотоэлементы для перспективных солнечных панелей, однако в контексте нужд квантовых вычислений или квантовых датчиков они не изучались.

Японские физики поместили молекулы хромофоров в так называемые металл-органические каркасы (MOF). Это микропористый материал, который способен абсорбировать и фактически изолировать друг от друга предельно малые порции вещества. Пары электронов в молекулах хромофоров оказывались в суперпозиции по отношению друг к другу.

Микроволновое зондирование показало, что спины электронов остаются в когерентном состоянии около 100 нс. Дальнейшая настройка систем обещает ещё больше увеличить время квантовой когерентности в представленной платформе, что можно считать прорывом, поскольку всё это получено при обычной комнатной температуре, что очень дёшево и намного доступнее, чем современные квантовые криогенные платформы.

Сверхохлаждённые кубиты могут оставаться в согласованном (когерентном) состоянии квантовой неопределённости вплоть до нескольких миллисекунд. В этом они выгодно отличаются от предложенной японцами схемы. Однако цена вопроса и стоимость эксплуатации криогенных систем также кратно снижает практическую ценность квантовых расчётов и симуляций.

Остаётся надеяться, что японские физики смогут довести свою разработку до уровня квантовых вычислителей или квантовых датчиков. Пока же это только демонстрация возможностей, с которой ещё работать и работать, о чём они сообщили в статье в журнале Science Advances.

Хоронить RSA-шифрование с помощью квантовых компьютеров ещё рано, выяснили российские учёные

Примерно год назад группа китайских учёных опубликовала статью, в которой сообщила о скорой смерти широко используемого метода RSA-шифрования с открытым ключом. На небольшом квантовом компьютере они показали, что взломать RSA можно с использованием меньшего числа кубитов, чем длина ключа. В этом таилась колоссальная угроза безопасности критически важным данным, что нужно было изучить. Всё оказалось не так просто.

 Источник изображения: НИТУ МИСИС

Источник изображения: НИТУ МИСИС

Анализом работы китайских коллег занялась группа учёных Университета МИСИС, РКЦ и «Сбера». Считается, что большинство используемых в настоящее время криптосистем с открытым ключом защищены от атак через обычные компьютеры, но могут быть уязвимы для квантовых платформ. Поскольку компания IBM уже представила 433-кубитовый квантовый процессор Osprey, то ключ RSA-2048 теоретически может быть взломан в любой момент. В работе китайских специалистов доказывалось, что для этого хватит 372 кубитов, а не 20 млн, как считалось ранее.

Китайские исследователи использовали 10-кубитную платформу для разложения на простые множители (факторизацию) 48-битового ключа.

«Основываясь на классическом методе факторизации Шнорра, авторы используют квантовое ускорение для решения задачи поиска короткого вектора в решётке (SVP, shortest vector problem) небольшой размерности — что позволило им сделать сенсационное заявление о том, что для факторизации, т.е. разложения большого числа на множители, требуется меньше кубитов, чем его длина, а также квантовые схемы меньшей глубины, чем считалось ранее», — поясняют в пресс-релизе представители НИТУ МИСИС.

Российские исследователи пришли к выводу, что алгоритм коллег нерабочий из-за «подводных камней» в классической части и сложности реализации квантовой.

«Метод Шнорра не имеет точной оценки сложности. Основная трудность заключается не в решении одной кратчайшей векторной задачи, а в правильном подборе и решении множества таких задач. Из этого следует, что этот способ, вероятно, не подходит для чисел RSA таких размеров, которые используются в современной криптографии», — сказал Алексей Федоров, директор Института физики и квантовой инженерии НИТУ МИСИС, руководитель научной группы «Квантовые информационные технологии» РКЦ.

Предложенный китайскими учёными метод даёт только приближённое решение задачи, которое можно легко получить для небольших чисел и маленьких решёток, но практически невозможно для реальных длинных ключей, что российские учёные подробно объяснили в статье в журнале IEEE Access (ссылка на arxiv.org).

В то же время российские учёные рекомендуют не расслабляться, а готовиться к постквантовой криптографии. Появляются новые платформы и новые алгоритмы, и в один не очень прекрасный день окажется, что надёжные ещё вчера RSA-ключи вдруг перестали защищать ваши данные.

Япония попытается разрушить китайскую монополию на солнечные панели с помощью перовскита

Япония и весь мир проиграли Китаю на рынке кремниевых солнечных панелей. По данным Международного энергетического агентства, китайские компании контролируют более 80 % в мировой цепочке поставок кремниевых солнечных панелей и ещё больше в сфере выпуска поликристаллического кремния для таких панелей. Переломить ситуацию можно только с помощью новых решений, которыми должны стать тонкоплёночные перовскитные солнечные панели.

 Источник изображения: George Nishiyama/The Wall Street Journal

Источник изображения: George Nishiyama/The Wall Street Journal

«Мы выиграли в технологии, но проиграли в бизнесе», — заявил Хироо Иноуэ (Hiroo Inoue), генеральный директор Японского агентства природных ресурсов и энергетики, добавив, что японские фирмы постигла аналогичная участь в производстве жидкокристаллических дисплеев и полупроводников. Но в Японии продолжают считать, что инженерный и научный персонал в стране всё ещё качественно опережает китайский.

Массовое производство тонкоплёночных перовскитных солнечных панелей может стать тем рычагом, который опрокинет доминирование Китая на рынке солнечных элементов. По крайней мере, власти Японии не жалеют средств, чтобы подтолкнуть отечественные компании к массовому производству перовскитных элементов. На эти цели, например, с недавних пор выделено свыше $400 млн и этим власти не ограничатся. В США также выделяются бюджетные средства на разработку перовскитных фотоэлементов.

Перовскитные фотоэлементы начали своё восхождение менее десяти лет назад. К сегодняшнему дню массовые кремниевые солнечные элементы имеют КПД не выше 22 %. Опытные перовскитные элементы, которые готовят к массовому производству, готовы стартовать с КПД от 25 %. К этому следует добавить намного менее энергоёмкое производство панелей с перовскитом, которое не требует обжига, как кремниевые пластины. Также перовскит может наноситься из жидкой фазы на плёнки, что позволит покрыть фотопанелями едва ли не любую поверхность. На ощупь они как фотоплёнка, только намного шире, говорят разработчики. Толщина перовскитного слоя составляет всего 1 мкм. Кремний раз в 20 толще и тяжелее. Это прошлый век, считают в Японии.

Одними из первых массовый выпуск фотопанелей из перовскита в Японии намерена начать компания Sekisui Chemical. Она будет выпускать перовскитные панели рулонами шириной 30 см. Строительство фабрики уже началось. Начало производства ожидается в 2025 году. Такие панели можно будет использовать также в помещении, собирая энергию от света везде, где только можно. Обычным солнечным панелям из кремния такое даже не снилось. Для гибких панелей есть столько места, что эта ниша будет ещё не скоро заполнена.

Важным моментом производства перовскитных панелей станет независимость от поставок сырья из Китая. Для Японии и других передовых стран это одно из самых больных мест. «Посмотрите, что Китай делает с полупроводниками. Это издевательство, — говорит учёный Цутомо Миясака, один из ведущих специалистов страны по перовскитам, имея в виду ограничения Пекина на экспорт редкоземельных элементов галлия и германия, используемых в чипах. — Компоненты из перовскитовых элементов могут быть изготовлены внутри страны».

В частности, для выпуска перовскитных фотоячеек требуется много йода. Япония является одним из крупнейших в мире поставщиком этого элемента. Треть йода на мировом рынке японского производства. Больше йода поставляет только Чили. Япония может не бояться зависимости от Китая в случае массового выпуска перовскитных ячеек.

Почти всё хорошо. Но значительным минусом перовскитных фотоэлементов остаётся их высокая чувствительность к влаге из окружающего воздуха. Это быстро приводит в негодность потенциально хорошие панели. Их нужно защищать от этого и японские учёные создали перспективный герметик, который не даёт панелям превратиться в слизь. Панели Sekisui Chemical смогут работать целых 10 лет и оставаться эффективными всё это время. Хвалёное долголетие кремниевых солнечных панелей, кстати, оказалось далеко от заявленных 25 лет. Они тоже начинают быстро деградировать после 10 лет эксплуатации.

Премьер-министр Японии Фумио Кисида пообещал сделать технологию производства перовскитных фотопанелей коммерчески жизнеспособной в течение двух лет. Япония импортирует около 90 % энергии и энергоносителей с тех пор, как закрыла большинство своих атомных станций после катастрофы на АЭС «Фукусима» в 2011 году. Цель Кисиды амбициозна, но японские инженеры и чиновники настроены оптимистично, ссылаясь на последние технологические достижения.

«Чем сложнее это [технология производства] будет, тем труднее китайцам будет скопировать её», — сказал Миясака, профессор Университета Тоин в Йокогаме и бывший сотрудник лаборатории компании Fujifilm в области солнечных технологий.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Dune: Awakening позволит стать правителем Арракиса и раскрыть тайны безмолвных песков — геймплейный трейлер и новые детали MMO-выживания по «Дюне» 7 ч.
Microsoft покажет игры сторонних разработчиков на новой презентации — где и когда смотреть Xbox Partner Preview 8 ч.
В работе Telegram произошёл сбой 9 ч.
Larian не смогла уместить Baldur’s Gate 3 для Xbox на трёх дисках — не хватило всего 500 Мбайт 9 ч.
Евросоюз оштрафовал Apple на €1,84 млрд по жалобе Spotify 9 ч.
«Выглядит намного лучше Bloodlines 2»: игроков впечатлил геймплей фанатского ремейка первой Vampire the Masquerade на движке Skyrim 10 ч.
Ведун и богатырь казаков стали главными звёздами новых роликов от создателей «Смуты» 10 ч.
Система обнаружения атак с помощью имитации IT-инфраструктуры R‑Vision TDP получила крупное обновление 12 ч.
Разработчики Minecraft заинтриговали фанатов тизером кроссовера с фильмом «Дюна: Часть вторая» 13 ч.
Postgres Professional выпустила новую распределённую СУБД Postgres Pro Shardman для крупных предприятий 13 ч.
Робот-гуманоид Unitree Robotics H1 установил рекорд скорости, станцевал и походил по лестнице 3 ч.
Новая статья: Обзор смартфона Samsung Galaxy S24 Ultra: самый умный, что ли? 4 ч.
Раскрыт секрет китайского электромобильного чуда: новые модели создаются очень быстро 5 ч.
Новая статья: Самые странные и необычные новинки MWC 2024: прозрачный ноутбук, гибкие смартфоны-браслеты и не только 5 ч.
Квартальные результаты NetApp и Pure Storage превысили прогнозы аналитиков 8 ч.
NVIDIA признала в Huawei потенциального соперника на ниве ИИ-ускорителей 9 ч.
NASA может отказаться от доставки образцов марсианского грунта на Землю 10 ч.
Apple представила обновлённые MacBook Air с чипами M3, поддержкой двух внешних дисплеев и Wi-Fi 6E 12 ч.
Евросоюз намерен добиться полупроводникового суверенитета, используя архитектуру RISC-V 12 ч.
Samsung представила 200-долларовый смартфон Galaxy F15 с экраном AMOLED, 50-Мп камерой и батареей на 6000 мА·ч 13 ч.