Публичные новости

Учёные создали фотонный «мозг»: микрочип имитирует нейроны с помощью света

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 23:20
6 0 0

Исследователи Международной иберийской лаборатории нанотехнологий (INL) представили микроскопическое устройство, способное обрабатывать информацию подобно человеческому мозгу, но с использованием света вместо электричества. Размером с пылинку (6–10 микрометров), этот полупроводниковый чип из арсенида галлия генерирует ритмичные импульсы под воздействием инфракрасного излучения — как нейрон «общается» с другими клетками через синхронизированные сигналы. Технология может стать основой для нового поколения умных устройств: от роботов с мгновенной реакцией до компактных гаджетов, которые не греются и работают годами на одной батарее.

В основе разработки — феномен отрицательного дифференциального сопротивления (ОДС), который обычно возникает в сложных электронных схемах. Учёные впервые добились его появления под воздействием ближнего инфракрасного света (длина волны 830 нанометров). Когда луч попадает на поверхность чипа, структура из нанослоёв арсенида галлия начинает «пульсировать» — ток скачкообразно меняется при увеличении напряжения, создавая устойчивые колебания. Эти ритмичные импульсы, напоминающие активность биологических нейронов, возникают на частоте 350 тыс. раз в секунду и могут управляться интенсивностью света.

Изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), изготовленных сенсорных нейронных устройств осциллятора µRTD-PD с увеличивающимися диаметрами микростолбиков (d). (a) Общий вид всего устройства с d = 6 мкм. На вставке показано увеличенное изображение области микростолбиков. Увеличенные изображения микростолбиков устройств с диаметрами (b) d = 8 мкм и (c) d = 10 мкм. Источник: Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-90265-z

Ранние аналоги таких систем требовали дополнительных компонентов для обработки сигналов, но здесь сенсорные функции и генерация импульсов объединены в одном устройстве. В экспериментах чип демонстрировал стабильную работу даже после 1000 циклов: осцилляции включались при определённой яркости света и подавлялись при её снижении, имитируя процессы возбуждения и торможения в нервной системе. Например, короткие световые импульсы вызывали «пачку» сигналов, которую можно запрограммировать для распознавания образов или фильтрации данных — словно нейрон учится реагировать на внешние стимулы.

Главное преимущество технологии — энергоэффективность. Поскольку свет одновременно является и источником данных, и «топливом» для вычислений, система тратит минимум энергии на преобразование сигналов. Кроме того, скорость обработки в тысячи раз выше, чем у традиционных электронных нейроморфных чипов. Это открывает путь к интеграции разработки в системы машинного зрения для дронов, где задержка в миллисекунды может привести к аварии, или в умные контактные линзы, анализирующие окружение в реальном времени.

Учёные подчёркивают, что их фотонный нейрон совместим с существующими оптоэлектронными компонентами — лидарами, 3D-камерами и датчиками движения. Это позволит внедрять его в автономные автомобили, промышленных роботов и даже медицинские импланты без полного перепроектирования аппаратной части.

-
Прочитать...

Скручивание двумерных материалов на 40° создало искусственные атомы для квантовых вычислений

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 22:19
8 0 0

Исследователи из Рочестерского университета (США) совершили прорыв в создании квантовых технологий, обнаружив уникальные оптические свойства в скрученных двумерных материалах. Как следует из исследования, наложив два одноатомных слоя специального материала и скрутив их под большими углами, учёные получили экситоны — искусственные атомы, способные выступать в роли кубитов, базовых единиц квантовых вычислений.

Эксперимент основан на манипуляциях с диселенидом молибдена — двумерным материалом, который, в отличие от графена, менее стабилен, но обладает уникальными свойствами. Скручивая его слои на углы до 40°, физики смогли активировать «тёмные экситоны» — частицы, не взаимодействующие со светом в обычных условиях.

«Если бы у нас был всего один слой материала, то эти экситоны оставались бы “невидимыми” для света. Но благодаря скручиванию мы получаем управляемые искусственные атомы, защищённые от внешних воздействий», — поясняет Никколас Вамивакас, профессор оптической физики и соавтор работы.

Иллюстрация: нейросеть DALL-E

Исследование развивает идеи Нобелевской премии 2010 года по физике, присуждённой за открытие графена. Ранее учёные изучали муаровые сверхрешётки — структуры, возникающие при наложении и слабом скручивании (например, на 1,1°) двумерных материалов. Такие конфигурации демонстрировали сверхпроводимость и другие экзотические свойства. Однако команда из Рочестера пошла иным путём: вместо графена и малых углов они использовали диселенид молибдена с аномально большими углами скручивания, что, вопреки ожиданиям, привело к стабильным экситонам с высокой способностью сохранять информацию под воздействием света.

«Это стало неожиданностью. Диселенид молибдена считается менее перспективным для хранения данных по сравнению с аналогами. Теперь мы уверены: если применить наш метод к другим материалам, результаты будут ещё лучше», — отмечает аспирант Арнаб Барман Рэй.

По мнению авторов, открытие станет основой для новых квантовых устройств. «Искусственные атомы могут стать элементами памяти квантовых компьютеров, узлами в квантовых сетях или компонентами оптических резонаторов. В перспективе это приведёт к созданию сверхэффективных лазеров и симуляторов квантовых процессов», — добавляет Вамивакас. Учёные намерены продолжить эксперименты с другими материалами, чтобы приблизить эру практического применения квантовых систем.

-
Прочитать...

Asus предлагает почти тот же мини-суперкомпьютер, как у Nvidia, только на 1000 долларов дешевле. Представлен Ascent GX10

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 22:19
7 0 0

Компания Nvidia сегодня представила мини-ПК

фото Asus

Дело в том, что партнёром Nvidia по проекту выступает Asus, которая представила свой вариант новинки. Называется мини-ПК Ascent GX10. Это тот же компьютер, что и у Nvidia, только в другом корпусе и в виде младшей версии с SSD объёмом 1 ТБ против 4 ТБ у Nvidia. Но и цена тут не 4000 долларов, а 3000. 

Судя по изображению, корпус версии Asus может быть даже немного компактнее, чем у Nvidia, но пока точных данных нет. Что касается характеристик, за исключением SSD всё остальное идентично модели DGX Spark.  

-
Прочитать...

С помощью РНК-оригами удалось приблизить создание полностью синтетических клеток

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 22:19
6 0 0

В погоне за созданием искусственных клеток из неживых компонентов учёные из Центра молекулярной биологии Гейдельбергского университета (ZMBH) преодолели ключевой барьер. Используя метод РНК-оригами, команда синтезировала нанотрубки, способные складываться в структуры, аналогичные цитоскелету живых клеток. Это достижение приближает науку к разработке полноценных синтетических клеток, способных функционировать без традиционного белкового синтеза.

Цитоскелет — важнейшая структурная система клеток, отвечающая за их стабильность, форму и подвижность. Однако создание таких элементов в искусственных условиях долгое время оставалось сложной задачей из-за зависимости от белков, которые формируются в ходе транскрипции и трансляции генетической информации. «Только в этом процессе задействовано более 150 генов», — подчёркивает профессор Гёпфрих, возглавляющая группу «Биофизическая инженерия жизни» в ZMBH.

Источник: Nature Nanotechnology (2025). DOI: 10.1038/s41565-025-01879-3

Чтобы обойти необходимость белкового синтеза, команда использовала РНК-оригами — технологию, которая позволяет создавать сложные структуры за счёт самоорганизации молекул рибонуклеиновой кислоты. Первым этапом стала разработка ДНК-последовательности с помощью компьютерного моделирования. Этот шаблон кодирует форму, которую РНК должна принять после сворачивания. Далее искусственный ген синтезировали и обработали с помощью РНК-полимеразы — фермента, который «считывает» информацию и производит соответствующий РНК-компонент. Специально созданные алгоритмы обеспечили корректное сворачивание молекул.

В результате исследователям удалось получить микротрубки длиной в несколько микрон, формирующие сеть, напоминающую естественный цитоскелет. Эксперименты проводились в липидных везикулах — упрощённых моделях клеток. С помощью РНК-аптамеров искусственные структуры прикрепили к мембранам. Учёные также показали, что свойства «скелета» можно регулировать, внося точечные мутации в ДНК-шаблон.

«В отличие от ДНК-оригами, РНК-оригами позволяет синтетическим клеткам самостоятельно производить строительные элементы», — отмечает Гёпфрих. Это открывает путь к направленной эволюции таких систем. По её словам, работа закладывает основу для разработки полной молекулярной «машинерии» РНК-клеток. Долгосрочная цель проекта — создать функциональные синтетические клетки, способные воспроизводиться и адаптироваться без участия природных белков.

Дальнейшие эксперименты позволят расширить функционал РНК-структур и приблизиться к созданию полностью автономных искусственных клеток, что может кардинально изменить биотехнологии и медицину.

-
Прочитать...

Это суперкомпьютер Nvidia в формате мини-ПК с ценой 4000 долларов. Представлен DGX Spark

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 22:19
6 0 0

В начале года Nvidia показала необычный для себя продукт. Это был условно потребительский мини-ПК

фото Videocardz

Устройство называется DGX Spark. Это всё тот же мини-ПК габаритами всего 150 х 150 х 50,5 мм, который при этом оснащён чипом Grace Blackwell (GB10 SuperChip). В его конфигурацию входят 20-ядерный процессор (10 ядер Cortex-X925 и 10 ядер Cortex-A725) и GPU на архитектуре Blackwell, характеристики которого не раскрываются. Известно, что производительность в задачах ИИ (FP4) достигает 1 PFLOPS.  

Система также оснащена 128 ГБ оперативной памяти LPDDR5X, а шина памяти имеет разрядность в 256 бит. Как сказано на сайте компании, этот мини-ПК идеально подходит для рабочих нагрузок разработчиков искусственного интеллекта, исследователей и специалистов по обработке данных.  

Также можно выделить Wi-Fi 7, Bluetooth 5.3, четыре USB-C и SSD объёмом 1 либо 4 ТБ. При этом потребление тут относительно невелико — 170 Вт. 

Цена мини-ПК составляет 4000 долларов, но это версия с SSD объёмом 4 ТБ. Младшей версии на сайте пока нет.  

-
Прочитать...

Международная команда астрофизиков впервые вычислила изначальную массу нейтронных звёзд

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 22:19
5 0 0

Группа учёных из Китая и Австралии провела первое в истории исследование, позволившее определить изначальную массу нейтронных звёзд — сверхплотных остатков массивных светил, завершивших свою эволюцию в гигантских вспышках сверхновых. Результаты работы стали важным шагом в понимании механизмов формирования этих экстремальных объектов и интерпретации данных о слияниях нейтронных звёзд, регистрируемых гравитационно-волновыми обсерваториями.

Нейтронные звёзды, образующиеся после взрывов сверхновых массой более восьми Солнц, обладают невероятной плотностью: их масса колеблется от одной до двух солнечных, при этом размеры сопоставимы с диаметром крупного города (около 10 км в радиусе). До сих пор учёным удавалось измерять массу таких объектов только в двойных системах, где нейтронная звезда соседствует с белым карликом или другим компактным объектом. Однако в таких парах первая родившаяся звезда, как правило, «ворует» вещество у компаньона через процесс аккреции, что затрудняет определение её исходной массы.

Иллюстрация: Carl Knox, OzGrav / Swinburne University of Technology

В новом исследовании астрофизики проанализировали данные по 90 нейтронным звёздам в двойных системах, для которых были получены точные измерения массы. Используя вероятностный метод, они учли массу, накопленную каждой звездой после рождения, и восстановили исходное распределение масс. Результаты показали, что типичная масса нейтронной звезды при рождении составляет около 1,3 солнечных, а более тяжёлые экземпляры формируются значительно реже.

Подход позволил ответить на старый вопрос астрофизики — каковы изначальные массы нейтронных звёзд. Это важно для анализа новых данных, включая наблюдения гравитационных волн.

Полученные выводы углубляют понимание эволюции массивных звёзд и помогут точнее интерпретировать сигналы от слияний нейтронных звёзд, такие как знаменитое событие GW170817, зарегистрированное в 2017 году. Развитие методов моделирования и увеличение числа гравитационно-волновых детекторов в ближайшие годы позволит проверить и дополнить эти результаты.

-
Прочитать...

Nvidia неожиданно снизила рекомендованные цены на видеокарты GeForce RTX 50. Правда, только в Европе и вовсе не из-за проблем с продажами

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 22:19
3 0 0

Компания Nvidia снизила цены на видеокарты GeForce RTX 50 в Европе. Карты стали несколько дешевле, но это вовсе не следствие имеющихся проблем с ценами или дефицитом. 

фото Videocardz

Фактически это просто корректировка региональной цены из-за колебаний валютных курсов. В данном случае речь об укреплении евро на фоне доллара. 

Подешевели три из четырёх вышедших моделей. RTX 5090 теперь стоит 2230 евро вместо 2330, цена RTX 5080 опустилась с 1170 до 1120 евро, а RTX 5070 теперь стоит 620 евро против 650 евро на старте. Это снижение на 4,3-4,6%. RTX 5070 Ti почему не подешевела и стоит те же 880 евро. 

К сожалению, это никоим образом не решит проблему ни с дефицитом карт, ни с ужасными ценами в магазинах, не говоря уже о перекупщиках.  

-
Прочитать...

Новая теория объясняет плоскую геометрию Вселенной, тёмную энергию и инфляцию через запутанность с анти-двойником

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 22:19
3 0 0

Новая теория бросает вызов классическому представлению о Вселенной, возникшей из бесконечно плотной точки. Вместо сингулярности предлагается сценарий, где наша плоская Вселенная и её зеркальный анти-двойник, время в котором течёт в обратном направлении, рождаются из «ничего» через плавный квантовый процесс. Модель не только избегает парадоксов с бесконечностью, но и даёт ключи к загадкам тёмной энергии, инфляции и асимметрии материи.

Проблема классических теорий, таких как модель Хартла–Хокинга и концепция Виленкина, в их ограниченной предсказательной силе. Первая, описывающая рождение Вселенной из компактной гладкой геометрии, предсказывает слишком мало инфляционных «e-складов» — этапов экспоненциального расширения, необходимых для формирования плоской и однородной структуры космоса. Вторая, основанная на идее квантового туннелирования через потенциальный барьер, хоть и допускает достаточную инфляцию, сталкивается с трудностями при генерации спектра первичных флуктуаций, которые позже превратились в галактики. Обе модели требуют искусственной «подгонки» параметров, чтобы объяснить наблюдаемую плоскость Вселенной (нулевую кривизну, k = 0).

Источник: Unsplash / CC0 Public Domain

Новая работа радикально пересматривает сам подход. В модели стартовой точкой становится евклидов инстантон — фаза, где обычное время заменяется пространственноподобной координатой, а масштаб Вселенной (параметр, определяющий её размер) колеблется по закону косинуса. Это напоминает рождение пузыря: в момент перехода из абстрактного евклидова состояния в привычную Вселенную с динамическим временем космос уже имеет конечный размер, исключая бесконечную плотность. Ключевой прорыв — введение квантового потенциала, который заменяет классическую кривизну пространства. Даже при k = 0 этот потенциал действует как сила, обеспечивая плавный переход между фазами.

Ещё один краеугольный камень теории — принцип «CPT-симметрии», фундаментального закона физики, согласно которому любой процесс остаётся неизменным при одновременной инверсии заряда, пространственных координат и времени. В рамках модели это приводит к рождению пары: нашей Вселенной и её анти-двойника. Если в нашем мире время движется вперёд, а материя доминирует над антиматерией, то в зеркальной Вселенной эти свойства инвертированы. Хотя классически они разделены, они остаются квантово запутанными — их волновые функции связаны даже после перехода в независимые реальности. Эта связь может проявляться в виде тёмной энергии, ответственной за ускоренное расширение Вселенной, или объяснять отсутствие антиматерии в наблюдаемой Вселенной.

Модель успешно решает сразу несколько проблем. Во-первых, отсутствие сингулярности: Вселенная возникает с конечным размером благодаря косинусоидальной динамике инстантона. Во-вторых, естественное объяснение плоской геометрии — вместо подгонки параметров кривизны её роль берёт на себя квантовый потенциал. В-третьих, инфляция длится необходимое для наблюдений время (60–70 e-складов), что недостижимо в рамках подхода Хартла–Хокинга. Наконец, запутанность Вселенных-двойников открывает путь к объяснению тёмной материи: гипотетические частицы, составляющие её, могут быть «отражением» материи анти-вселенной в нашей реальности.

Следующий шаг — поиск наблюдательных подтверждений. Автор работы предполагает, что следы анти-вселенной могут проявляться в аномалиях реликтового излучения, например, в специфических паттернах поляризации или температурных колебаний. Другой вариант — статистика крупномасштабных структур: распределение галактик и скоплений может нести отпечаток квантовых флуктуаций, возникших в момент разделения Вселенных. Теоретически, эффекты квантового потенциала также способны влиять на гравитационные волны ранней Вселенной, оставляя характерные сигналы в будущих экспериментах, таких как космические интерферометры.

Несмотря на смелость концепции, впереди — годы расчётов и проверок. Например, предстоит выяснить, как именно квантовый потенциал взаимодействует с материей в разные эпохи: во время инфляции, формирования первых частиц и позднейшей тёмной эпохи. Не менее важна интеграция модели с теориями квантовой гравитации, такими как петлевая квантовая космология или струнные ландшафты, где пространство-время само возникает из более фундаментальных структур.

Если теория подтвердится, то она закроет не только вопрос о начальной сингулярности, но и приблизит физиков к созданию «теории всего», объединяющей гравитацию и квантовые законы.

-
Прочитать...

FAA провело экологическую оценку: SpaceX сможет удвоить число запусков с мыса Канаверал, но столкнулась с ограничениями из-за защиты редких видов

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 21:18
2 0 0

Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) опубликовало предварительный отчёт об экологической оценке планов SpaceX по увеличению частоты запусков ракет Falcon 9 и созданию новых посадочных площадок на базе Космических сил США на мысе Канаверал и в Космическом центре Кеннеди. Документ объёмом 116 страниц касается модернизации стартового комплекса SLC-40 на мысе Канаверал, где компания Илона Маска намерена нарастить число запусков с 50 до 120 в год. При этом FAA отклонило предложение о строительстве дополнительной посадочной площадки из-за экологических рисков.

Основной причиной отказа стало негативное влияние на среду обитания флоридской кустарниковой сойки и юго-восточной пляжной мыши, а также потенциальный ущерб водно-болотным угодьям и проблемы с безопасностью полётов возле ангара SpaceX. Вместо двух площадок компания сможет построить одну — диаметром 122 метра с гравийным покрытием, а также инфраструктуру для хранения кранов, 9-метровую платформу для обработки ступеней и новый азотный газопровод. В общей сложности проект займёт около 4 гектаров.

Источник: SpaceX

По текущим планам, до 34 первых ступеней Falcon 9 будут приземляться здесь ежегодно. Для сравнения: в 2023 году на мысе Канаверал было выполнено шесть посадок, а в 2024 — уже 12. Одновременно NASA готовит отдельную оценку для стартового комплекса LC-39A в Космическом центре Кеннеди, где SpaceX планирует увеличить число запусков с 20 до 36 в год, включая до пяти миссий тяжёлой ракеты Falcon Heavy. Ожидается, что документ будет опубликован весной.

Эти шаги связаны с решением Космических сил США не продлевать лицензию SpaceX на использование посадочных зон в комплексе LC-13 после истечения её срока летом. Теперь компания должна приземлять ступени в том же районе, откуда они стартуют. Освободившиеся площади в LC-13 зарезервированы для Phantom Space и Vaya Space — стартапов, которые пока не вывели ни одной ракеты в космос.

Оба экологических обзора проводятся в рамках Национального закона об экологической политике (NEPA). В совокупности новые площадки позволят SpaceX выполнять до 54 посадок в год — столько же, сколько разрешено сейчас для двух существующих зон. При этом запуски с мыса Канаверал будут завершаться только там, а миссии с LC-39A — в Космическом центре Кеннеди. Посадки на беспилотные платформы в Атлантике останутся частью операций.

Отдельно FAA и ВВС США оценивают возможное влияние будущих запусков Starship и Super Heavy с Флориды — пока эти ракеты стартуют исключительно из Техаса. Однако даже при одобрении экологических отчётов FAA оставит за собой право блокировать лицензии, если SpaceX не обеспечит безопасность, минимальные риски и финансовую ответственность.

До 24 апреля 2024 года открыт сбор публичных комментариев по проекту на мысе Канаверал, а 16 апреля состоится виртуальное собрание для обсуждения деталей. По итогам FAA либо утвердит «Заключение об отсутствии значительного воздействия» (FONSI), либо инициирует углублённую экологическую экспертизу, что задержит строительство на два года.

-
Прочитать...

Глубокое обучение помогло идентифицировать «пузыри» Млечного Пути, связанные со взрывами сверхновых

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 19.03.2025 20:17
1 0 0

Чтобы глубже исследовать самые удалённые области нашей галактики и раскрыть загадки звёздообразования, учёные из Японии создали модель глубокого обучения. Команда под руководством специалистов из Университета Осаки применила искусственный интеллект для анализа огромных массивов данных, полученных космическими телескопами. В результате удалось обнаружить пузыреобразные структуры, ранее не включённые в астрономические базы данных.

Млечный Путь, как и другие галактики, содержит «пузыри» — структуры, формирующиеся в процессе рождения и активности массивных звёзд. Эти объекты, известные как «пузыри Спитцера», служат ключом к пониманию эволюции галактик и механизмов образования светил. Однако их поиск в огромных объёмах данных телескопов до сих пор требовал значительных временных затрат.

Изображения показывают недавно обнаруженные «пузыри». Изображение: Osaka Metropolitan University

Студент магистратуры Университета Осаки Симпэй Нисимото и профессор Тошиказу Ониси совместно с коллегами из других японских институтов разработали модель, которая автоматизирует этот процесс. Используя данные инфракрасного телескопа «Спитцер» и новейшего космического телескопа «Джеймс Уэбб», алгоритм на основе технологий распознавания изображений смог не только идентифицировать «пузыри Спитцера», но и обнаружить оболочечные структуры, вероятно, связанные со взрывами сверхновых.

По словам профессора Ониси, разработанный подход открывает новые горизонты для астрономии: «Совершенствование ИИ-технологий в будущем ускорит понимание механизмов эволюции галактик и формирования звёзд. Возможно, мы сможем находить даже те структуры, которые оставались незамеченными десятилетиями».

Исследование стало ещё одним шагом к автоматизации анализа космических данных, что особенно важно в эпоху, когда телескопы нового поколения, такие как «Джеймс Уэбб», генерируют петабайты информации. Сочетание искусственного интеллекта с экспертной проверкой результатов позволит создавать более точные карты галактики и моделировать её динамику в ранее недоступных деталях.

-
Прочитать...

16+ Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 16 лет