Теги → учёт
Быстрый переход

Российские RFID-метки автоматизируют учёт ценных пород древесины

Холдинг «Росэлектроника», входящий в госкорпорацию Ростех, сообщил об успешных испытаниях отечественных RFID-меток, предназначенных для маркировки древесины ценных пород.

Применение радиочастотных меток, как отмечается, позволит автоматизировать учёт вырубки, отслеживать транспортировку и сортировку древесины, а также сократить незаконную вырубку. Речь идёт о маркировке трёх ценных пород дерева: это дуб, бук и ясень.

В ходе проведённых испытаний тестировались RFID-метки повышенной прочности, разработанные в АО «ИМЦ Концерна «Вега» (входит в холдинг «Росэлектроника») и в ПАО «Микрон» (входит в ОАО «РТИ»). Эти изделия способны выдерживать постоянную нагрузку в 1,5 тонны и ударную нагрузку до 5 тонн. Метки могут использоваться в широком температурном диапазоне — от минус 40 до плюс 65 градусов Цельсия.

«В ходе испытаний метки дали близкие к 100 % результаты идентификации древесины в автомобиле лесовоза и вагоне при считывании стационарным RFID-порталом на расстоянии до 11 метров, а также выдержали испытания на прочность методом удара», — говорится в сообщении «Росэлектроники».

Ожидается, что внедрение RFID-меток поможет сократить незаконную вырубку деревьев ценных пород. Протестированные чипы являются универсальным решением для маркировки древесины и контроля лесозаготовки на всех этапах. RFID-метки позволяют хранить и передавать данные о древесине в Единую государственную автоматизированную информационную систему (ЕГАИС) «Учёт древесины и сделок с ней». 

DARPA возьмёт на работу ИИ для создания молекул боевого назначения

На сайте агентства DARPA (The Defense Advanced Research Projects Agency, Defense ARPA) появилось сообщение о запуске новой программы Accelerated Molecular Discovery (AMD). Программа по ускорению открытия новых молекул направлена на военные цели, что, впрочем, не исключает мирного применения разработок, если таковые будут предложены.

DARPA

DARPA

По представлению учёных, вселенная молекул насчитывает 1060 комбинаций. Из этого фактически бесконечного множества человечеством открыто и исследовано только 140 млн молекул. Среди неоткрытых молекул наверняка скрываются такие, которые способны укрепить оборонную и наступательную мощь США. Проблема только в том, что каждое новое открытие молекул до сих пор — это интуитивный путь движения учёных с длительными повторяющимися экспериментами, а военным надо быстро и чётко. Дан приказ — немедленно выполнить и доложить!

К счастью, на подхвате оказался поднимающий голову искусственный интеллект. Программа AMD (не путать с одноимённой компанией) предполагает конкурс решений на базе ИИ для создания молекул по представленному набору требований. Это могут быть молекулы для безопасного моделирования боевых химических агентов, для медицины, для покрытий, для красок, для эффективного топлива и многое другое, что придёт на ум пытливому военному разуму.

Платформы ИИ для поиска новых молекул должны уметь извлекать информацию из баз данных и из текстов и создавать инструменты и физически обоснованные руководства для производства молекул с заранее заданными характеристиками. Вебинар с разъяснениями программы DARPA AMD запланирован на 18 октября. Кроме этого, агентство ждёт талантливых химиков и коллективы для работы над увлекательными проектами.

Предложен новый вариант одноатомного транзистора

Транзисторы размером с один атом остаются неблизким, но неизбежным рубежом, после которого невозможно будет развивать данный тип электронных приборов. Исследователи давно изучают данный рубеж, чтобы понять насколько близко и как скором мы сможем к нему приблизиться. Очередной экспериментальный одноатомный транзистор создали в Технологическом институте Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT). Разработка стала продолжением серии экспериментов по созданию одноатомного транзистора в жидком электролите. Новая структура создана в твёрдом электролите и может считаться уникальной.

экспериментальный одноатомный транзистор разработки Технологического института Карлсруэ (KIT)

Экспериментальный одноатомный транзистор разработки Технологического института Карлсруэ (KIT)


Отмечается, что предложенный в KIT транзистор может стать основой квантовых вычислительных систем. При этом он работает при комнатной температуре, а не с охлаждением до −273 °C, как современные квантовые коммутаторы. Но даже для традиционной вычислительной и другой электроники разработка сулит немыслимое — снижение потребления для транзисторов более чем в 10 000 раз.

Высокая энергоэффективность предложенной транзисторной структуры достигнута также за счёт того, что разработчики отказались от полупроводников в пользу исключительно металлов. Транзистор представляет собой два металлических контакта с зазором между ними в один атом. В зазоре находится твёрдый электролит, полученный из жидкого состояния путём высокотемпературного воздействия. С помощью импульса тока, приложенного к контактам, в зазор вводится атом серебра, который замыкает цепь (транзистор переходит в открытое состояние). Обратный импульс выводит атом серебра из зазора, размыкая цепь и запирая транзистор.

Современная электроника и вычислительные мощности во всём мире потребляют около 10 % вырабатываемой электростанциями электроэнергии. В этом свете вопрос снижения потребления транзисторов крайне актуален, уверены в институте. Может так статься, что именно эта разработка окажется востребованной отраслью и приблизит создание электроники с никогда не разряжающейся батарейкой.

Ни гелия, ни воздуха: вакуум поможет на треть увеличить ёмкость жёстких дисков

На недавней конференции 2018 IEEE TMRC Conference сообщество разработчиков технологий записи на магнитные носители и производителей жёстких дисков рассмотрело ряд идей, которые могут помочь в наращивании ёмкости накопителей на магнитных пластинах.

Одним из самых горячо обсуждаемых вопросов была тема влияния газовой среды в блоке с магнитными пластинами на ёмкость жёстких дисков. Компания Western Digital на практических примерах доказала, что замена воздуха на гелий в блоке с пластинами однозначно улучшила динамику наращивания ёмкостей HDD. Пойти ещё дальше — вовсе отказаться от воздуха, гелия или иной газовой среды и создать вокруг пластин и головок вакуум — предложил стартап L2.

Фото Tom Coughlin, 2018 IEEE TMRC

Фото Tom Coughlin, 2018 IEEE TMRC

По мнению разработчиков из L2, полная откачка газа из блока с пластинами поможет упростить производство жёстких дисков за счёт отказа от смазки поверхности носителей и головок, а также за счёт отказа от специального углеродного защитного покрытия всех поверхностей в месте возможного касания. Но главное — переход на вакуум позволит уменьшить расстояние между головками и магнитными пластинами, за счёт чего можно будет увеличить плотность размещения дорожек.

В конечном итоге зазор между головками и пластинами может быть снижен до 3 или 4 нм. При этом в вакууме появляется возможность активного управления зазором. Всё это позволит увеличить ёмкость HDD на величину до 35 % для обычной перпендикулярной записи. Это отличный резерв для наращивания ёмкостей жёстких дисков для всех современных и новых технологий, включая перспективные HAMR (с нагревом) и MAMR (с микроволновым излучением).

Доказана возможность уплотнить запись на жёстких дисках до размеров одного атома

Физики из федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL), расположенной в Швейцарии, опубликовали исследования, в которых доказана возможность уплотнить запись на жёстких дисках или магнитных лентах до размеров одного атома. Это открывает небывалые перспективы перед «классическими» накопителями. Увы, твердотельная память и SSD не могут справиться с тем растущим потоком данных, который необходимо хранить каждый день. По самым скромным оценкам, ежедневный прирост информации приближается к 15 млн гигабайт. Запись информации на уровне одиночного атома стала бы настоящей находкой, с возможностью радикально увеличить плотность размещения информации на магнитных носителях.

Слева изображение со сканирующего туннельного микроскопа, справа вспомогательные атомы кобальта на подложке их оксида марганца (EPFL)

Слева изображение со сканирующего туннельного микроскопа (одноатомный гольмиевый магнит), справа вспомогательные атомы кобальта на подложке из оксида магния (EPFL)

Активнее других разработками на направлении одноатомной записи занимаются физики из Лозанны. На базе лабораторий EPFL ведутся фундаментальные исследования, которые подтверждают, что одноатомная запись больше не является фантастикой. Впрочем, до реального использования она тоже далека. Основной проблемой записи на уровне одиночного атома остаётся остаточная намагниченность. Из-за неё остаётся большая вероятность изменения направления магнитного поля атома под воздействием случайного внешнего поля или в случае температурных скачков. Физики доказали, что существуют материалы и состояния, когда магнитное поле одиночных атомов остаётся стабильным. Иначе говоря, данные после записи не теряются.

В ходе эксперимента использовалась подложка из оксида магния, которая абсорбировала в себя пары из атомов гольмия и вспомогательных атомов кобальта. «Битами» выступали атомы гольмия. С помощью наблюдения через сканирующий туннельный микроскоп учёные убедились, что сильное магнитное поле, как и нагрев не привели к потере «информации» — не изменили намагниченность атомов гольмия. Тем самым на практике подтверждена бистабильность одноатомной записи. По мнению учёных, это может стать последним элементом головоломки для дальнейшей коммерциализации одноатомной записи.

Доказательство бистабильности атомов гольмия (EPFL)

Доказательство бистабильности атомов гольмия (EPFL)

Добавим, что эксперимент выявил способность атомов гольмия оставаться стабильными во внешнем магнитном поле силой, превышающей 8 тесла. С нагревом сложнее. Для записи и считывания данных на уровне одного атома необходимо опираться на квантовые механизмы. Это предполагает экстремально низкие температуры. Намагниченность атомов гольмия оставалась стабильной до температуры 35 К, но уже при нагреве до 45 К (–233,15 °C) атомы начинали спонтанно менять намагниченность в соответствии с направлением внешнего магнитного поля. На следующем этапе учёные намерены решить три ключевых вопроса по одноатомной записи: стабильность, запись и сигнально-шумовые характеристики процессов.

Сделан шаг к памяти будущего: воспроизведён магнитный вихрь (скирмион) размерами 13 нм

Скирмионы или мельчайшие магнитные вихревые структуры, направление магнитной оси индивидуальных атомов в которых меняется по мере удаления от центра вплоть до полной противоположности, интересуют учёных не первый год. Скирмион как устойчивая структура может служить единицей для записи данных на магнитном носителе. Главная особенность скирмиона заключается в возможности воспроизвести его в магнитном материале с меньшими энергетическими затратами, чем в случае изменения намагниченности обычного домена на магнитном носителе жёсткого диска. Происходит это благодаря тому, что векторы атомов в магнитном вихре уже частично и даже полностью развёрнуты в нужную сторону, тогда как в обычном случае приходится менять направление намагниченности на полностью противоположное.

Условное изображение магнитнго вихря, известного как скирмион (Nanoscale / Royal Society of Chemistry)

Условное изображение магнитного вихря, известного как скирмион (Nanoscale / Royal Society of Chemistry)

Очевидно, что подобные качества скирмионов заставляют задуматься об использовании мельчайших магнитных вихрей в качестве основы для памяти будущего. Остаётся решить вопросы масштабирования, подобрать материалы и создать условия для формирования устойчивых вихревых структур при комнатных температурах. Что-то из этого решено, пусть частично, что-то требуется решить. Так, учёные из Университета Небраски-Линкольна (University of Nebraska–Lincoln) смогли закрутить магнитную спираль скирмиона диаметром всего 13 нм. До этого рекордом считался 50-нм скирмион, и дальше дело не шло. Материалом, на котором создан мельчайший магнитный вихрь, остаётся моносилицид марганца (MnSi). Температура, при котором скирмион оставался стабильным, составила −230 °C.

Трековая память в представлении IBM

Трековая память в представлении IBM

Интересным явлением также считается возможность перемещения скирмион с помощью электрических имульсов. Это открывает путь к так называемой трековой памяти, когда данные хранятся и считываются с наномасштабных нитей. В магнитной нити или треке электрический ток способен передавать вихревое состояние (скирмион) от одной группы атомов к другой. Это очевидным образом открывает возможность создания магнитных носителей без механически движущихся частей. Иначе говоря, с высочайшей и недоступной механическим конструкциям надёжностью. Перспективной, например, считается разработка треков шириной около 20 нм. Опыты группы учёных из Университета Небраски-Линкольна приближают создание подобных систем хранения данных.

Учёные не смогли доказать явный вред радиочастотного излучения смартфонов

Помните страшилки про то, как мобильные телефоны «облучают наш организм», а длительные разговоры по сотовому и вовсе провоцируют рак мозга? Такими конспирологическими теориями пугали каждого из нас особо впечатлительные родственники, их обсуждали коллеги по работе, ими стращали псевдоэксперты с экранов ТВ. Под пагубным воздействием смартфонов и их предшественников подразумевался вред от радиочастотного излучения, возникающего при подключении устройства к 2G/3G/4G-сетям.  

Разрушить миф о вреде излучения, испускаемого смартфонами, взялись специалисты Национального института рака (Национальная токсикологическая программа) при Национальном институте здравоохранения США. Роль подопытных в данном исследовании взяли на себя лабораторные крысы, на которых учёные и ставили опыты для выявления чётко прослеживаемой зависимости состояния здоровья от интенсивности излучения. 

www.bbc.com

www.bbc.com

На протяжении двух лет по девять часов в сутки грызуны находились вблизи источников 2G/3G-излучения, подвергаясь его воздействию. В эксперименте принимали участие крысы разного возраста и пола, что позволило бы учёным сформировать объективную картину происходящих изменений в организме подопытных. Так, у некоторых особей мужского пола в ходе исследования развилась опухоль поблизости сердца, в то время как особи женского пола росли абсолютно здоровыми без каких-либо патологий. При этом, как отмечают эксперты, подвергшиеся воздействию излучения крысы прожили дольше своих собратьев, защищённых от негативного влияния извне. Хотя такой результат может быть банальным совпадением и не иметь под собой закономерности. 

Несмотря на незначительные потери массы новорождённых крыс и кормящих их взрослых особей все они достигли среднестатистических размеров и массы. При этом уровень излучения значительно превышал действующие стандарты безопасности для сотовых сетей, принятые Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.

Photo by Cathy Keifer/Shutterstock

Photo by Cathy Keifer/Shutterstock

В своих комментариях представители Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов обратили внимание, что прямой связи между интенсивным регулярным радиочастотным излучением и формированием опухоли головного мозга эксперимент не выявил. Однако результат такого исследования не может достоверно отражать все явления и процессы, происходящие в организме человека при схожих условиях. Не затрагивался и вопрос LTE-излучения, также подлежащий тщательному изучению. 

Японцы показали возможность цифровой модуляции единичными электронами

Японский национальный институт AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) совместно с рядом ведущих учебных и исследовательских подразделений, включая небезызвестную компанию Nippon Telegraph and Telephone Corporation, разработал первую в мире технологию и схемотехнику для управления цифровой модуляцией с помощью манипуляции единичными электронами. Это открывает путь к электронике с предельно малыми токами, которые только возможны, ведь ток — это поток электронов и что может быть меньше, чем перенос заряда единичным электроном?

Электронная полупроводниковая схема для манипуляцией одним электроном и принцип использования цифрового сигнала для дальнейшей модуляции (AIST)

Электронная полупроводниковая схема для оперирования одним электроном и принцип использования цифрового сигнала для дальнейшей модуляции (AIST)

Разработки одноэлектронных приборов (транзисторов) ведутся достаточно давно и не только японцами. Например, десять лет назад наш сайт рассказывал об одноэлектронных транзисторах из графена. Как и другие разработчики, специалисты института AIST использовали принцип кулоновской блокады, когда в одном ограниченном пространстве не может находиться больше допустимого числа электронов — сила отталкивания не даёт им приблизиться ближе допустимого. Созданы прототипы электронных приборов с дозированным испусканием электронов в одном направлении — это источники постоянного тока. Учёные AIST преуспели в том, что первыми сумели создать одноэлектронные приборы для генерации переменного тока в достаточно широком частотном диапазоне: от нуля герц до мегагерц. И это, подчеркнём, предельно малые из возможных токов на уровне нескольких фемтоампер (10−15 А).

Два вида модуляции, воспроизведённые с помощью одноэлектронного сигнала (AIST)

Два вида модуляции, воспроизведённые с помощью одноэлектронного сигнала (AIST)

Для создания переменного тока минимального уровня была создана электронная схема, управляющая единичным электроном как для создания постоянного тока, только в схему были добавлены приборы для управления периодом испускания электронов. По сути, единичные электроны использовались для цифровой модуляции волны заданной формы. Регулируя интервалы времени между испусканием электронов с помощью обычного цифрового сигнала, который подавался на контакты одноэлектронной «пушки», исследователи смогли сформировать на выходе как синусоиду, так и прямоугольную волну. Это обычная цифровая модуляция, только амплитуда волны измерялась значениями токов на уровне энергетических состояний одного электрона.

Полученная на практике синусоида и прямоугодьная волна частотой 80 кГц с амплитудой 5 пикоампер (AIST)

Полученная на практике синусоида и прямоугольная волна частотой 80 кГц с амплитудой 5 пикоампер (AIST)

Разработанная в институте AIST технология жизненно необходима для дальнейшего развития электроники. Это ключ к пониманию процессов в цепях наноуровня, ведь с такими инструментами можно с высочайшей точностью измерить токи и напряжения, а также на практике изучить физику процессов, проходящих где-то там внизу, где полно места, как говорил великий физик Ричард Фейнман.

Литиево-ионные аккумуляторы из вторсырья окажутся не хуже новых

По сравнению с другими источниками автономного питания литиево-ионные аккумуляторы выпускаются в относительно небольших объёмах, но рост парка электромобилей качнёт ситуацию в другую сторону. Пройдёт пять или десять лет и объём отработанных литиево-ионных аккумуляторов превысит несколько миллионов тонн в год. Это не только рост потребления редких ресурсов в виде лития, кобальта и других материалов, которые не бесконечны, это также загрязнение земли и вод от отработанных батарей. Не пора ли об этом подумать?

Восстановленный материал для катода литиево-ионного аккумулятора (University of California San Diego)

Восстановленный материал для катода литиево-ионного аккумулятора (University of California San Diego)

Сегодня утилизируется примерно 5 % отработавших свой ресурс литиево-ионных аккумуляторов. Это очень маленькая цифра на фоне ожидаемого спроса на данный вид батарей. Перед учёными стоит задача создать техпроцесс по доступной утилизации аккумуляторов или, в идеальном случае, по повторному использованию материалов в новой продукции. Такой техпроцесс разработан в лаборатории Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California San Diego).

Профессор Женг Чен (Zheng Chen) разработал технологию восстановления материала катода отработанной литиево-ионной батареи. Техпроцесс с небольшими изменениями одинаково подходит для восстановления литиево-кобальтового оксида и соединения NMC (никеля, марганца и кобальта). В первом случае речь идёт о катодах из аккумуляторов для электроники, а во втором — о катодах из аккумуляторов для электромобилей (преимущественно).

Лабораторные опыты подтвердили полное восстанлвление катода (University of California San Diego)

Лабораторные опыты подтвердили полное восстановление катода (University of California San Diego)

Отработанный катод, лишившийся большей части ионов лития и с нарушенной кристаллической решёткой соединения, помещается в щелочной раствор с солями лития. Затем происходит быстрый и кратковременный нагрев смеси до 800 градусов по Цельсию, после чего раствор медленно остывает. Если из прошедшего такую обработку материала снова создать катод для литиево-ионного аккумулятора, то батарея будет вести себя как будто она сделана из совершенно новых и только что добытых материалов. Тесты в лаборатории показали, что аккумулятор с катодом из восстановленного материала ни в чём не уступает аккумулятору с катодом, изготовленным из свежего сырья.

Новейшие автомобильные литиево-ионные аккумуляторы Samsung

Новейшие автомобильные литиево-ионные аккумуляторы Samsung

Разработка учёных убивает нескольких зайцев. Экономятся земные ресурсы, отходы не будут засорять окружающую среду, а аккумуляторы из «вторсырья» могут стать дешевле. Предложенный профессором Женг Ченом техпроцесс вдвое экономичнее задействованных сегодня при переработке катодов. Так, на восстановление первичных свойств материала уходит 5,9 мегаджоулей, что эквивалентно трём четвёртым бокала бензина. Для внедрения техпроцесса на производство необходимо создать автоматизированную систему извлечения катодов из аккумуляторов вне зависимости от формфактора батарей и адаптировать лабораторные операции до промышленного уровня. Планируется, что переработкой будут заниматься предприятия, расположенные в Азии.

В Бразилии для учёта подписей под петициями предлагают использовать платформу Ethereum

Народные петиции являются неотъемлемой частью довольно сложной избирательной системы Бразилии. Согласно конституции страны, если петиция наберёт более 1 % голосов избирателей, её должны рассмотреть в конгрессе. Однако этот пункт конституции не выполняется — отчасти из-за сложности сбора подписей среди 145 млн избирателей, отчасти из-за проблем с учётом.

Чтобы решить эту проблему, бразильские законодатели намерены обратиться к платформе Ethereum, позволяющей создавать децентрализованные онлайн-сервисы на базе блокчейна. Проект возглавили Рикардо Фернандес Пайшао, советник по законодательным вопросам в бразильском конгрессе и преподаватель университета, и Эвертон Фрага, дизайнер и программист в Ethereum Foundation.

Этот дуэт хочет использовать блокчейн Ethereum, чтобы доказать, что подписи, собранные под петициями к бразильскому конгрессу, действительно имеются.

Reuters/Joedson Alves

Reuters/Joedson Alves

Для реализации проекта будет создано мобильное приложение, используемое для подачи петиции и сбора подписей под ней. Приложение отслеживает количество подписей под каждой петицией. Один раз в день список имён избирателей, поддержавших конкретную петицию, проходит через криптографический процесс, называемый хешированием. Особенность хеширования заключается в том, что это односторонний процесс: любой может проверить, что его имя было введено в хешированную строку символов, получив подтверждение того, что его голос был учтён, но он не сможет повернуть процесс вспять, чтобы посмотреть список сторонников петиции.

«Любой сможет проверить систему», — говорит Пайшао. Он сообщил, что занимается разработкой проекта с начала 2017 года, но всё ещё ждёт одобрения законодательных органов для его запуска.

Австралийские учёные представили 480-кубитный кремниевый квантовый процессор

Университет Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW) имеет собственную позицию в сфере разработки квантовых компьютеров. Квантовые вычислительные системы могут использовать сверхпроводящие элементы, оптические ловушки, атомы, ионы, спины или что-то ещё. Но все они сталкиваются с проблемами масштабирования и со сложностями удержать квантовые состояния согласованным (когерентными) так долго, чтобы можно было с высокой точностью произвести расчёты и прочитать результат. Обе эти проблемы UNSW собирается решить в одном устройстве — в квантовом кремниевом процессоре.

Кремниевый квановый процессор в представлении художника

Кремниевый квантовый процессор в представлении художника

На днях в сетевом журнале Nature Communications в открытом доступе появилась статья «Кремниевая КМОП-архитектура для квантовых компьютеров на спинах» за авторством работников университета. Инженеры и учёные представили проект кремниевого процессора, который оперирует спинами одиночных электронов в качестве квантовых объектов (точек). Для производства такого процессора подходят классические КМОП (CMOS) технологические процессы и традиционные материалы. В данном случае проект разработан для выпуска решений на обычной кремниевой пластине со слоями изоляции из диоксида кремния. Рабочий уровень, в котором хранятся кубиты-электроны, это слой, насыщенный изотопами silicon-28. При этом следует помнить, что даже такой кремниевый процессор должен работать при криогенных температурах порядка 1K или ниже.

Структура, схема элементарной квантовой ячейки и архитектура кремниевого 480-кубитного квантового процессора (Nature)

Структура, схема элементарной квантовой ячейки и архитектура кремниевого 480-кубитного квантового процессора (Nature)

Проект процессора создан модульным с возможностью расширения. Минимальный строительный кирпичик процессора — это блок со сторонами 4 × 20 кубитов. Весь процессор спроектирован как массив 24 × 20 кубитов и состоит из 480 кубитов. Допускается дальнейшее горизонтальное масштабирование для увеличения числа кубитов в процессоре, как и уменьшение масштаба техпроцесса производства. Представленный проект, как заявляют разработчики, хорошо ложится на 14-нм техпроцесс Intel, где расстояние между затворами приближается к 70 нм. Для надёжной работы спроектированного кремниевого квантового процессора необходима ячейка для электрона (кубита) со сторонами 63 нм.

Электрическая схема и сигнальная управляющая структура команд квантового процессора (Nature)

Электрическая схема и сигнальная управляющая структура команд квантового процессора (Nature)

Выбранная учёными 2D-архитектура расположения кубитов преследует главную цель — снизить вероятность появления ошибок в ходе квантовых вычислений. Вернее, они на практике реализовали так называемый поверхностный код (surface code). Поверхностный код подразумевает, что часть кубитов не участвуют в хранении данных, а используются для исправления ошибок в кубитах, отвечающих за данные. Это сравнимо с аппаратной схемой ECC. Например, информационные кубиты и условно ECC-кубиты могут располагаться на плоскости в шахматном порядке. Это позволяет загружать в квантовый процессор программный код и обеспечивать надёжность расчётов.

В предложенной конструкции и схеме нет ничего сложного для современного производства. Схемотехника и её реализация также близка к широко использующейся при выпуске чипов. В общем случае кремниевый квантовый процессор напоминает организацию и работу памяти DRAM. Квантовая точка (электрон) загружается в предназначенную для него область и управляется обычным плавающим затвором (транзистором), как и соседствующая с ним область (J-переход), которая контролирует связанность/взаимодействие соседних квантов. Выглядит просто. Может именно так делается революция?

Учёные создали 53-кубитную квантовую систему с хорошими перспективами

Команда учёных из Университета Мэриленда (UMD) и Национального института стандартов и технологий США (NIST) впервые смоделировала рекордную по числу кубитов квантовую систему, имитирующую такие квантовые явления, как возникновение магнетизма в материалах. Ранее исследователи смогли дойти до моделирования 20-кубитной системы. Новая разработка — это уже 53 взаимодействующих атомных кубита, что в 2,5 раза больше, чем в предыдущем случае.

Квановая последовательность, управляемая лазером в представлении художника

Квантовая последовательность, управляемая лазером в представлении художника

Классические компьютеры, что важно, уже неспособны моделировать поведение квантовых систем такого порядка, поскольку все элементы квантовой системы одновременно находятся в слишком большом числе квантовых состояний. К тому же, по мере увеличения количества исследуемых частиц (квантов) это число растёт экспоненциально. Квантовые вычислительные системы позволяют обойти этот запрет. Их нельзя назвать компьютерами в классическом смысле этого слова. По факту — это в некотором роде аналоги настоящих квантовых систем, наблюдая за поведением которых можно с уверенностью представить поведение реальных квантовых систем. Например, как в случае эксперимента в Университете Мэриленда, изучив квантовые явление возникновения магнетизма.

Квантовая система UMD-NIST представляет собой 53 отдельных ионов иттербия-171 — заряженных атомов в ловушках из позолоченных электродов. На основе представленной модели появляется возможным создать систему с большим числом кубитов и, в итоге, разработать программируемый квантовый компьютер общего назначения. Ионный кубит, по словам разработчиков, это стабильные атомные часы с отличной способностью воспроизведения. Они эффективно увязываются друг с другом с помощью внешнего лазерного излучения. Это означает, что система поддаётся перепрограммированию и реконфигурации под воздействием внешних управляющих факторов.

Оптический квантовый компьютер компании NTT

Оптический квантовый компьютер компании NTT

Атомные и, в частности, ионные кубиты интересны тем, что построенная на них квантовая система хотя и использует вакуумные камеры, но работает при комнатной температуре и обычном атмосферном давлении. Подобную систему 27 ноября сделали публично доступной в Японии благодаря компании NTT. Она потребляет примерно как мощный настольный компьютер, хотя специализированные расчёты выполняет во много раз быстрее.

Схема эксперимента учёных из Университета Мэриленда (Nature)

Схема эксперимента учёных из Университета Мэриленда (Nature)

Модель квантовой системы UMD-NIST предельно специализированна. Каждый ион в ловушке имитирует частицу со своим спином — маленький магнит (см. на картинке выше). Таким образом — это цепочка спинов, которая моделирует квантовые магнитные явления в материалах. Сначала спины упорядочивают — придают им одинаковое направление внешним магнитным полем, а потом ослабляют поле и постепенно повышают его напряжённость. Тем самым в действие включаются квантовые явления ближнего и дальнего взаимодействия спинов, что невозможно в представленном объёме смоделировать на обычных компьютерах. В созданной на основе оптических ловушек модели всё происходит как «на самом деле», позволяя на практике наблюдать квантовый магнетизм в «естественных» условиях.

Быстрый старт в игрострое с Unity, С# и Python

Создавать логику игровых миров и увлекать игроков геймплеем, обсуждать игры на работе и получать 100 000 руб. в месяц — это жизнь программиста-игродела. Но как быстрее дойти до жизни такой?

Начинают разработчики одинаково: учатся программировать и набирают опыт, чтобы попасть в команду или запустить свой проект. Чем быстрее вы преодолеете этот первый, общий для всех этап, тем раньше займетесь реализацией собственных уникальных идей.

Мотивируйте себя — стройте учёбу так, чтобы получать зримые и интересные вам результаты. Для этого нужно правильно выбрать средства разработки и наставника.

Инструменты игродела: Python и C#

Если начинаете с нуля, попробуйте Python — его конструкции наглядно раскрывают суть программирования и учат писать лаконичный, читабельный код. Какие бы языки вы не использовали в дальнейшем, с Питоном вы быстро напишете прототип игры или дополнительную функциональность к ней.

Для создания игр на чистом Python есть:

  • Пакет PyGame — с ним можно за день написать простую мобильную 2D-игру.
  • Библиотека Pyglet — ориентирована на 3D-игры.
  • Движок RenPy — под визуальные новеллы, квесты, и простые RPG.

Если уже умеете программировать, обратите внимание на движок Unity. Он использует язык C# и позволяет создавать масштабные 3D-проекты для Windows, iOS, Android, X-Box, PlayStation и других платформ. С ним вам открыт путь в коммерческий геймдев. На Юнити игры делают свыше 4 млн разработчиков — легко найти команду.

Симбиоз: скрипты Python в Unity

Поскольку лень — двигатель прогресса, а Питон лаконичнее C#, игроделы охотно используют преимущества двух языков в одном проекте. Из Python-скриптов можно напрямую обращаться к классам Unity и менять поведение игры без перекомпиляции:

  • добавлять новые варианты поведения объектов;
  • выпускать дополнения к игре;
  • упрощать фанатам моддинг за счет выноса настроек в редактируемые файлы.

Школа игростроя

Когда вы решили, что изучать — ищите наставника. Он выстроит план занятий, будет оценивать вашу работу и подсказывать, как её улучшить. Самостоятельное обучение с нуля — это бег по извилистой дороге, где разложены грабли. Получить диплом программиста в вузе — действенный, но долгий метод. Тем более, университетская программа отстаёт от трендов игростроя.

Быстрее учиться у практикующих разработчиков через Интернет. Ещё лучше — на курсах со стажировкой. Из российских проектов, где учат кодеров и игроделов, можно рекомендовать онлайн-университет GeekUniversity. Там за год готовят специалиста уровня middle, дают возможность собрать портфолио, пройти стажировку и устроиться в компанию уровня Mail.Ru.

Начните с бесплатных курсов — так вы проверите свой интерес к теме и увидите, стоит ли платить за продолжение учёбы.

В апреле 2018 года в России приступят к учёту гражданских дронов

Весной следующего года в России планируют запустить учёт гражданских беспилотных воздушных судов (БВС). В пресс-службе Минтранса России сообщили «Известиям», что необходимая документация будет согласована и направлена на утверждение правительству в ноябре, но потребуется время на проведение формальных процедур по назначению подведомственного Минтрансу предприятия ФГУП «ЗащитаИнфоТранс» оператором учёта. Поэтому приступить к учёту гражданских беспилотников можно будет не ранее апреля 2018 года.

Изменения в Воздушный кодекс, обязывающие пользователей ставить на учёт все приобретённые беспилотники с максимальной взлётной массой от 250 г, вступили в силу 5 июля, но механизм постановки на учёт пока не заработал, так как до сих пор правительство не утвердило соответствующий порядок. Минтранс России планирует в ноябре завершить подготовку проекта постановления правительства РФ об утверждении порядка учёта гражданских БВС.

«Проект постановления будет направлен в правительство РФ после завершения этапов согласования таблиц разногласий в федеральных органах исполнительной власти и проведения оценки регулирующего воздействия. Предположительно в конце осени», — рассказал представитель Минтранса.

По словам главы департамента программ развития Минтранса Алексея Семенова, система учёта гражданских беспилотников в настоящее время уже работает в тестовом режиме. Для маркирования дронов планируется использовать учётные опознавательные знаки, созданные на основе радиочастотных меток, которые показали высокую надёжность и полную электромагнитную совместимость при использовании на аппаратах в различных климатических зонах России.

В России стала обязательной регистрация беспилотников весом от 250 г

С сегодняшнего дня в России вступило в силу положение об обязательной регистрации беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) весом от 250 г до 30 кг. Об этом сообщил ресурс РИА Новости со ссылкой на изменения в Воздушном кодексе.

Tech Advisor

Tech Advisor

Постановка дронов на учёт будет производиться в предприятии «ЗащитаИнфоТранс», подведомственном министерству транспорта России и являющемся разработчиком технологии идентификации беспилотного летательного аппарата. На корпус беспилотника будет крепиться RFID-метка, благодаря которой можно будет считывать информацию об аппарате и его владельце на расстоянии до 300 м.

При смене владельца беспилотника, замене оборудования, а также в случае проведения ремонтных работ потребуется повторная регистрация аппарата.

Electronic Products Magazine

Electronic Products Magazine

Регистрация беспилотника производится бесплатно на сайте системы учёта беспилотных воздушных судов uavreg.ru. «С 5 июля 2017 г. в соответствии с пунктом 3.2. статьи 33 Федерального закона от 03.07.2016 N 291-ФЗ все ввезенные или произведенные на территории Российской Федерации беспилотные гражданские воздушные суда максимальной взлетной массой от 0,25 кг до 30 кг подлежат обязательному учету в порядке, установленном правительством Российской Федерации», — указано на сайте uavreg.ru.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥