Connect with us

Технологии

Квантовые компьютеры “подешевеют” на 90% благодаря новому чипу: что придумали ученые

Published

on

Amazon представила свой первый чип для квантовых вычислений под названием “Ocelot”, который использует масштабируемую архитектуру и снижает стоимость исправления ошибок до 90%.

Разработан этот чип командой Центра квантовых вычислений AWS при Калифорнийском технологическом институте. Amazon утверждает, что Ocelot является значимым шагом к созданию отказоустойчивых квантовых компьютеров, которые смогут решать задачи коммерческого и научного значения, недоступные для современных обычных компьютеров.

Чип использует “кошачьи” кубиты, названные в честь знаменитого эксперимента Шредингера. Эти кубиты по своей природе подавляют определенные виды ошибок, что позволяет уменьшить ресурсы, которые обычно необходимы для их коррекции. По словам Amazon, команда исследователей AWS впервые объединила технологию “кошачьих” кубитов и дополнительные компоненты квантовой коррекции ошибок на одном микрочипе. Эта конструкция чипа может быть изготовлена с использованием технологий, заимствованных из микроэлектронной промышленности.

Одним из важнейших аспектов является то, что в будущем квантовые чипы, использующие архитектуру Ocelot, могут значительно снизить свою стоимость — до 90% от тех затрат, которые сегодня нужны для создания чипов, способных исправлять ошибки. Это открывает перспективы для более доступных и практичных квантовых компьютеров. Amazon утверждает, что полноценный квантовый компьютер, построенный с использованием этой технологии, может стать реальностью уже через 5 лет.

Одна из самых больших проблем квантовых компьютеров заключается в их невероятной чувствительности к внешним воздействиям, или “шуму”. Вибрации, тепло, электромагнитные помехи, возникающие от сотовых телефонов и Wi-Fi сетей, а также космические лучи и излучение из космоса могут выбить кубиты из их квантового состояния, что ведет к ошибкам в вычислениях. Эти проблемы затрудняли создание надежных квантовых компьютеров, способных выполнять вычисления сложного уровня. Однако с внедрением технологии “кошачьих” кубитов и улучшенной квантовой коррекции ошибок, по словам исследователей, эти проблемы могут быть решены.

Источник: Interesting Engineering

Continue Reading
Advertisement

Технологии

Последний вызов всему человечеству: ученые бьют тревогу по поводу аномальной жары

Published

on

Экстремальная жара, вызванная изменением климата, становится одной из самых серьезных угроз для человечества.

Ученые предупреждают, что повышение температуры на планете может привести к таким последствиям, которые будут трудно исправить или адаптировать к ним существующие методы. В отличие от наводнений или нехватки продовольствия, которые можно решать с помощью технологий и инженерных решений, жара представляет собой биологический предел, который человек не может преодолеть.

Одним из ключевых понятий, связанных с этой угрозой, является “температура влажного термометра”, которая определяет, когда сочетание жары и влажности становится смертельно опасным. Когда температура и влажность поднимутся выше этого порога, выживание даже самых выносливых людей станет невозможным. Это уже происходит в некоторых странах, где смерть от тепловых ударов становится реальной угрозой, как, например, в Японии.

Ученые предупреждают, что если глобальная температура продолжит расти, последствия будут катастрофическими. Прогнозируется, что к концу века изменение климата может привести к смерти до 10 миллионов человек ежегодно, и жаркие волны будут играть ключевую роль в этом процессе.

Что особенно тревожно, так это то, что экстремальная жара затронет не только жаркие регионы, но и города, которые раньше считались безопасными, например, Париж или Лондон. В этих местах, где не было необходимой инфраструктуры охлаждения, жара становится серьезной проблемой, требующей немедленных мер.

К тому же, хотя кондиционирование воздуха может принести временное облегчение, оно не является устойчивым решением. Оно увеличивает потребление энергии, что может усугубить другие экологические проблемы, и не дает решения для уязвимых слоев населения.

Без срочных и агрессивных мер по ограничению выбросов, прогнозируется, что целые регионы могут стать непригодными для жизни просто из-за того, что температура в этих местах станет слишком высокой для выживания.

Источник: Live Science

Continue Reading

Технологии

Найден новый способ получения электроэнергии: физики использовали энергию вращения Земли (фото)

Published

on

Три физика из Принстонского университета и других исследовательских учреждений предложили совершенно новую идею получения электроэнергии с использованием вращения Земли.

Их исследование основывается на взаимодействии с магнитным полем планеты, что могло бы позволить извлекать электричество из вращения Земли.

Идея была впервые выдвинута еще в 2016 году, но встретила скепсис, поскольку раньше считалось, что получение электричества таким способом невозможно. Однако физики, проводившие исследования на протяжении 10 лет, нашли способ избежать отмены напряжения, которая происходила в предыдущих экспериментах. Для этого они разработали специальное устройство, состоящее из цилиндра из марганцево-цинкового феррита, который служил магнитным экраном. Цилиндр был ориентирован в направлении север-юг под углом 57°, что позволяло ему быть перпендикулярным как вращению планеты, так и земному магнитному полю.

После установки электродов и выключения света для предотвращения фотоэлектрических эффектов, ученые зафиксировали на цилиндре напряжение в 18 микровольт. Это напряжение не было связано с никакими другими источниками, что позволило им заключить, что оно было вызвано энергией вращения Земли.

Хотя результаты эксперимента показали интересное открытие, ученые отмечают, что их выводы требуют дополнительных исследований и проверок. Если их гипотеза подтвердится, это открытие может дать основу для разработки методов получения энергии от вращения Земли на более широком масштабе.

Источник: PHYS.org

Continue Reading

Технологии

Лук вместо нефти: ученые сделали инновационную пленку для улучшения солнечных панелей

Published

on

Учёные из Финляндии и Нидерландов разработали эффективную пленку для защиты солнечных панелей от ультрафиолетового (УФ) излучения, используя биоматериал — наноцеллюлозу, окрашенную экстрактом шелухи красного лука.

Это решение значительно превосходит традиционные покрытия, например, пленку из полиэтилентерефталата (ПЭТ), которая широко используется на рынке.

Солнечные элементы подвергаются воздействию вредного УФ-света, что может привести к их преждевременной деградации. Обычно для защиты используют прозрачные пленки, созданные из нефтехимических материалов, однако их добыча и утилизация оказывают вредное воздействие на окружающую среду. В ответ на эти проблемы ученые ищут альтернативы из биоматериалов.

Наноцеллюлоза, которая получается из целлюлозы путём её расщепления на нановолокна, демонстрирует отличные защитные свойства. В эксперименте пленка, обработанная экстрактом шелухи красного лука, блокирует до 99,9% УФ-излучения с длиной волны до 400 нанометров, что значительно превышает эффективность ПЭТ. При этом, пленка сохраняет более 80% светопропускания в видимой части спектра (650–1100 нанометров), что важно для обеспечения эффективной работы солнечных панелей.

Этот биоматериал не только предоставляет эффективную защиту от ультрафиолетового излучения, но и остаётся устойчивым в течение длительного времени. В дальнейшем учёные планируют развивать биоразлагаемые солнечные элементы, которые могут использоваться, например, для питания датчиков в упаковке пищевых продуктов.

Данный подход привлек внимание лесной и электронной промышленности, заинтересованных в разработке новых экологически чистых продуктов и компонентов для солнечных батарей.

Источник: Университет Турку

Continue Reading

В тренде