Технологии
Ученые создали квантовую батарею нового типа: зачем она нужна и как работает
Эта разработка может открыть новые возможности в исследовании квантовых батарей, включая потенциал использования таких систем, как нейтральные атомы, которые важны для крупномасштабных квантовых компьютеров.
Исследователи из Университета Генуи разработали спиновую квантовую батарею, которая использует спиновые степени свободы частиц для хранения и высвобождения энергии. Эта инновационная система устраняет необходимость в применении внешнего поля для зарядки, предлагая новую перспективу в области энергохранения.
Квантовые батареи представляют собой миниатюрные устройства, работающие на принципах квантовой механики. В данном случае исследователи расширили число элементов батареи, преодолев ограничения, с которыми сталкивались традиционные подходы. Конструкция основана на двух наборах ½-спинов, простейших квантовых систем. Энергия удерживается за счёт управления взаимодействием между этими цепями, например, путём их взаимного сдвига.
Главное преимущество новой батареи — альтернативный протокол зарядки, основанный на модуляции внутренних параметров системы, что позволяет отказаться от внешнего поля. Метод зарекомендовал себя как надёжный, не требующий высокой точности в реальном времени.
Эта разработка имеет перспективы применения в крупномасштабных квантовых компьютерах, где такие системы, как нейтральные атомы, играют ключевую роль. Команда протестировала батарею и её протокол зарядки, получив обнадёживающие результаты, демонстрирующие стабильность и эффективность подхода.
Дальнейшие исследования сосредоточены на влиянии температуры и дальнодействующих взаимодействий на зарядку. Ученые стремятся создать универсальную модель, способную оценивать пригодность различных систем для использования в качестве квантовых батарей, с целью разработки более стабильных и эффективных решений.
Источник: Interesting Engineering
Технологии
ИИ научился создавать мощные чипы, которые люди не могут понять: чем это опасно
Разработка чипов с помощью искусственного интеллекта может значительно ускорить процесс и улучшить производительность, но она также вызывает вопросы по поводу доверия к созданным конструкциям.
Исследования, проведенные учеными из Принстонского университета и Индийского института технологий “Мадрас”, показали, что ИИ может проектировать сложные микросхемы, которые имеют улучшенные характеристики, но в то же время их структуры могут быть настолько сложными, что люди не могут понять, как они работают.
С помощью сверточных нейронных сетей, обученных распознавать связи между геометрией схем и ее электромагнитным поведением, ИИ смог разработать различные изделия, такие как антенны и радиочастотные фильтры, которые работают намного быстрее и эффективнее, чем традиционные методы проектирования. Эти системы могли предложить улучшения, которые были бы невозможны с использованием существующих шаблонов, и к тому же процесс их создания занимал намного меньше времени.
Однако, несмотря на свои преимущества, проектирование с использованием ИИ влечет за собой риски. Человечество не всегда может понять, почему и как создаются такие конструкции, что в свою очередь вызывает вопросы о безопасности и надежности таких систем. Особенно это касается критически важных областей, таких как медицинское оборудование, транспортные средства и системы связи, где непредсказуемость работы чипов может привести к поломкам или уязвимостям. В случае возникновения поломки или сбоя будет крайне сложно диагностировать и устранить проблему, что создает потенциальные риски для пользователей.
Источник: Nature Communications
Технологии
Китай обошел США в новой гонке: где страна берет “бесконечную” энергию
Проект Китая по созданию космической солнечной электростанции (SBSP) может революционизировать глобальное энергоснабжение, предлагая способ собирать солнечную энергию прямо из космоса и передавать ее на Землю.
В отличие от наземных солнечных панелей, которые зависят от погоды и времени суток, космические панели смогут работать круглосуточно и без перерывов, поскольку они будут находиться на геостационарной орбите на высоте 36 000 километров над Землей.
Этот проект предполагает строительство солнечной электростанции шириной в 1 км, которая будет собирать солнечную энергию и преобразовывать ее в микроволны. Эти микроволны будут передаваться на Землю, где специальные приемники преобразуют их в электричество. В космосе солнечная энергия в десятки раз мощнее, чем на Земле, из-за отсутствия атмосферы, что делает проект очень перспективным.
Китай ожидает, что к 2050 году эта система сможет генерировать такие объемы энергии, которые сопоставимы с добычей нефти за год. Это будет мощный шаг к уменьшению зависимости от ископаемого топлива и решению глобальных проблем с нехваткой электроэнергии, особенно в отдаленных или труднодоступных районах.
Однако проект сталкивается с рядом серьезных проблем. Одной из них является эффективная беспроводная передача энергии, которая должна быть безопасной и экологически чистой. Также необходимо разработать материалы, способные выдерживать агрессивные условия космического пространства, а также решить вопросы логистики по сборке массивной солнечной батареи в космосе. Финансирование таких масштабных проектов также представляет собой значительный вызов.
Тем не менее, Китай планирует начать испытания ключевых технологий на своей космической станции Tiangong с 2028 года, а к 2030 году протестировать методы передачи энергии на Землю. Полномасштабное развертывание проекта ожидается к 2050 году.
Этот проект может стать важным шагом к зеленому будущему, обеспечив стабильный источник чистой и масштабируемой энергии, и, возможно, сделает Китай лидером в области возобновляемой энергии.
Источник: ECO News
Технологии
350 000 лет назад кто-то оставил “дьявольские следы” на раскаленной лаве: кто эти люди
Исследователи нашли следы древних людей, оставленные около 350 000 лет назад, после извержения вулкана на юге Италии.
Извержение привело к выбросу пепла и пирокластического материала, который заполнил близлежащую долину. Пока лава остывала, группа людей прошла по застывшей лаве, оставив следы в мягком материале, которые теперь изучают ученые. Эти следы получили название “следы дьявола”.
Изучив отпечатки, оставленные на склоне, который был образован пирокластическим потоком вулкана Роккамонфина, ученые обнаружили следы минимум четырёх особей разных размеров и веса. Для анализа ученые использовали уравнения, которые помогали определять физические характеристики древних людей, такие как рост и вес, на основе их следов. Однако, поскольку следы были оставлены на крутой и неровной местности, а также в мокром и скользком материале, стандартные уравнения не могли дать точных результатов.
Несмотря на это, ученые смогли оценить, что люди, оставившие следы, имели вес от 55,5 до 64,6 кг, а их рост варьировался от 152,9 до 176,7 см. Средний вес этих людей составил около 60 кг, а рост — 166 см. Эти параметры совпадают с характеристиками Homo heidelbergensis, вымершего вида, который существовал в Европе в тот период.
Исследователи предполагают, что группа, оставившая следы, могла состоять из двух женщин или детей и хотя бы одного взрослого мужчины. Однако они признают, что данные недостаточно точны для окончательных выводов.
Источник: IFLScience
-
Новости Вашингтона2 days ago
Законодатели штата Вашингтон отреагировали на исполнительные приказы Трампа
-
Новости Вашингтона6 days ago
Место бывшего склада Theo Chocolate станет новым центром для игры в пиклбол в Сиэтле
-
Новости Вашингтона1 week ago
Группы в Сиэтле отреагировали на соглашение о прекращении огня между Израилем и ХАМАС
-
Новости Вашингтона6 days ago
У жителя Аляски, который проходил через аэропорт Сиэтл-Такома, подтверждён случай кори
-
Новости Вашингтона6 days ago
Кран упал на здание в Эверетте, штат Вашингтон, в результате чего пострадали два рабочих
-
Новости Вашингтона6 days ago
Новый закон обяжет бары и ночные клубы предоставлять комплекты для тестирования на наркотики
-
Новости Вашингтона1 week ago
Полицейский Оберна застрелил водителя во время остановки на дороге
-
Новости Вашингтона6 days ago
Губернатор Фергюсон подписал указы о жилищной реформе и правах на репродукцию