Компании QphoX, Rigetti и Qblox совместно представили прорыв в области квантовых вычислений, успешно продемонстрировав технологию, способную значительно упростить создание масштабных квантовых компьютеров. Исследователям удалось разработать и протестировать преобразователь, который позволяет передавать квантовую информацию через оптоволокно вместо традиционных коаксиальных кабелей.

Современные квантовые компьютеры на основе сверхпроводящих кубитов считаются одной из самых перспективных платформ благодаря высокой скорости работы и возможности использования существующих технологий полупроводниковой промышленности. Однако для создания отказоустойчивого квантового компьютера потребуется от 10 000 до миллиона физических кубитов, что создаёт серьёзные технические проблемы.

Основная сложность заключается в том, что существующие системы охлаждения — рефрижераторы растворения — не способны вместить необходимое количество проводов, усилителей и микроволновых компонентов для управления таким количеством кубитов. Кроме того, традиционное оборудование создаёт значительную тепловую нагрузку.

Голландский стартап QphoX разработал решение этой проблемы, создав преобразователи на основе пьезо-оптомеханической технологии. Они способны конвертировать микроволновые сигналы, используемые для управления кубитами, в инфракрасный свет, который может передаваться по оптоволокну. Оптические волокна занимают значительно меньше места и практически не проводят тепло.

В ходе эксперимента исследователи подключили преобразователь к сверхпроводящему кубиту и смогли измерить его состояние с помощью света, передаваемого через оптоволокно. Важно, что во время работы удалось защитить кубит от декогеренции, вызываемой тепловым шумом или случайными оптическими фотонами от преобразователя.

«Преобразование микроволн в оптические сигналы — это стремительно развивающаяся технология с далеко идущими последствиями для квантовых вычислений. Наша работа демонстрирует, что преобразователи готовы к интеграции со сверхпроводящими кубитами», — отметил ведущий автор работы, главный квантовый инженер QphoX доктор Тьерри ван Тиль.

Похоже, что новые видеокарты AMD действительно могут быть очень производительны для приписываемых им некоторыми утечками цен. 

Насколько это хорошо решит цена. Если она составит 600 долларов, как утверждали ранние слухи, это будет огромное преимущество новинки AMD. Особенно на фоне дефицита и огромных наценок в случае RTX 50. При цене в 700 долларов новая модель Radeon будет очень привлекательна только первое время, пока RTX 5070 Ti недоступна по нормальным ценам.  

Напомним, анонс карт RX 9070 состоится 28 февраля, а в продаже они появятся в начале марта. 

Учёные из Университета Байройта разработали метод невидимости объектов в потоке частиц с помощью магнитного поля. Это первый случай, когда технология маскировки, ранее применявшаяся только для световых и звуковых волн, успешно адаптирована для управления движением частиц.

Исследовательская группа под руководством специалистов кафедры экспериментальной и теоретической физики создала систему, в которой частицы коллоиды перемещаются в магнитном поле с шахматным узором. Особенность этих частиц заключается в их парамагнитных свойствах — они проявляют магнитные свойства только вблизи магнита или внешнего магнитного поля.

Благодаря точно рассчитанным изменениям магнитного поля учёным удалось создать участки на «шахматной доске», которые остаются незатронутыми потоком частиц, становясь фактически невидимыми. При этом замаскированные области влияют на движение коллоидов только во время обхода препятствия, но не после его прохождения.

Анна Росси, один из ключевых исследователей проекта, отмечает: «Мы экспериментально доказали, что при правильно выбранной форме препятствия его размер не имеет значения. Независимо от величины преграды, частицы достигают места назначения в срок».

Практическое применение этой технологии особенно перспективно в области миниатюрных химических лабораторий, известных как lab-on-a-chip. Такие устройства позволяют транспортировать активные вещества целенаправленно, защищая их от нежелательных преждевременных химических реакций.

Этот прорыв демонстрирует, как концепции, ранее считавшиеся научной фантастикой, становятся реальностью в современных лабораториях, открывая новые горизонты для развития микрофлюидных технологий и химического производства.

Выход нового поколения видеокарт Nvidia показал, что проблема с разъёмом питания 12VHPWR и его новой версией 12V-2x6 не решена. Новые карты тоже небезопасны, а разъёмы ненадёжны. И так как один из тестов показал перегрев именно разъёма и кабеля, производители предлагают охлаждать сам разъём! 

На просторах китайской платформы Taobao появились специальные переходники для оговариваемого разъёма питания. Они подключаются к видеокарте, и уже в них подключается кабель. И вот этот переходник оснащён собственным крошечными вентилятором. 

Кроме того, имеется небольшой экран, на который выводится температура и потребляемая мощность. Насколько эффективным является такое решение, неясно, потому что охлаждает переходник фактически сам себя. Кроме того, судя по всему, основа всех проблем — это вовсе не кабели и не разъёмы сами по себе. Дело в том, что у карт RTX 40 и теперь у RTX 50 в рамках нового разъёма питание подаётся с разделением на две группы, а у RTX 30 было разделение на три группы, то есть на каждый пин приходится меньше мощности.  

Напомним, RTX 3090 Ti потребляет заметно больше RTX 4090, но с первыми никогда никаких проблем с кабелями не было. Таким образом, возможно, переходник с охладителем и может частично решить проблему, но вряд ли избавит от неё полностью. 

Исследователи из Университета Пердью (США) и Технологического университета Чалмерса (Швеция) разработали технологию, которая может сделать оптические атомные часы компактными и доступными для широкого использования. Это решение основано на использовании микрогребёнок на чипе и может увеличить точность определения времени и географического положения в тысячу раз.

В настоящее время мобильные телефоны, компьютеры и GPS-системы получают точные данные о времени благодаря работе более 400 атомных часов по всему миру. Любые часы, будь то механические, атомные или умные, состоят из двух основных частей: осциллятора и счётчика. Осциллятор обеспечивает периодические колебания определённой частоты, а счётчик подсчитывает количество циклов осциллятора.

Традиционные атомные часы используют микроволновые частоты для создания энергетических колебаний в атомах. Однако в последние годы учёные начали исследовать возможность использования лазеров для оптического возбуждения колебаний. Подобно линейке с большим количеством делений, оптические атомные часы позволяют разделить секунду на ещё более мелкие промежутки времени, что приводит к тысячекратному увеличению точности измерения времени и определения положения.

«Современные атомные часы обеспечивают работу GPS-систем с точностью позиционирования в несколько метров. С оптическими атомными часами можно достичь точности до нескольких сантиметров. Это улучшает автономность транспортных средств и всех электронных систем, основанных на позиционировании. Кроме того, оптические атомные часы могут обнаруживать минимальные изменения широты на поверхности Земли и использоваться для мониторинга, например, вулканической активности», – поясняет профессор Минхао Ци из Университета Пердью.

Ключевым элементом новой технологии являются микрогребёнки – миниатюрные устройства на чипе, способные генерировать спектр равномерно распределённых частот света. Исследователи смогли решить проблему подсчёта сверхвысоких частот колебаний (порядка сотен терагерц) с помощью системы из двух микрогребёнок с небольшим смещением частот между ними.

«Нам удалось решить проблему, объединив две микрогребёнки, частотные интервалы которых близки, но имеют небольшое смещение, например, 20 гигагерц. Это смещение служит тактовым сигналом, который можно определить электронным способом», – объясняет ведущий автор исследования Кайи Ву.

Новая система также включает интегральную фотонику, использующую компоненты на чипе вместо громоздкой лазерной оптики. Это позволяет уменьшить размеры и вес системы до миллиметров, что открывает возможности для массового производства.

«Мы надеемся, что будущие достижения в области материалов и технологий производства позволят ещё больше оптимизировать технологию, приближая нас к миру, где сверхточное измерение времени станет стандартной функцией в наших мобильных телефонах и компьютерах», – заключает Виктор Торрес Компани, профессор фотоники из Университета Чалмерса.

Китайские учёные разработали новый высокотемпературный сверхпроводник на основе никеля, способный работать при температуре выше -233°C без создания высокого давления. Это достижение стало результатом трёхлетней работы команды инженеров и физиков из Южного университета науки и технологий.

В ходе исследования специалисты синтезировали тонкие плёнки двухслойного никелата (La?.??Pr?.??Ni?O?). Ключевым моментом стала частичная замена лантана на празеодим в структуре никелата, что позволило материалу переходить в сверхпроводящее состояние при температуре около -228°C.

До этого открытия высокотемпературные сверхпроводники создавались преимущественно на основе соединений меди и железа, а никелатные сверхпроводники требовали условий высокого давления для функционирования. Преодоление порога в -233°C, известного как предел Макмиллана, особенно значимо, так как за этой границей классические теории сверхпроводимости становятся менее предсказуемыми.

Исследователи выращивали никелаты с контролируемым замещением редкоземельных металлов и точным содержанием кислорода. Эпитаксиально выращенные тонкие плёнки двухслойного никелата показали впечатляющие результаты, открывая новые перспективы в создании высокотемпературных сверхпроводников.

Научное сообщество продолжает поиски сверхпроводника, работающего при комнатной температуре, что могло бы произвести революцию в различных технологических областях. Возможность достижения сверхпроводимости без необходимости использования дорогостоящих и сложных систем охлаждения значительно снизит потери энергии при электропередаче, что приведёт к существенному повышению эффективности и снижению затрат.

Это открытие может способствовать развитию технологий в области магнитолевитационных поездов, термоядерных реакторов и компонентов МРТ-аппаратов. Кроме того, оно может помочь в исследованиях, направленных на понимание механизмов перехода материалов в сверхпроводящее состояние.

Международная группа учёных впервые создала детальную карту сил, действующих внутри протона, показав, как кварки – мельчайшие частицы материи – реагируют при столкновении с высокоэнергетическими фотонами.

«Мы использовали мощную вычислительную технику, называемую решёточной квантовой хромодинамикой, чтобы составить карту сил, действующих внутри протона», – рассказал заместитель заведующего кафедрой по учебной работе Школы физики, химии и наук о Земле, доцент Росс Янг. По его словам, этот подход разбивает пространство и время на мелкую сетку, позволяя моделировать, как сильное взаимодействие – фундаментальная сила, связывающая кварки в протоны и нейтроны – меняется в разных областях внутри протона.

Основные расчёты были проведены аспирантом Университета Аделаиды Джошуа Кроуфордом совместно с международными коллегами. «Наши результаты показывают, что даже на таких микроскопических масштабах действующие силы колоссальны – они достигают полумиллиона ньютонов в пространстве, гораздо меньшем атомного ядра», – отметил Кроуфорд.

Полученные карты сил предоставляют новый способ понимания сложной внутренней динамики протона, помогая объяснить его поведение при высокоэнергетических столкновениях, например, в экспериментах на Большом адронном коллайдере (БАК). БАК, построенный Европейской организацией ядерных исследований (ЦЕРН) в сотрудничестве с более чем 10 000 учёных из сотен университетов и лабораторий более чем 100 стран, является крупнейшим и самым мощным ускорителем частиц в мире.

Результаты исследования могут найти применение в протонной терапии – методе лечения опухолей, использующем высокоэнергетические протоны для точечного воздействия на раковые клетки при минимальном повреждении окружающих тканей. Визуализация невидимых сил внутри протона впервые соединяет теорию с экспериментом, открывая новые перспективы для развития науки и медицины.

Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН) ввела в эксплуатацию новую оптоволоконную линию связи между лабораторией и Французским национальным метрологическим институтом в Париже. Эта линия значительно повысит точность измерений и поддержит эксперименты, такие как ALPHA, в их поиске различий между материей и антиматерией.

Эксперименты на Фабрике антиматерии ЦЕРН проверяют фундаментальные принципы, такие как CPT-симметрия, изучая свойства и поведение антиматерии и сравнивая их с обычной материей. Эксперимент ALPHA проводит такие тесты посредством спектроскопии антиводорода — измеряя частоты переходов в антиатоме с помощью лазера или микроволн. Если результаты совпадают с результатами для обычного водорода, то измерение считается согласующимся с CPT-симметрией.

Эти частоты, измеряемые в герцах (Гц), что эквивалентно одному колебанию в секунду, соответствуют интервалам энергетических уровней в атомах и спектральным линиям, возникающим при квантовых переходах между уровнями. Для точного сравнения материи и антиматерии частоты должны быть определены с невероятной точностью, что требует использования сверхточных часов.

Поэтому недавно в ALPHA были установлены цезиевые фонтанные часы, а новая оптоволоконная линия связи между экспериментом и Французским национальным метрологическим институтом в Париже теперь работает в режиме онлайн. И часы, и оптическая линия помогут повысить точность измерений антиводорода в ALPHA на порядки.

«Для нашего предыдущего измерения перехода между основным состоянием и первым возбуждённым состоянием антиводорода мы использовали более простые часы, сделанные из кварцевого осциллятора, синхронизированного через GPS-спутник в качестве эталона частоты, и мы достигли точности частоты перехода две части на триллион (2×10-12). Однако эквивалентное измерение на водороде, выполненное за несколько лет до нашего измерения антиводорода, имеет ещё более высокую точность — четыре части на квадриллион (4×10-15), что требует лучших часов для поиска потенциальных различий между материей и антиматерией», — говорит физик Янко Наута из коллаборации ALPHA.

Для ALPHA и оптоволоконная линия, и цезиевые фонтанные часы играют важную роль в проведении измерений антиводорода с точностью, соответствующей измерениям водорода. Новая линия поможет уменьшить шум в измерениях и лучше оценивать часы в долгосрочной перспективе, чтобы убедиться, что они остаются точными. Кроме того, она позволит в будущем использовать сигналы от оптических квантовых часов, превосходящих стабильность часов, которые в настоящее время реализуют секунду СИ.

Это имеет потенциал для повышения точности часов по всему ЦЕРН и может предоставить новый способ доступа Лаборатории ко Всемирному координированному времени (UTC) — глобальному стандарту для измерения времени. Оптический сигнал от линии может синхронизироваться с UTC более точно, чем через GPS-спутник, который в настоящее время используется в ЦЕРН.

Последнее точное измерение ALPHA перехода между основным состоянием и первым возбуждённым состоянием антиводорода наложило более жёсткие ограничения на нарушения CPT-симметрии, чем предыдущее измерение. С новой оптической линией связи коллаборация надеется подвергнуть CPT-симметрию ещё более строгим испытаниям.

Немецкая компания Isar Aerospace завершила испытания своей первой ракеты Spectrum и готова к запуску, ожидая лишь получения лицензии. Об этом 21 февраля сообщила сама компания, подтвердив успешное проведение огневых испытаний первой ступени Spectrum неделей ранее. Во время теста девять двигателей ракеты проработали в течение 30 секунд. Аналогичные испытания верхней ступени были проведены ещё в третьем квартале прошлого года.

Компания планирует осуществить запуск Spectrum с космодрома Андёйя в северной Норвегии. Полёт состоится «как можно скорее» после получения лицензии на запуск от Управления гражданской авиации Норвегии, которое выдало лицензию самому космодрому ещё в августе прошлого года. Isar Aerospace не раскрывает ожидаемых сроков получения лицензии, но отмечает, что период запуска будет определён в рамках процесса лицензирования.

Ракета Spectrum разработана для вывода до 1000 кг полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту и до 700 кг на солнечно-синхронную орбиту. Она является одной из нескольких ракет, разрабатываемых европейскими стартапами, ни одна из которых пока не достигла орбиты.

Изначально компания планировала осуществить первый запуск Spectrum в прошлом году. «Мы хотели запуститься несколько месяцев назад, но нам нужно было продолжить испытания, пока не поняли, что можем приступить к запуску», – пояснила Стелла Гильен, коммерческий директор Isar, во время панельной дискуссии на симпозиуме Smallsat 4 февраля.

Она отметила, что компания разработала не только саму ракету Spectrum, но и инфраструктуру для её производства и тестирования в промышленных масштабах, и всё это с момента основания компании в конце 2018 года. Текущая фабрика Isar способна производить от шести до восьми ракет в год, а компания переезжает в более крупное помещение, где сможет выпускать от 30 до 40 ракет ежегодно.

Isar уже приступила к производству второй и третьей ракет Spectrum, не дожидаясь первого запуска, который компания подчёркнуто называет испытательным полётом.

«Этот полёт станет первым комплексным испытанием десятков тысяч компонентов», – отметил Йозеф Флайшманн, соучредитель и технический директор компании. «Независимо от того, насколько далеко мы продвинемся, этот первый испытательный полёт, надеемся, предоставит нам огромный объём данных и опыта, которые мы сможем применить в будущих миссиях».

Немецкие учёные разработали полимерную плёнку, которая при нагревании превращается в безопасный полиуретановый пенопласт. Специалисты Института прикладных полимерных исследований Фраунгофера IAP создали материал, устраняющий риски для здоровья при производстве пенополиуретана.

Традиционное производство полиуретановой пены связано с использованием изоцианатов — токсичных веществ, вызывающих раздражение дыхательных путей и кожи. Некоторые изоцианаты даже подозреваются в канцерогенности. Новая разработка полностью исключает применение этих опасных компонентов.

Инновационный материал, получивший название FOIM (от английских слов foil и foam), представляет собой полимер с памятью формы. При нагревании до 60 градусов Цельсия плёнка толщиной 2,5 миллиметра расширяется до пены толщиной 40 миллиметров — увеличение в 16 раз. Получаемый мягко-эластичный пенополиуретан имеет плотность 80 килограммов на кубический метр, что по стандарту DIN EN ISO 33861 относит его к категории низкой плотности.

«Наша плёнка позволяет существенно экономить место при транспортировке и хранении», — подчёркивает руководитель исследовательского подразделения синтеза и полимерных технологий доктор Торстен Преч. Это особенно важно для отраслей, где критично снижение логистических затрат, например, в аэропромышленности.

Успешные испытания показали, что материал может заполнять полости даже сложной формы и использоваться для соединения деталей. Исследователи могут настраивать характеристики плёнки и получаемой пены — гибкость, прозрачность, плотность, теплопроводность и эластичность — под конкретные задачи.

Области применения нового материала обширны: от мебельной промышленности до автомобилестроения (изоляция и облицовка салона), от строительства (заполнение швов) до упаковки хрупких товаров. Особенно важно использование безопасной технологии в строительстве, где работы часто ведутся непосредственно на объектах.