Сегодня 13 июля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → российские разработчики
Быстрый переход

Российская компания МЦСТ открывает разработчикам доступ к ПО процессоров «Эльбрус»

Компания МЦСТ, разработчик отечественных процессоров «Эльбрус», объявила об открытии исходных кодов ядра Linux и других компонентов, необходимых для работы с архитектурой процессора. Этот шаг направлен на привлечение разработчиков и превращение «Эльбруса» в экосистему с открытым ПО, сообщает ТАСС.

 Источник изображения: mcst.ru

Источник изображения: mcst.ru

На пресс-конференции в ТАСС заместитель генерального директора по маркетингу МЦСТ Константин Трушкин сообщил, что компания приняла решение последовательно облегчать жизнь разработчикам, предоставляя им свободный доступ к архитектуре «Эльбруса». Это включает ядро Linux, системные библиотеки и патчи совместимости для программного обеспечения.

«Наша цель — сделать так, чтобы Эльбрус стал одной из мировых архитектур, поддерживаемых сообществом с открытым исходным кодом», заявил Трушкин. Он также отметил, что компания планирует регулярно обновлять базу исходников и предоставлять доступ к различным средствам разработки.

Инициатива МЦСТ получила поддержку Министерства промышленности и торговли РФ. Директор департамента цифровых технологий Минпромторга Владимир Дождев подчеркнул важность кооперации для создания полноценного программно-аппаратного стека в России. Он отметил, что это особенно актуально для критической информационной инфраструктуры в таких отраслях, как энергетика, химия и металлургия.

Отмечается, что ассоциация разработчиков программных продуктов «Отечественный софт» также активно участвует в расширении экосистемы программных продуктов на базе «Эльбруса», и исполнительный директор ассоциации Ренат Лашин выразил надежду на увеличение числа партнёров в системе.

Также поддержал инициативу МЦСТ Глава Ассоциации российских разработчиков и производителей электроники Иван Покровский, отметив, что этот шаг привлечёт к работе с системой новых участников не только из России, но и из-за рубежа.

«Ростех» представил самый маленький компьютер на «Эльбрусе» — как два Raspberry Pi

Специалисты ИНЭУМ им. Брука (входит в «Росэлектронику») разработали одноплатный компьютер на базе процессора «Эльбрус-2С3». Бескорпусное решение МП21 в два раза больше популярной одноплатной платформы Raspberry Pi, но всё равно самое маленькое с процессором «Эльбрус», что делает российскую разработку интересной для множества сфер применения и, что самое важное, обещает глубокую локализацию и участие в импортозамещении.

 Одноплатный компьютер МП21 на базе процессора «Эльбрус-2С3». Источник изображения: архивное фото Росэлектроника/Telegram

Одноплатный компьютер МП21 на базе процессора «Эльбрус-2С3». Источник изображения: архивное фото Росэлектроника/Telegram

Размеры платы МП21 составляют 95 × 95 мм. Фактически это модуль COM Express. Встроенное в процессор «Эльбрус-2С3» видеоядро делает платформу удобной для создания высокозащищённых систем отображения информации, например, авиационных. Тактовая частота двухъядерного процессора составит не менее 1600 МГц, а объём оперативной памяти — 8 Гбайт. Процессор не урезанный, подчёркивают в «Ростехе». Он настолько же производительный, как и те, которые используются в полноценных вычислительных системах.

Для отвода тепла от процессора и компонентов платы предусмотрена теплораспределительная пластина. Без пластины модуль МП21 весит около 100 г. Потребляемая им мощность не превышает 40 Вт. Рабочая температура лежит в диапазоне от –40 до +55 °С. Иначе говоря, вполне допустимая для использования платформы в бортовых вычислителях авиационной техники, а оригинальная российская архитектура процессора позволяет использовать его на объектах с повышенными требованиями к информационной безопасности.

«МП21 является полностью российской разработкой, способной заменить иностранные аналоги. Модуль прошел весь цикл испытаний и готов к серийному производству. В настоящее время это самое миниатюрное решение на базе процессора "Эльбрус-2С3". Его массогабаритные характеристики значительно повышают вариативность его использования», — рассказал Игнат Бычков, первый заместитель генерального директора ИНЭУМ им. Брука.

Конструкция модуля МП21 допускает интеграцию твердотельного накопителя объёмом от 60 до 480 Гбайт, производить которые могут в России. С процессорами всё сложнее, они выпускались на Тайване и, похоже, могут ещё долго там оставаться.

В России создали рекордно маленький нанолазер для чипов, дисплеев и медицинских приборов

Исследователи из Санкт-Петербургского Института точной механики и оптики (ИТМО) создали самый маленький в мире нанолазер для широкого спектра применений. Светоизлучающий прибор, который в 5 тысяч раз меньше миллиметра, может послужить как основой оптоэлектронных чипов, так и элементом дисплеев и медицинских приборов для точной диагностики.

 Сергей Макаров. Источник изображения: Новый физтех ИТМО

Сергей Макаров. Источник изображения: Новый физтех ИТМО

«Ключевая идея предложенного дизайна нанолазера — использование нового механизма его работы за счет выстраивания сильной связи "свет-вещество". Это помогает значительно снизить порог его "включения". Излучение нанолазера имеет направленный характер, что позволяет эффективно собирать его в нашей оптической схеме и регистрировать на лабораторном спектрометре (прибор для фиксации, обработки и анализа волн света)», — рассказал Сергей Макаров, руководитель лаборатории гибридной нанофотоники и оптоэлектроники ИТМО.

Нанолазеры позволяют излучать свет с длиной волны намного большей, чем источник излучения. Особенно проблемно было получить источник «зелёных» фотонов. Разработка ИТМО преодолела это ограничение, прозванное в научной среде «зелёной ямой» (green gap). Предыдущий созданный в институте зелёный нанолазер был размером 310 нм. Новый удалось уменьшить до 200 нм.

В качестве светоизлучающего материала российские учёные использовали искусственно синтезированный перовскит — CsPbBr3 в форме кубоида. «Этот материал изучается в университете с 2017 года. За это время учёным удалось доказать, что он стабилен, имеет высокий коэффициент оптического усиления (позволяет использовать энергию света максимально эффективно), а главное — он лучше всего работает в зеленом спектре», — поясняется в пресс-релизе ИТМО.

Следует уточнить, что все поставленные до этого времени эксперименты проводились с оптической накачкой нанолазера. На следующем этапе учёные начнут опыты с электрической накачкой нанолазера, для чего материал поместили на металлическую подложку. Это уже путь к дисплеям на базе светоизлучающих нанолазеров.

Учёные придумали, как ускорить квантовые расчёты с помощью фрактальности

Международный коллектив физиков из России, Германии и ОАЭ показал, что одна из основных теорий для расчётов в области квантовой термодинамики — модель Швингера — обладает фрактальными свойствами, которые могут быть использованы для ускорения квантовых расчётов. Используя данное свойство, с помощью квантовых компьютеров можно ускорить решение задач в области логистики, машинного обучения и криптографии.

 Выпущенный в России 8-кубитный процессор. Источник изображения: Университета МИСИС

Выпущенный в России 8-кубитный процессор. Источник изображения: Университета МИСИС

«Модель Швингера была разработана в 1950-х годах. Несмотря на то, что это одна из базовых и хорошо изученных теорий, она обладает рядом нетривиальных особенностей, присущих более сложным теориям. Аналитически она разрешима в частных случаях безмассовых или невзаимодействующих частиц, но в общем случае решение неизвестно, поэтому модель представляет собой сложную задачу как для аналитических, так и для численных методов», — поясняется в пресс-релизе НИТУ МИСиС.

Фрактальными свойствами обладают и другие модели КЭД (квантовой электродинамики), например, модели Гейзенберга и Изинга описывающие магнитные свойства материалов. В таких случаях появляется возможность упростить описание моделей и ускорить расчёты, поскольку количество задействованных для вычислений компонентов можно сократить благодаря их фрактальности (самоподобию). И комплексная квантовая система будет уже не такой сложной.

В новой работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, учёные впервые показали, что модель Швингера также обладает фрактальными свойствами и это позволяет применить для расчётов так называемый анзац-метод, когда для расчёта системы с большим количеством объектов за основу берётся описание с меньшим числом частиц. Доказательство приведено для модели Швингера.

«Ранее у модели Швингера в основном состоянии самоподобная структура не наблюдалась. Отталкиваясь от точного решения для системы небольшого размера, мы строим описание для системы с большим числом частиц с помощью фрактального анзац-подхода. Наш метод очень эффективен. Мы полагаем, что его можно применить и для более широкого класса моделей», — сказал соавтор исследования Алексей Федоров, директор Института квантовой физики НИТУ МИСИС, руководитель научной группы «Квантовые информационные технологии» Российского квантового центра.

Поскольку проделанная работа затрагивает одномерную систему, задачей будущих исследований должен стать выход на двухмерные и трёхмерные системы. Это позволит перейти к созданию более совершенных квантовых процессоров на базе многоуровневых кубитов, опыт в разработке которых у российских учёных уже есть.

В России начали тестировать первый отечественный литограф — он сможет выпускать 350-нм чипы

В кулуарах конференции ЦИПР 2024 заместитель министра промышленности и торговли РФ Василий Шпак рассказал представителю ТАСС, что первый российский литографический сканер создан и проходит испытание в Зеленограде. Оборудование обеспечит выпуск чипов с технологическими нормами до 350 нм. Это очень зрелая литография, которая в основном пользуется спросом в автопроме, энергетике и связи.

 Источник изображения: Антон Новодережкин/ ТАСС

Источник изображения: Антон Новодережкин/ ТАСС

«Первый отечественный литограф мы собрали, сделали. Он сейчас проходит уже испытания в составе технологической линейки в Зеленограде», — цитирует ТАСС слова чиновника.

Ведущих производителей литографических сканеров в мире можно пересчитать по пальцам одной руки. По факту в этой сфере доминирует нидерландская компания ASML, производственные подразделения которой размещены в Нидерландах, Германии, США и ещё в ряде ведущих стран. Большей самостоятельностью могут похвастаться японские производители литографического оборудования — компании Canon и Nikon, но они давно выбыли из перечня лидеров. Остаётся ещё Китай, который быстро наращивает производство сканеров и сопутствующего оборудования. Полной информации по Китаю нет, но складывается ощущение, что они многое научились делать сами.

Также пока нет подробностей о российском сканере. В разработке было несколько проектов, включая литографию с использованием синхротронного излучения. В данном случае речь явно не об этом проекте, который намечали возродить на острове Русский (Владивосток) к 2026 году.

Россия перейдёт от советских стандартов электроники к международным для увеличения экспорта

Российские власти планируют создание новой системы стандартов для электронной промышленности на основе критериев Международной электротехнической комиссии (МЭК). Это позволит устранить технические барьеры и увеличить экспортные возможности отечественных производителей электроники.

 Источник изображения: Copilot

Источник изображения: Copilot

Как сообщают «Ведомости», над созданием концепции работают специалисты Минпромторга, Росстандарта, Всероссийского научно-исследовательского института радиоэлектроники и крупнейших отечественных производителей электронных компонентов и оборудования. По словам ректора Академии стандартизации, метрологии и сертификации Росстандарта Александра Зажигалкина, документ должен быть готов в 2024 году.

Главной целью обновления стандартов служит расширение экспортных возможностей российских производителей электроники, так как многие зарубежные рынки настаивают на соответствии поставляемого товара международным нормам МЭК. Кроме того, российские компании смогут на равных конкурировать с иностранными поставщиками при участии в госзакупках.

Отмечается, что действующие в России стандарты в сфере электронной промышленности сильно устарели и базируются на советских ГОСТах 1980-х годов, однако Международные нормы МЭК регулярно пересматриваются с учетом новейших технологий и требований рынка, а их внедрение позволит российским производителям выпускать конкурентоспособную высокотехнологичную продукцию, востребованную как на внутреннем, так и на внешних рынках.

По словам Зажигалкина, в настоящее время уже ведется работа по гармонизации российских и международных стандартов в части обеспечения безопасности электронных изделий и их совместимости. Однако вопросы повышения качества и надежности, внедрения передовых технологий проектирования и производства пока не решались.

Новая программа стандартизации будет разрабатываться в течение пяти лет с учетом приоритетных направлений развития отрасли, пожеланий бизнеса и потребителей, а финансовые и временные затраты можно будет оценить после создания конкретных стандартов.

Как отмечает Вячеслав Попов из Высшей школы экономики, стандарты МЭК определяют единые требования к безопасности, надежности и качеству электроники, а также методы ее сертификации и тестирования. Кроме того, они устанавливают технологические нормы, что ведет к унификации производства и снижению издержек. Таким образом, переход на международные стандарты позволит российской электронной промышленности преодолеть технологическое отставание и повысить конкурентоспособность.

В разработке концепции принимает участие и российский IT-холдинг Fplus. По словам его представителя Ильи Левчука, речь идет о создании норм для вычислительной техники, мониторов и доверенных программно-аппаратных комплексов.

На начальном этапе затраты производителей на переход к новым стандартам могут возрасти, что скажется на стоимости продукции. Однако в дальнейшем, благодаря масштабированию и повышению эффективности производства, издержки снизятся, а российская электроника станет более конкурентоспособной как на внутреннем, так и на внешних рынках.

Российские физики проложили новый путь к созданию мощных квантовых компьютеров

Плюсы и минусы использования памяти 3D NAND очевидны: плотность и дешевизна играют против сложности алгоритмов и высокого износа. С кубитами в квантовых процессорах аналогичный подход может дать больше выгоды. Они тоже могут быть многоуровневыми, что увеличит плотность без усложнения архитектуры, а масштабирование квантовых систем пока является большой проблемой. Российские физики выбрали путь использования многоуровневых кубитов и это приносит результат.

 Выпущенный в России 8-кубитный процессор. Источник изображения: Университета МИСИС

Выпущенный в России 8-кубитный процессор. Источник изображения: Университета МИСИС

В журнале Physical Review A. (Q1) вышла новая статья за авторством исследователей Университета МИСИС, Российского квантового центра, ФИАН им. Лебедева и МФТИ, в которой доказана эффективность кутритов — трёхуровневых квантовых систем. Работа освещает два важных аспекта. Во-первых, это независимость от выбора платформы — кубит может быть в принципе любым. Во-вторых, один многоуровневый кубит может заменить два обычных для исполнения алгоритма. В качестве дополнительного эффекта можно ещё назвать симуляцию физических явлений, которые не поддаются расчётам на классических компьютерах.

«Для меня этот результат представляется важным прежде всего потому, что одновременно, фактически в параллельном режиме, квантовые алгоритмы были запущены на двух совершенно разных физических платформах — сверхпроводящей и ионной — в двух ведущих российских исследовательских центрах. Идентичность результатов указывает на высокую достоверность и воспроизводимость расчётов на разных аппаратных средствах и, конечно, на справедливость квантовых постулатов. И, конечно, тот факт, что мы впервые использовали ионные и сверхпроводящие кутриты также выделяет данное исследование: в мире насчитывается всего несколько групп, которые овладели этим методом», — сообщил директор Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Николай Колачевский.

Исследователи использовали кутриты — кубиты с двумя основными состояниями и одним дополнительным. В ФИАН была создана платформа на ионах в ловушке, а в НИТУ МИСИС на сверхпроводниковом 8-кубитном процессоре. С помощью кутритов исследователи смоделировали неравновесный фазовый переход нарушения симметрии чётности и времени. Такая симметрия нарушается, если изолированная физическая система начинает взаимодействовать с окружающим миром, теряя при этом часть своей энергии.

Фактически платформами на кутритах был выполнен алгоритм, позволивший смоделировать различные режимы затухающих колебаний абстрактной квантовой системы. Подобная концепция ранее была предложена научной группой хельсинского университета Аалто, однако, в отличие от финских коллег, российским учёным для реализации идеи потребовался всего лишь один кутрит вместо двух полноценных кубитов, что является более экономичным решением с точки зрения ресурсов квантового процессора.

Предложенный подход обещает приблизить практическую ценность квантовых платформ без достижения умопомрачительного количества кубитов в архитектуре. Алгоритмы будут сложнее — этого не отнять. Но с математикой в России всегда было хорошо и это, очевидно, проще, чем создать ресурсоёмкий квантовый компьютер.

«Исследование дополнительного уровня на сверхпроводниковых кубитах представляет для нас больший интерес. Проделанная работа является важным шагом на пути к реализации защищенных логических кубитов с использованием кодов коррекции квантовых ошибок, так как именно утечка квантовой информации на этот уровень считается наиболее трудно исправляемой ошибкой. Кроме того, дополнительный уровень даёт новые возможности с точки зрения выполнения квантовых алгоритмов здесь и сейчас», — сообщила первый автор работы, сотрудник РКЦ и лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий Университета МИСИС Алёна Казьмина.

Но самое главное в проделанной работе — это потенциал к дальнейшему наращиванию числа состояний у отдельных кубитов. Ведь таких может быть больше трёх, что наглядно демонстрирует та же память 3D NAND. Поэтому российские физики не забывают также о куквартах, куквинтах и других многоуровневых кубитах. Но это уже другая история.

Yadro запустила розничные продажи российского планшета Kvadra_T на kvadraOS за 42 тыс. рублей

Российская компания Yadro объявила о начале розничных продаж своего новейшего устойчивого к ударам планшета Kvadra_T с новым релизом операционной системы kvadraOS, основанной на Android Open Source Project (AOSP). Производитель подчёркивает, что планшет предлагает хорошее сочетание цены и качества на фоне дорогостоящих западных аналогов.

 Источник изображений: kvadra.tech

Источник изображений: kvadra.tech

Yadro — российский разработчик и производитель электроники, вышедший на рынок мобильных устройств с планшетом Kvadra_T. С 1 апреля новинку можно приобрести через фирменный интернет-магазин kvadra.tech. Также планируется его распространение через крупнейшие маркетплейсы и сети розничных магазинов страны.

Kvadra_T выделяется среди аналогов 6 Гбайт оперативной памяти, 128 Гбайт встроенной памяти, поддержкой сетей LTE и Wi-Fi, а также наличием слота для SD-карт. Гарантия составляет 12 месяцев. Помимо планшета в онлайн-магазине компании Yadro предлагается ряд фирменных аксессуаров, включая чехлы с держателем для стилуса, чехлы-книжки и чехлы с клавиатурой, расширяющие функциональные возможности планшета.

Планшет оснащён обновлённой версией мобильной операционной системы kvadraOS, внесённой в реестр Минцифры и разработанной на основе Android Open Source Project (AOSP). В состав kvadraOS включён RuStore — российский магазин приложений, благодаря чему на планшете доступен широкий спектр популярных сервисов, включая «Госуслуги», банковские приложения, карты, Telegram и различные маркетплейсы.

Кроме внедрения в kvadraOS эксклюзивных сервисов, созданных собственными силами разработчика, как поделился представитель Yadro, в число нововведений входят «kvadra поиск» — инструмент для локализации устройств на основе геоданных и «kvadra ID» — унифицированная система учётных записей. Производитель также сообщил о значительном усовершенствовании камеры, включая добавление портретного режима съёмки и возможности сохранения изображений в формате RAW.

Разработкой kvadraOS занимается команда, насчитывающая свыше 200 специалистов. В планах компании — запуск новых функций, в том числе сервиса для резервного копирования данных, приложения календаря и заметок, а также встроенного сканера документов.

Начиная с 2023 года, планшет продавался в госсекторе и среди бизнес-пользователей,. Производство устройства налажено на собственном заводе Yadro в Дубне, где производитель обеспечивает собственный контроль качества. Также Yadro обеспечивает послепродажную поддержку.

Цена планшета Kvadra_T составляет 41 990 рублей. Это весьма нескромно для отечественного планшета. Например, российские планшеты Inoi предлагаются по цене около 15 000 руб. Также российские ритейлеры предлагают под собственными брендами планшеты в диапазоне от 12 000 до 18 000 руб.

Сборка процессоров Baikal в России столкнулась с высоким уровнем брака — эксперименты продолжаются

«Ведомости» сообщают, что разработчик процессоров Baikal, компания «Байкал электроникс», намерен расширить эксперимент по корпусированию собственных чипов в России. Этот процесс изначально был запущен ещё в ноябре 2021 года в Калининградской области на мощностях российского холдинга GS Group. Вскоре к экспериментам присоединятся зеленоградские мощности «Миландра» и «Микрона». Процесс идёт тяжело, но в рамках планирования.

 Источник изображения: Максим Стулов / Ведомости

Источник изображения: Максим Стулов / Ведомости

Упаковкой или корпусировкой чипов в целом и процессоров в частности занимаются в основном компании в Юго-Восточной Азии, в которые долго инвестировали Intel, AMD и другие производители микропроцессоров. Это ответственный, хотя и не такой сложный процесс, как обработка кремниевых пластин. После февраля 2022 года российским разработчикам эта услуга в основном стала недоступна. Та же компания «Байкал электроникс», к примеру, не смогла получить 300 тыс. уже произведённых к тому времени компанией TSMC процессоров. Между тем, в производственных планах «Байкал электроникс» была поставлена задача довести выпуск процессоров до 600 тыс. в год к 2025-му.

В России упаковкой сложных чипов занимаются единицы компаний. Считается, что это GS Nanotech (входит в GS Group), Зеленоградский нанотехнологический центр и Воронежский завод полупроводниковых приборов. Зеленоградское АО «ПКК Миландр» ранее занималось лишь корпусированием микроконтроллеров и периферийных микросхем.

«Мы действительно последние два года проводим эксперименты с нашими партнерами по переносу сборки процессоров на отечественные мощности», — рассказал «Ведомостям» генеральный директор «Байкал электроникс» Андрей Евдокимов. На каких именно площадках проводится эксперимент по корпусированию, он уточнять не стал.

Источнику стало известно, что на всех площадках эксперимент с Baikal идёт трудно. Уровень брака превышает 50 %. Причины кроются как в оборудовании предприятий, так и в отсутствии необходимого опыта у сотрудников. После отладки производства уровень брака при корпусировке снижается до единиц процентов, но на этапах запуска серийного производства высокий уровень брака — это нормально. Другое дело, что процесс отладки не должен длиться годами, что, по-видимому, происходит в истории с попытками локализации упаковки процессоров Baikal в России.

«Да, пока сложно говорить об успехах крупносерийной промышленной сборки, но в целом есть повод для осторожного оптимизма», — прокомментировал ситуацию Евдокимов.

По мнению экспертов, в России можно заниматься корпусировкой микропроцессоров. Однако для этого необходимо проектировать чипы с учётом технологических особенностей имеющихся производственных линий и выбирать корпуса, которые будут доступны для поставок в Россию. Раньше всё это не учитывалось, поэтому с оперативным переносом этого вида работ возникли сложности.

В России создали адаптивную оптическую систему с рекордным быстродействием — она нужна для телескопов и сверхмощных лазеров

При поддержке Госкорпорации «Росатом» в рамках научной программы Национального центра физики и математики (НЦФМ) российские учёные создали новую адаптивную оптическую систему, которая с рекордным быстродействием компенсирует влияние атмосферных искажений на лазерное излучение. По результатам исследований опубликована статья в журнале Photonics.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Обычно обработка данных в адаптивной оптической системе происходит с помощью цифровых процессоров общего назначения. В созданной российскими учёными системе данные обрабатываются намного быстрее за счёт использования программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Исходя из контекста, реализовано распараллеливание вычислений, но это не точно.

«Применение ПЛИС позволило нам достигнуть рекордного быстродействия адаптивной системы до 4 кГц в экспериментах в закрытом пространстве, на 200-300-метровой павильонной трассе. В условиях реальной трассы до космического аппарата мы достигли быстродействия больше 2 кГц, что представляет интерес, например, в получении чётких изображений в ходе астрономических наблюдений. Несколько килогерц — это тот уровень, который позволяет нам корректировать искажения излучения в условиях реальной, постоянно меняющейся атмосферы, поэтому и идёт гонка за этими килогерцами», — отметил научный руководитель НЦФМ, сопредседатель направления НЦФМ «Физика высоких плотностей энергии» академик РАН Александр Сергеев.

 Источник изображения: «Росатом»

Источник изображения: «Росатом»

Кроме компенсации атмосферных искажений, что необходимо для астрономических наблюдений с поверхности Земли, система позволяет более эффективно фокусировать лазерное излучение в обычных условиях на земле. В России к 2030 году планируется создать лазерную установку экзаваттной мощности. В одной точке должны будут фокусировать одновременно 12 лазеров. Предложенная система адаптивной оптики сможет так задать фронты волны каждого лазера, что они придут к мишени одновременно. Это создаст наиболее интенсивное воздействие на мишень, что позволит реализовывать передовые лазерные технологии и решать фундаментальные вопросы науки, связанные с пониманием, как ведёт себя вещество в экстремальных, недостижимых ранее условиях.

Российские учёные разработали основы «плазменного управления» сверхзвуковыми летательными аппаратами

Группа российских учёных из Санкт-Петербургского государственного университета и Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева-КАИ разработала теоретическую модель для описания условий формирования плазмы СВЧ-разрядов в молекулярных газах, что открывает путь к управляемому аэродинамическому полёту на сверхзвуковых скоростях в атмосфере Земли и других планет.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

При движении в плотных слоях атмосферы сверхзвуковое воздушное судно или космический спускаемый аппарат омывается потоками газа на сверхвысоких скоростях. Очевидно, что управляемое изменение плотности газа по курсу судна приведёт к его отклонению в ту или иную сторону. Сделать этот процесс управляемым означает добиться возможности управлять направлением полёта или, по крайней мере, повысить его устойчивость, а значит, безопасность.

Как известно, вблизи движущихся со сверхзвуковой скоростью летательных аппаратов возникают зоны точечного нагрева и изменения плотности газа. Для контроля движения аппарата необходимо уметь управлять потоками нагретого газа. Это возможно сделать с помощью заряженных газовых областей — плазменных структур, которые с помощью сверхвысокочастотных (СВЧ) разрядов будут формироваться на некотором расстоянии от поверхности летательного аппарата.

При этом СВЧ-разряд может возникнуть в двух режимах — в виде диффузного облака заряжённых частиц, либо в виде нитевидного разряда. Нетрудно догадаться, что нитевидный разряд приводит к наибольшему нагреву газа, как более плотное образование, что, в свою очередь, оказывает наибольшее воздействие на плотность набегающего воздушного потока. Плотность воздуха перед аппаратом снижается и это облегчает его движение в атмосфере.

Учёные создали модель для описания физики явления. «Моделирование показало, что диффузный разряд сначала вытягивается в виде “облака” заряжённых и возбуждённых частиц, а затем переходит в форму нитевидного плазмоида — более плотного “сгустка”. При таком переходе резко возрастает концентрация заряжённых частиц преимущественно вдоль центральной оси плазмоида», — говорится в отчёте по работе, опубликованной в журнале Plasma Sources Science and Technology.

Согласно модели, температура плазмоида увеличивается по мере его роста от 185 °С до 830 °С за 10–15 мкс. Это объясняется тем, что при взаимодействии возбуждённых частиц азота выделяется большое количество энергии, которая используется для нагрева газа, что также снижает его плотность. Азот был выбран для моделирования по той причине, что это один из основных компонентов земной атмосферы. При включении в модель молекул кислорода, кстати, процесс ускорялся ещё на 4 мкс. В дальнейшем учёные более плотно займутся влиянием молекул кислорода на формирование СВЧ-разрядов.

 Результат моделирования: распределение электрического поля в СВЧ-антенне. Источник изображения: Saifutdinov and Kustova / Plasma Sources Science and Technology, 2023.

Результат моделирования: распределение электрического поля в СВЧ-антенне. Источник изображения: Saifutdinov and Kustova / Plasma Sources Science and Technology, 2023.

«Предложенная модель интересна как с фундаментальной точки зрения, поскольку позволяет описать, как меняются параметры СВЧ-разрядов, и воспроизвести их различные формы, так и с прикладной, потому что помогает прогнозировать оптимальные условия для снижения плотности газа в сверхзвуковых потоках. Это даст возможность управлять скоростью и направлением движения летательных аппаратов, а значит, снизить вероятность их крушения», — пояснил участник проекта доктор физико-математических наук, доцент кафедры общей физики Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева-КАИ Алмаз Сайфутдинов.

Когда-нибудь на сверхзвуковых самолётах появятся формирующие плазменные разряды накладки, экономящие топливо и повышающие управляемость судами, что сегодня кажется образом будущего. Останется только придумать антигравитацию. Но это уже другая история.

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.

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.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Это не игра, это набор бессвязных механик»: аудитория The First Descendant превысила 10 млн игроков, но проблем у шутера пока хватает 22 мин.
У OpenAI почти готов революционный ИИ Strawberry — он умеет планировать и рассуждать 4 ч.
OpenAI так и не разрешила некоторые вопросы безопасности ИИ 5 ч.
ЕС утвердил Закон об ИИ: в числе запретов извлечение изображений лиц из интернета 12 ч.
Еврокомиссия замахнулась на X Илона Маска: соцсеть обвинили в обмане из-за синей галочки 15 ч.
Новая статья: Zenless Zone Zero — игра о вреде телевизоров. Рецензия 17 ч.
Как и 37 лет назад: первый трейлер Double Dragon Revive не разочаровал фанатов серии 17 ч.
В VK Play Cloud появились The Legend of Zelda: Tears of the Kingdom и Animal Crossing: New Horizons, но ненадолго 18 ч.
Соцсеть X снова тестирует функцию дизлайков, но на этот раз для комментариев 19 ч.
МОК объявил, когда и где пройдут первые в истории киберспортивные Олимпийские игры — League of Legends, Street Fighter и не только 20 ч.
Методы современной биологии помогли увеличить дальность полёта электрических самолётов в четыре раза 18 мин.
Суд в США отклонил иск к Apple по поводу закрытой экосистемы и завышенных цен на iPhone 3 ч.
В Сан-Франциско начинает курсировать первый в мире пассажирский паром на водородном топливе 3 ч.
Перепутали транзисторы: электроника зонда NASA Europa Clipper может не выдержать радиации у Юпитера 5 ч.
Учёные создали дистилляционный костюм для астронавтов почти как в «Дюне» — он делает питьевую воду из мочи 5 ч.
ИИ-гаджет Rabbit R1 сохранял переписку с пользователями без возможности её удалить 6 ч.
SpaceX запросила пятикратное увеличение частоты запусков Starship в Техасе 9 ч.
JEDEC определилась с предварительным стандартом памяти HBM4 10 ч.
Southwest Airlines и Archer Aviation планируют запуск сервиса воздушного такси 11 ч.
Спутники Starlink с поддержкой сотовой связи досаждают астрономам гораздо сильнее обычных 12 ч.