[Защитник]

Монстр, а не автобус! За креативность 5 баллов. А вот рациональность применения хромает. Достаточно оснастить остановки "карманами", чем рождать такую чУдушку.

[promity]

В Москве заработало «сердце» первого квантового компьютера. В будущем он сможет «взломать» любой шифр, точно предсказать погоду и создать искусственный интеллект.

В Москве заработало «сердце» первого квантового компьютера. В будущем он сможет «взломать» любой шифр и создать искусственный интеллект.

В считанные секунды расшифровать геном человека или предсказать погоду на несколько месяцев вперед со 100-процентной точностью. Все это сможет в будущем квантовый компьютер, разработка которого в России началась не так давно, но наши специалисты уже смогли попасть в группу мировых лидеров в этом направлении. Слова «квант», «кубит» у многих поначалу вызывают легкую оторопь — это что-то из области высокой физики, не для средних умов. . . Примерно так же многие воспринимали идею создания ПК в 50-х годах. Представим себя в образе тех пользователей-первооткрывателей.

В чем преимущество квантового компьютера по сравнению с традиционным? Где зарождается в России технология будущего и что из себя представляет? Об этом корреспондент «МК» узнал в Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС», где недавно было создано и испытано «сердце» самого первого российского квантового компьютера.

Мы в лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» МИСиСа, где под руководством профессора Алексея Устинова ведет активную научную работу сплоченный коллектив молодых ученых. Перед нами огромная установка, мало напоминающая компьютер.

-Это не сам компьютер, - словно угадав мои мысли, поясняет лаборант Евгений ГЛУШКОВ, - а его прототип. Точнее, компьютера пока вообще не существует, есть только его ядро, «сердце» под названием кубит.

В чем отличие квантового компьютера от обычного? Сердце (или ядро) обычного компьютера — это транзистор — электронный прибор для преобразования электрических колебаний. Эти колебания могут быть разными по напряжению и передаваться в виде битов (разрядов). В знакомом нам ПК бит может принимать значение 1 или 0. Все операции по вычислению проводятся последовательно и логически.

Квантовый же компьютер — это противоположность нашему старому знакомому.
Квант — неделимая порция энергии (электрон или фотон), которая не может быть представлена с сотыми или тысячными долями. Квантовые объекты, такие как электроны или фотоны, обладают способностью находиться в нескольких местах одновременно.
В его вычислениях нет последовательности, его бит, то есть q-бит (кубит, или квантовый бит) может одновременно принимать все значения от нуля до единицы, а потому и вычисления могут идти параллельно друг другу в миллионах вариаций. В итоге вычислительные возможности увеличиваются во много раз.

-Получается, в сердце квантового компьютера стоит уже не совсем обычный транзистор? - задаю я вопрос научному сотруднику лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» Кириллу ШУЛЬГЕ — одному из пионеров новой технологии в России.

- Мы используем кубит (в данном случае, имеется в виду физический электронный прибор), который по своему назначению схож с обычным транзистором, но может иметь бесконечное число вариантов представления и хранения квантовой информации.

- Что наделяет его таким свойством?

- На первый взгляд в нем нет ничего особенного — это маленькое плоское алюминиевое кольцо. Но в обычном состоянии, при комнатных температурах, оно ни на что не годится. Весь фокус состоит в том, чтобы переведя его в сверхпроводящее состояние, превратить его в квантовый объект, ток в котором может течь как по часовой, так и против часовой стрелке одновременно. Это и позволяет нашему кубиту принимать одновременно значения нуля и единицы.

Для того, чтобы ввести проводник в «неопределенное» квантовое состояние, которое допускает множество вариантов вычислений, кольца алюминия охлаждают жидким гелем до температуры почти абсолютного нуля. Затем помещают в сверхточно настроенное слабое магнитное поле. Низкая температура подавляет различные шумовые помехи в этом магнитном поле, что позволяет общаться с кубитом посредством микроволн и считывать его ответ. Чтобы превратить кубит в математического гения, его, по словам Кирилла, надо постоянно поддерживать в этом квантовом состоянии, заставляя вести счет в сверхбыстром режиме.

Сложность в том, что в этом почти нереальном мире кубиты «живут» лишь микросекунды, а затем спешат вернуться в обычное «заурядное» состояние. Но и за этот миг они успевают просчитать сотни операций.

Собственно, особые температурные условия, в которых должны находиться кубиты во время работы системы, - это пока один из недостатков квантовых технологий. Для их поддержания необходимы специальные установки, громоздкое оборудование. Но ученые наверняка решат эту проблему в будущем.

Справка «МК». Кубит - квантовый бит или наименьший элемент квантовой информации (атом с двумя энергетическими состояниями, одной из возможных реализаций которого являются сверхпроводящие кольца, по которым ток может течь в 2-х направлениях одновременно).

Теперь о том, что собственно удалось достичь специалистам МИСиСа и Российского квантового центра.

Наши ученые смогли создать кубит-долгожитель, со «временем жизни» около микросекунды, что является одним из лучших результатов в мире для данного класса кубитов, и увидеть его квантовое состояние, то самое, в котором одна ячейка хранения информации сочетает в себе одновременно 1 и 0. Пока такой кубит используется лишь для разработки методов управления квантовыми объектами и исследования их необычных свойств. Однако уже в недалеком будущем квантовый компьютер с сотнями или тысячами подобных кубитов (чем их больше, тем выше скорость вычисления) сможет прогнозировать погоду на несколько месяцев вперед почти со 100-процентной точностью, создать искусственный интеллект и даже «вскрывать» самые сложные шифры, применяемые в защищенных сетях связи и протоколах.

Знаете, сколько требуется времени для того, к примеру, чтобы на самом мощном супер компьютере, какой стоит сегодня на территории МГУ им. Ломоносова, получить шифр к обычной кредитке? Этой машине, проводящей квадриллионы операций в секунду, потребуется на это более 15 миллиардов (!) лет. Это больше чем возраст Вселенной! Квантовому же компьютеру на это понадобятся часы. . . Но не спешите обвинять разработчиков в злых намерениях, - вероятность быстрого взлома шифра имеет и обратную сторону: кто может хорошо расшифровывать, тот сможет и усилить защиту.

Самая передовая вычислительная квантовая машина, созданная в Канаде под названием D-Wave (Д-Волна) начинена 512-ю кубитами. Ею уже пользуется оборонная компания Lockheed Martin, а в начале 2013 года D-Wave усилил вычислительные мощности Google. В МИСиСе пока создан экспериментальный чип с 7-ю сверхпроводящими кубитами. Но, как говорится, лиха беда - начало. Если бы наши технологии финансировались, как на западе, мы давно могли бы заткнуть всех за пояс. Отгадайте с трех раз, кто был основоположником теории создания квантовых компьютеров? Вы угадали — советский ученый. Математик Юрий Манин еще в 1980 году впервые предложил использовать квантовую систему для вычислений, однако первый прототип компьютера появился в 2001 году в Ванкувере.

Дмитрий Веденеев

"МК"

[садовник]

Давайте немного от шоу-менской мистики отойдём.
Скорость операций благодаря в том числе уменьшению энергетических затрат это да.
Но "кот Шредингера" (тот самый квант, который может одновременно находится во всех местах - по мне совсем некорректная журналистская выкладка, точнее о характеристике электрона можем судить только в момент замера) помогает в вычислениях лишь в т.н. квантовом программировании - скорее продажный антураж, чем что-то прорывное.
Квантовое программирование по словам тех, кто его активно пиарит, может дать выигрыш в алгоритмах перебора данных.

Поясняю алгоритм упрощённо на пальцах. У вас имеется большая выборка данных. Имеется алгоритм вычисления и конечные критерии достижения вычисления. Нет никаких критериев - какие из выборки данные ближе к необходимому результату. И вы методом перебора прогоняете через алгоритм всю базу, до тех пор пока не достигнете удовлетворяющего условиям значения. Квантовое программирование предполагает не прогонять перебором базу по порядку, а выдёргивать из выборки случайные данные и проверять их.
Конечно далее там обросло определёнными условиями и признаками в каких случаях можно получить выигрыш в вычислениях по этому методу.

Ещё одним квантовым выигрышем является уплотнение данных, фактически вычисление не в двоичной системе, а выше значностью. Ну или распаралеленные процессы вычислений, когда в одной порции вычисления происходят одномоментно на разных уровнях. Ну т.е. грубо у вас имеется первичный квант, у которого не состояние 0 или 1, а сразу 2, 3 или более таких состояния.

Если я чего-то неправильно понял, когда сталкивался с квантовыми делами - поправьте.

[promity]

Всё что я понял из этой статьи - у нас пока что есть кому заниматься этими разработками и мы не в числе последних в этом деле. Куда всё это дело приведёт - т.е. как эти разработки будут реализованы в народном хозяйстве - поживём-увидим. Дело новое, многое ещё не определено и т.д.

[садовник]

Сообщение от promity

Всё что я понял из этой статьи - у нас пока что есть кому заниматься этими разработками и мы не в числе последних в этом деле. Куда всё это дело приведёт - т.е. как эти разработки будут реализованы в народном хозяйстве - поживём-увидим. Дело новое, многое ещё не определено и т.д.

Я бы лучше критику послушал. Может я чего недогоняю и там на самом деле что-то прорывное. Что я умудрился накопать слишком банально выглядит. А журналисты с чудо квантовых вычислений без подробностей больше на мистиков тянут. (Ну что это такое - кванты, находясь одновременно везде, быстрее решают задачи).
Пока это всё напоминает своеобразный генератор случайных чисел.

[promity]

Представляем вам документальную съемку загрузки ядерного топлива в самый современный, безопасный и мощный реактор ВВЭР-1200 Нововоронежской АЭС.
Телеканал «КТВ Нововоронеж»

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=18Om66RCM7M[/ame]

[promity]

«Роскосмос» готовится к созданию многоразовой ракеты
В Центре Хруничева собрали команду из тех, кто строил «Энергию-Буран»
29 июня 2016, 02:55

«Роскосмос» готов приступить к созданию летного образца возвращаемой первой ступени ракеты-носителя. Для этого в Центре имени Хруничева собрана команда специалистов, разрабатывавших систему «Энергия-Буран».

— Приказом гендиректора Центра имени Хруничева на предприятии восстановлен департамент по многоразовым средствам выведения, — рассказал «Известиям» Александр Медведев, генеральный конструктор «Роскосмоса» по космическим ракетным комплексам. — Это произошло буквально месяц назад. Работать туда мы пригласили людей, которые создавали в свое время «Буран». Департамент возглавил Павел Анатольевич Лехов, один из проектантов системы «Энергия-Буран».

Российских инженеров не вдохновил опыт Илона Маска, основателя SpaceX, который сажает первые ступени ракеты Falcon 9 на баржу в Атлантическом океане — «Хруничев» проектирует «крылатую» первую ступень, которая сможет возвращаться на космодром как самолет и садиться на взлетно-посадочную полосу.
Убежден, что для российских условий возвращаемая первая ступень с выходящими крыльями — это оптимальный вариант, — отметил Александр Медведев. — Схема, по которой сажает первую ступень SpaceX, нам не подходит, поскольку с наших космодромов ракеты летят не над морем и у нас нет возможности подогнать в нужное место баржу. Даже если бы такая возможность была, не факт, что это оптимальный путь: в море почти всегда мешает боковой ветер и качка.

Идею первой ступени с крыльями в «Хруничеве» прорабатывают давно — макеты ракет-самолетов в разных модификациях предприятие не раз показывало на выставках в России и за границей.

— Тему возвращаемой первой ступени мы в Центре Хруничева ведем уже порядка 20 лет, — пояснил Александр Медведев. — В 2001 году я впервые представлял прототип возвращаемой ступени — систему «Байкал» — на авиакосмическом салоне в Ле-Бурже. Долгие годы мы чертили проекты, строили макеты, делали их продувки в ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт имени Жуковского. — «Известия») и получали положительные результаты. Пришла пора от проектов на бумаге переходить к реальным вещам. Я говорю о создании летного демонстратора. И с этим согласен Игорь Комаров, гендиректор «Роскосмоса». Конкретные предложения мы уже подготовили, о них пока подробно рассказывать рановато.

Первая ступень ракеты — самая дорогая в производстве: на ней стоят маршевые двигатели, определяющие возможности ракеты. Стоимость двигателей, установленных на первой ступени, составляет от $10 млн до $70 млн в зависимости от конкретного изделия.



«Байкал» — проект многоразового ускорителя (МРУ) первой ступени ракеты-носителя Ангара. Разработан в ГКНПЦ им. Хруничева совместно с НПО «Молния». Основная идея проекта состоит в том, чтобы выполнивший задачу ракетный ускоритель, отделившись от носителя, автоматически возвращался к месту старта и приземлялся на самолётную взлётно-посадочную полосу как крылатый беспилотный летательный аппарат.
Ускоритель может применяться как в составе РН семейства «Ангара» лёгкого, среднего и тяжёлого классов, так и в составе других ракетных комплексов.
До настоящего времени все работы по проекту были остановлены.

— Заниматься проектированием и экспериментами с возвращаемой первой ступенью, безусловно, нужно, — говорит член-корреспондент Российской академии космонавтики имени Циолковского Андрей Ионин. — А вот стоит ли такое изделие пускать в серию — это вопрос дискуссионный, здесь многое зависит от частоты пусков. Многоразовую первую ступень имеет смысл использовать при необходимости осуществлять десятки стартов в год. Например, если разрабатывать направление массового космического туризма, тогда, конечно, нужен многоразовый носитель. Нужно тщательно смотреть, насколько затраты на создание и эксплуатацию многоразовой ступени будут экономически оправданными, как многократное применение одних и тех же двигателей скажется на их надежности. Ведь когда ты делаешь возвращаемую ступень, то эффективность носителя в части массы выводимой полезной нагрузки снижается минимум на 20% — нужно предусмотреть крыло, отдельную систему управления и т.д.

[promity]

В России тестируют уникальный 20-тонный геоход
28 июня, 2016


Фото: Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Геоход предназначен для быстрой прокладки тоннелей под землей. Его первым препятствием стал десятиметровый бетонный блок. Преимущество разработки по сравнению с существующей техникой — сравнительно небольшой вес. Геоход весит 20 тонн, тогда как проходческий щит аналогичных размеров — порядка 50 тонн, а есть и те, вес которых достигает до 500 тонн.
Аппарат разработали ученые Томского политехнического университета и Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, а изготовлен он в КОРМЗ.

Не имеющие аналогов испытания проходят на Кемеровском опытном ремонтно-механическом заводе (КОРМЗ) и закончатся в июле. Для испытаний был специально отлит технологический блок из бетона размером 6×6х10 метров, в котором аппарат должен пройти выработку. Задача ученых — проверить характеристики опытного образца геохода и сделать необходимые доработки, чтобы в последующем создать его коммерческий образец.

«Наша задача — на доступных нам десяти метрах получить как можно больше научно-технической информации и проверить заявленные характеристики, которые были заложены в техническом задании на создание опытного образца», — рассказал заведующий кафедрой горно-шахтного оборудования Юргинского технологического института ТПУ Антон Казанцев.

Геоход, не имеющий аналогов как в России, так и в мире, может быть использован для прокладки тоннелей, подземных коммуникаций, при строительстве метро, для спасения людей от последствий стихийных бедствий и так далее.

Прототип геохода представляет собой цилиндрический корпус диаметром 3,2 метра, его длина составляет 4,5 метра. Главное его преимущество перед существующей сегодня техникой — в массе и габаритах. Например, проходческий щит аналогичных размеров весит порядка 50 тонн (а есть и больше, достигающие весом до 500 тонн). Вес геохода — всего около 20 тонн.

Существующая горная техника работает за счет собственного веса: чем больше вес, тем большее напорное усилие можно передать на забой. Саму геосреду она не задействует. Геоход же не только движется в твердой среде, но и использует ее для создания тягового и напорного усилий. На его внешнем контуре есть внешние движители, а на хвостовой секции — крылья, как элемент противовращения.

«Всю силовую раскладку мы передаем на породу, и тогда, впервые в горном деле, мы решаем классическую проблему — снижение массо-габаритных характеристик», — объяснил профессор ТПУ, заведующий лабораторией подземной робототехники Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН Владимир Аксенов.
Стоимость проекта составила 200 млн рублей, это собственные средства КОРМЗа и средства, выделенные Министерством образования и науки РФ. Отметим, что геоход практически целиком состоит из отечественных комплектующих.
Напомним, разработка многоцелевого комплекса «Геоход» началась в мае 2013 года.

[promity]

Академик Александр Железняков: Россия близка к созданию ядерных двигателей, поэтому нас боятся в ООН
6 Июля 2016

Российский ядерный двигатель пытаются не пустить в космос через ООН. Как заявил НСН академик, некоторые страны боятся конкурентной борьбы.
Во время 59-й сессии Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях 25 стран, среди которых США, Великобритания, Франция, Япония, Италия, Испания и Австралия, выступили за пересмотр принципов использования ядерных источников в космосе. Об этом пишет газета «Известия».

По мнению издания, это обусловлено активизацией российских разработок ядерной электродвигательной установки для космических аппаратов. Отмечается, что ни одна другая страна не ведет исследований в этой области.

Действительный член Академии космонавтики имени К.Э. Циолковского Александр Железняков заявил в беседе с НСН, что пока эту ситуацию следует воспринимать как конкурентную борьбу среди ядерных и космических стран.

«Пока это только разговоры, это кампания, можно её расценивать как конкурентную борьбу, потому что Россия близка к созданию электродвигательной установки для космических исследований, в то время как в США, Великобритании, Франции эти работы далеки от завершения. Я бы воспринимал эту инициативу как неприятную, но не особо боялся её принятия, даже если необходимое количество стран примут эту резолюцию», ― констатировал академик.

ФОТО: flickr/Frank DiBona Россия через 9 лет разработает космический ядерный двигатель
Помимо конкурентной борьбы на категоричную позицию представителей ООН мог повлиять и страх, не исключил Александр Железняков.
«На мой взгляд, в первую очередь, здесь страх перед возможными последствиями, хотя при разработке ядерных реакторов и ядерных энергетических установок на первом месте стоит безопасность. Если все необходимые требования соблюдены, то эксплуатация энергетических установок безопасна. Наверное, страх и косность мышления заставляет многих бояться и ограничить деятельность человека по освоению ядерной энергии», ― отметил он.

Подобными исследованиями занимается достаточно ограниченное количество стран. Это связано с тем, что для создания ядерных электродвигательных установок требуется большой опыт, которым на сегодня обладают единицы.

«Это наукоёмкие проекты, не каждая страна может этим заняться. Этим опытом обладаем мы, США, Китай, ФРГ, Япония и Великобритания. Это если говорить о безопасной ядерной энергетики. Сейчас пытаются освоить эти технологии и другие страны, но там есть проблемы с безопасностью», ― подчеркнул Железняков.

Кроме того, он заметил, что инциденты в космосе, связанные с ядерными установками, уже неоднократно случались.

«Были и инциденты, не только в 1978 году (тогда советский спутник «Космос-954» вошёл в атмосферу и развалился, разбросав тысячи радиоактивных осколков на территорию Канады – НСН). В 1963 году американцы запускали свой навигационный спутник с ядерной силовой установкой, ракета потерпела аварию и спутник разрушился в атмосфере, было радиоактивное заражение. Ядерная энергетика опасна везде, если не соблюдать необходимые меры безопасности, вспомните тот же Чернобыль», ― сказал в беседе с НСН Александр Железняков.

Академик также напомнил, что ООН ― это не законодательный орган, и резолюции принятые Генассамблеей или комитетами ООН не обязательны для исполнения.

«Эти документы не являются обязательными для исполнения. Обязательными они будут, если будут подписываться договоры двухсторонние или многосторонние», ― заключил Железняков.

Добавим, отмечается, что в рабочую группу комитета ООН, где обсуждались вопросы ядерных двигателей, входили также и российские специалисты, которые представили доклад о своих разработках.

В докладе особое внимание уделялось тому, что современные двигатели гораздо более безопасны, чем те, что были разработаны в прошлом веке.

[promity]

Российские инженеры разработали махолет

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=MRp8RBBDNto[/ame]

Российские инженеры-маевцы Андрей Мельник и Дмитрий Шувалов запустили на краудфандинговой платформе Boomstarter кампанию по сбору средств на проектирование и постройку одного из самых тяжелых и эффективных орнитоптеров.

По замыслу конструкторов, махолет с максимальной взлетной массой 30 килограммов сможет нести семь с половиной килограммов полезной нагрузки. Запаса топлива будет хватать на 40-минутный полет, при этом для взлета и посадки орнитоптера потребуется полоса не длиннее десяти метров. У разработчиков уже есть опыт проектирования махолетов — ранее была по заказу построена и успешно испытана первая модель орнитоптера «Рарок» с взлетной массой 28 килограммов. В перспективе планировалось проектирование пилотируемого махолета, но проект остановился.

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=j3BL78BZ1cw[/ame]

Как отмечают авторы проекта, одним из ключевых решений при проектировании аппарата «Рарок-2» стал отказ от традиционной компоновки ДВС, при которой возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное с высокой скоростью, а потом обратно в возвратно-поступательное, но с малой частотой.

«Мы не используем ДВС в новой концепции привода вообще. Самая большая проблема машущекрылых аппаратов — инерция. От нее никуда не денешься — машущее крыло обладает неслабой кинетической энергией. И основной проблемой на первой модели была борьба с последствиями действия инерции крыльев. Так вот, есть один способ, как можно инерцию использовать во благо — для этого нужно создать колебательную гармоническую систему, чтобы кинетическая энергия переходила в потенциальную энергию некоего накопителя и обратно в кинетическую.



В качестве таких аккумуляторов мы используем - пневмопружины (цилиндры). Но есть еще непосредственно аэродинамические силы, которые стремятся сделать эти колебания затухающими и вот тут нам на помощь приходит термодинамика. Через специальную демпферную камеру мы сообщаем колебательной системе дополнительную энергию для компенсации аэродинамических сил (собственно создания тяги и подъемной силы), а в качестве источника этой энергии используется старый добрый цикл Отто. Только он используется напрямую без кривошипов и шатунов - мы просто берем энергию расширяющего газа после сгорания топлива», — объяснил Андрей Мельник, руководитель проекта.



В зависимости от суммы пожертвования руководители проекта предлагают разные формы вознаграждения, от присутствия на лекции о махолетах до управления прототипом на испытаниях. Минимально необходимая сумма для реализации проекта составляет 1,3 миллиона рублей, краудфандинговая кампания продлится два месяца. Инженеры рассчитывают, что им удастся совместить в новой модели плюсы самолетов и вертолетов. Кроме того, полет «Рарок-2» будет практически бесшумным по сравнению с другими моторизованными летательными аппаратами.

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=PmZW8jUuvPE[/ame]

Несмотря на то, что концепция махолетов описана достаточно давно, полноценных пилотируемых орнитоптеров до сих пор не существует. Наиболее тяжелые летательные аппараты с машущим крылом используют дополнительные двигатели для поддержания полета — например, так смог оторваться от земли канадский аппарат UTIAS Ornithopter No.1, который за 14 секунд полета преодолел расстояние в 300 метров.

[ame]https://www.youtube.com/watch?v=MwIWY5rGQ08[/ame]