Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Китайцы научились моделировать масштабные квантовые процессы на классических компьютерах
22.10.2025 [20:13],
Геннадий Детинич
Квантовая революция подкралась откуда не ждали — китайские инженеры сделали, казалось бы, невозможное: на классическом суперкомпьютере они запустили квантовую симуляцию сложных химических процессов, чего ранее ожидали лишь с появлением квантовых компьютеров. В этом им помогла нейросеть, обученная работать с квантовыми уравнениями. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews Значительного прорыва в квантовой химии добились китайские специалисты из компании Sunway, которые показали успешное моделирование сложного поведения молекул на классическом суперкомпьютере Oceanlite с привлечением к решению задачи искусственного интеллекта. Традиционно такие симуляции требуют огромной вычислительной мощности, часто недоступной даже для мощнейших в мире вычислительных платформ из-за экспоненциального роста числа квантовых состояний. Однако привлечение нейронных сетей позволило преодолеть эти ограничения, обработав поведение почти «настоящих» молекул с десятками электронов и более чем 100 спиновыми орбиталями — функциями спиновых координат, иначе говоря, комплексной информацией о спине электрона и его положении в пространстве в электронном облаке в составе молекулы. Тем самым исследователи показали, что для квантовой физики и химии вовсе необязательно ждать пришествия квантовых компьютеров. При определённом умении работать с квантовым миром можно делать это уже сегодня. В квантовой механике состояние системы описывается волновой функцией Ψ, которая определяет все возможные конфигурации частиц — от позиций и спинов электронов до энергетических уровней и вероятностей. С ростом числа частиц пространство состояний экспоненциально расширяется, делая точное моделирование на классических компьютерах практически невозможным и вынуждая учёных прибегать к упрощениям. Упрощения заставляют балансировать между точностью симуляции процессов и требуемыми для расчётов ресурсами. На современных суперкомпьютерах высочайшей точности можно достичь лишь при моделировании совсем простых молекул, что не даёт развернуться для научных прорывов. Тогда китайские инженеры начали рассматривать вариант стыка ИИ и квантовых симуляций, что привело к разработке нейронных сетей квантовых состояний — NNQS. Эта технология позволила сочетать масштабируемость машинного обучения с квантовой точностью. Тем самым появилась возможность на обычной системе моделировать многоэлектронные молекулы с сильными корреляциями, в которых взаимодействуют десятки и даже сотни спиновых орбиталей. Нейронную сеть обучили предсказывать волновую функцию для моделирования молекулы со 120 спиновыми орбиталями, что стало самой масштабной симуляцией на классическом компьютере — пусть даже с приставкой «супер». Сеть оценивала вероятные положения электронов, вычисляя локальные энергии и корректируя параметры до соответствия реальной квантовой структуре. Этот метод позволил симулировать динамику электронов в сложных молекулах, открывая путь к анализу процессов, ранее недоступных для вычислений. Расчёты были проделаны на суперкомпьютере Oceanlite, построенном на 384-ядерных процессорах Sunway SW26010-Pro. Нюанс в том, что эта система создавалась для высокопроизводительной обработки данных, а не для ИИ. Для «подселения» ИИ на непривычную для него вычислительную архитектуру пришлось адаптировать программное обеспечение, чтобы обеспечить наивысший параллелизм и оптимальную загрузку всех миллионов ядер платформы. Оптимизация была проведена настолько блестяще, что обеспечила 92 % сильного и 98 % слабого масштабирования задач при подгонке «железа» под программную нагрузку. В целом китайская классическая платформа справилась с химической симуляцией молекул со 120 спиновыми орбиталями — немыслимый ранее масштаб для квантовой симуляции на классических платформах. Без лишней скромности учёные заявили о прорыве для ИИ в квантовом моделировании. И у этого будут последствия. Надеемся, хорошие. Китайцы привезли с обратной стороны Луны нечто неожиданное
22.10.2025 [11:07],
Геннадий Детинич
Китайская миссия «Чанъэ-6» по первой в мире доставке образцов с обратной стороны Луны уже вошла в историю. Теперь в анналы истории входят открытия учёных, изучающих то, к чему земная наука раньше не могла прикоснуться. Первые работы по исследованию уникальных образцов открыли неизвестные страницы в истории геологии спутника и, как оказалось, пролили свет на раннюю историю Солнечной системы, а также приблизили разгадку происхождения воды на Земле. 
Вид на обртаную сторону Луны. Источник изображения: NASA Место посадки спускаемого аппарата «Чанъэ-6» было выбрано внутри ударного кратера, расположенного, в свою очередь, в гигантском кратере Аполлона в бассейне Южный полюс — Эйткен, который занимает четверть всей обратной стороны спутника. Это идеальное место для сбора обломков от падения на Луну метеоритов, а также выбитых из глубин коры и мантии пород. Буровые работы на Луне человечеству пока недоступны, поэтому приходится брать то, что оставили природные процессы. В одной из свежих работ команда учёных из Китайской академии наук сообщила, что после изучения 5000 доставленных с обратной стороны фрагментов наткнулась на нечто неожиданное. Особое внимание при анализе лунного реголита уделялось оливину — силикатному минералу, состоящему из соединений магния и железа, типичных для вулканических пород, продуктов ударного плавления и метеоритов. С помощью методов сканирующей электронной микроскопии, микроанализа с использованием электронного зонда и масс-спектрометрии вторичных ионов из образцов были отобраны несколько фрагментов с оливином для более детального исследования. Анализ выявил поистине сенсационную находку: семь фрагментов с оливином были химически идентичны минералам из CI-хондритов — типа углеродистых хондритов Ивуна (названы по месту находки первого такого метеорита). Эти фрагменты имеют порфировую структуру — кристаллы оливина, погруженные в стекловидную матрицу, что указывает на быстрый расплав и затвердевание от метеоритного удара. Химические и изотопные исследования, включая оценку соотношения железа к марганцу, оксида никеля, оксида хрома, а также изотопов кислорода и кремния, показали несоответствие этих образцов известным лунным или земным породам. Это означало, что материал был доставлен из космоса. 
Оливин в образцах Соотношение веществ в образцах идеально совпало с составом CI-хондритов, которые в прошлом столкнулись с Луной, расплавились при ударе и сохранили свой химический состав на протяжении миллиардов лет. CI-хондриты — самые богатые водой и летучими веществами метеориты, содержащие до 20 % гидратированных минералов; они пористые, «влажные», мягкие и хрупкие. Из-за этого они редко переживают вход в атмосферу Земли (на нашей планете обнаружено менее 1 % таких метеоритов от всех находок), и не ожидалось, что они смогут сохраниться при более высоких скоростях ударов о лунную поверхность, где нет атмосферного торможения. Тем самым открытие стало первым в истории подтверждённым обнаружением обломков CI-хондрита на Луне. Очевидно, в прошлом CI-хондриты бомбардировали Луну на ранних этапах истории Солнечной системы, и фрагменты таких ударов сохранились в лунном реголите. В отличие от Земли, отсутствие атмосферы на Луне, возможно, даже способствовало сохранению этих хрупких материалов. Анализ предполагает, что CI-хондриты могут составлять до 30 % метеоритной «коллекции» Луны. Эти метеориты имеют состав, схожий с породами астероидов вроде Рюгу и Бенну, и, как считается, именно они в изобилии засеяли раннюю Землю и Луну летучими веществами и водой, что даёт более развёрнутый ответ на вопрос о происхождении воды на нашей планете. Alibaba нашла способ сократить потребность в количестве используемых ускорителей Nvidia на 82 %
20.10.2025 [04:52],
Алексей Разин
Нехватка вычислительных мощностей, присущая динамично развивающемуся рынку искусственного интеллекта, в Китае усугубляется ограничениями на импорт специализированных ускорителей. Разработчики вынуждены заниматься оптимизацией, и Alibaba нашла способ сократить количество необходимых ускорителей Nvidia для работы своих языковых моделей на 82 %. 
Источник изображения: Nvidia Как поясняет South China Morning Post, бета-тестирование профильной системы Aegaeon уже проводится одним их подразделений Alibaba Cloud на протяжении более чем трёх месяцев. По информации, представленной Alibaba на мероприятии SOSP в столице Южной Кореи, данная система позволила сократить количество обслуживающих десятки языковых моделей ускорителей Nvidia H20 с 1192 до 213 штук. При этом соответствующие языковые модели используют до 72 млн параметров, как поясняет источник. Представителям Alibaba в создании такой системы помогали учёные Пекинского университета, которые назвали её «первой попыткой выявить излишние затраты, связанные с одновременным обслуживанием нагрузок с большими языковыми моделями». Провайдеры облачных услуг типа Alibaba сталкиваются с необходимостью одновременного обслуживания тысяч ИИ-моделей, но в сфере инференса наиболее часто используются лишь несколько моделей типа Qwen или DeepSeek, а прочие вызываются довольно редко. Это приводит к нерациональному расходованию ресурсов. В экосистеме Alibaba Cloud, например, до 17,7 % ускорителей выделяются для обработки 1,35 % запросов. Исследователи во всём мире начали предлагать повысить эффективность использования вычислительных ресурсов за счёт объединения в пулы, когда один GPU обслуживает несколько моделей. Система Aegaeon использует автомасштабирование на уровне токенов, позволяющее GPU переключаться между разными моделями прямо в процессе генерирования токенов. Один GPU в результате способен обрабатывать до семи моделей, тогда как в альтернативно устроенных системах их количество в лучшем случае достигает двух или трёх. Задержки, необходимые на переключение между моделями, при этом сократились на 97 % в случае с Aegaeon. Alibaba эту систему испытывает на маркетплейсе моделей Bailian, который предлагает модели Qwen корпоративным пользователям. Ускорители Nvidia H20 одноимённой американской компанией были созданы специально для китайского рынка, в апреле они попали под временный запрет на поставку в КНР, но к лету он был снят. Однако, китайские власти начали настоятельно рекомендовать национальным разработчикам отдавать предпочтение местной компонентной базе. В результате позиции Nvidia на китайском рынке передовых чипов для ИИ, по словам руководителя компании, буквально сократились до нуля. Китайские учёные создали память толщиной в атом, интегрируемую прямо на кристалл процессора
13.10.2025 [09:05],
Алексей Разин
Производители процессоров научились интегрировать микросхемы памяти на одну подложку с вычислительными блоками, а иногда даже и на кристалл с ними, но передовые разработки в этой сфере подразумевают использование тончайшего слоя памяти типа NOR, который может накладываться на обычную интегральную кремниевую микросхему. 
Источник изображения: Unsplash, Kazuo ota Выдержками из публикации Nature делится ресурс Tom’s Hardware, рассказывая об успехах представителей Фуданьского университета в Шанхае. Разработанная ими технология ATOM2CHIP подразумевает нанесение сверхтонкого слоя из сульфида молибдена поверх обычного кремниевого кристалла с КМОП-структурами, выполненного по 130-нм технологии. Гибридный чип сочетает стандартный КМОП-контроллер с тончайшей 2D-плёнкой, выступающей в роли памяти типа NOR. Важно, что технология обеспечивает уровень выхода годных изделий в 94,34 %, что вполне позволяет применять её в массовом производстве. Рабочая частота чипа может достигать 5 МГц. Такие решения отличаются более низким энергопотреблением по сравнению с существующими кремниевыми ячейками памяти. Каждый бит потребляет не более 0,644 пикоджоулей энергии. На запись и стирание данных в ячейку тратится не более 20 наносекунд. При этом ресурс записи превышает 100 000 циклов, а гарантированно хранить данные можно на протяжении десяти лет. Учёным пришлось при разработке технологии решать проблему сопряжения разнородных поверхностей. Даже после полировки кремниевые кристаллы, на которые наносятся плёночные покрытия, имеют на микроскопическом уровне неровный рельеф и выступающие грани, которые способны повреждать сопрягаемый материал. Разработчикам ATOM2CHIP удалось предусмотреть вариант соединения покрытия с кремниевым основанием, при котором оно как бы «плавает» над основанием, не разрушаясь. Одновременно технология упаковки позволяет защитить покрытие от воздействия высоких температур и электростатического поражения. Для соединения кристалла контроллера и покрытия на логическом уровне был разработан новый интерфейс, который позволяет им обмениваться данными напрямую, обеспечивать произвольный доступ и 32-разрядный параллелизм. Это делает данную технологию пригодной для создания полноценных чипов с интегрированной памятью. Массовое применение подобных технологий начнётся лишь через несколько лет, но указанные разработки являются важной вехой на пути их внедрения. Китай запустил самую мощную в мире центрифугу для экспериментов над пространством и временем
01.10.2025 [20:17],
Геннадий Детинич
29 сентября 2025 года в Китае официально была запущена самая мощная в мире центрифуга проекта CHIEF. Установка CHIEF1300 способна создавать ускорение 300g для полезной нагрузки до 22 т. Это на порядок превышает возможности самой передовой американской центрифуги, рассчитанной всего на 2 т. В перспективе установка сможет создавать ускорение до 1500g, буквально открывая перед учёными массу перспектив по контролю над пространством и временем. 
Источник изображений: CCTV Комплекс проекта CHIEF (Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility) был завершён в Ханчжоу около года назад. Он включает три центрифуги с 18 сменными блоками для каждой. Это позволит проводить множество экспериментов не только в научных целях, но также в материаловедении, геологии, строительстве и промышленности. Под действием чудовищного ускорения в центрифуге модель высотой 1 м становится эквивалентной 100-метровой конструкции. Здесь можно проверить смелые инженерные идеи без риска аварий и потерь ресурсов и средств. Также в центрифуге можно имитировать ускорение геологических процессов. Например, в режиме 300g имитация распространения загрязнений за 100 лет произойдёт всего за неполные четверо суток.  В процессе испытаний установки до её принятия в эксплуатацию было проведено несколько экспериментов, включая моделирование влияния цунами на морское дно, тестирование основания гидроэлектростанции на сейсмоустойчивость, имитацию воздействия воды на глубине 2000 м на буровое оборудование для добычи водорода из морского дна и ряд других. «В гипергравитационном поле исследователи могут моделировать реальные гидрогеологические катастрофы, геологическую эволюцию и экстремальные условия в лабораторных моделях в разумные сроки», — докладывают учёные. Для большей безопасности установка размещена ниже уровня земли. Более того, она работает в условиях вакуума и имеет отводящие тепло стенки рабочей камеры. Расположение под землёй также позволило снизить влияние вибраций на эксперименты. Китай заявил, что открыт для предложений по экспериментам на центрифуге для учёных со всего мира. Китайцы создали самый сильный в мире сверхпроводящий магнит — в 700 000 раз мощнее поля Земли
30.09.2025 [14:37],
Геннадий Детинич
Китайские учёные из Института физики плазмы Китайской академии наук (CAS) совершили прорыв, создав самый мощный в мире сверхпроводящий электромагнит силой 35,1 тесла (Тл). Это поле в 700 тыс. раз сильнее среднего магнитного поля Земли, составляющего 50 мкТл. Опытная установка удерживала поле стабильным в течение 30 минут и сняла его без повреждения оборудования. Это достижение представляет собой платформу для новых экспериментов в физике, биологии и промышленности. 
Источник изображений: CCTV Это не самое мощное магнитное поле, создаваемое в лабораторных условиях. В прошлом году другая группа китайских учёных создала самый мощный в мире электромагнит без сверхпроводимости, напряжённость поля которого достигла 42 Тл. Использование электромагнитов с эффектом сверхпроводимости, как в случае нового достижения в Китае, обещает более энергоэффективную работу, что найдёт применение в транспорте, медицине и промышленности. В разработке участвовали специалисты из Хэфэйского международного центра прикладной сверхпроводимости (Hefei International Applied Superconductivity Centre), Института энергетических исследований Хэфэйского национального научного центра (Energy Research Institute of Hefei Comprehensive National Science Centre) и Университета Цинхуа (Tsinghua University). Ключевым инновационным решением стало размещение высокотемпературного сверхпроводящего магнита в центре низкотемпературного, что позволило преодолеть проблемы концентрации напряжений и выравнивания электромагнитных взаимодействий. Такой подход повышает механическую стабильность и электромагнитные характеристики, обеспечивая минимальные потери энергии по сравнению с другими типами магнитов. Следует сказать, что впервые такой гибридный подход реализовали учёные в США из Национальной лаборатории сильных магнитных полей (National High Magnetic Field Laboratory, или MagLab), которые в 2017 году установили рекорд напряжённости магнитного поля силой 32 Тл. Два года спустя китайская команда из Института электротехники CAS (CAS Institute of Electrical Engineering) и Университета Китайской академии наук (University of Chinese Academy of Sciences) воспроизвела эксперимент и немного превзошла своих американских коллег, создав сверхпроводящий магнит силой 32,35 Тл. Новая разработка оказалась ещё мощнее, доказав повторяемость результата и отработанность технологий.  Особую ценность новая установка представляет для развития сферы термоядерных реакторов, поскольку китайская команда участвует также в международном проекте ИТЭР (ITER). Благодаря сверхмощному магниту они могут проводить эксперименты с подбором материалов для магнитов реакторов, а также испытывать разного рода датчики. Кроме того, установка с рекордным магнитным полем позволит проводить физические и биологические эксперименты, не говоря уже о поиске практического применения сильных магнитов в промышленности и на транспорте. Это ещё одна ступенька на пути к более совершенному оборудованию во многих сферах. Добавим, что включение такого электромагнита со сверхсильным полем не приведёт к тому, что все компасы на Земле вдруг развернутся в сторону Китая. Поле концентрируется в основном внутри установки и за её пределами быстро затухает. Учёные из Китая создали принципиально новый ионный аккумулятор — он в шесть раз ёмче литиевых
26.09.2025 [13:18],
Геннадий Детинич
Учёные из Китая сообщили о прорыве в разработке химических аккумуляторов, представив первый рабочий прототип батареи на гидрид-ионах — отрицательно заряженных ионах водорода. Литиевые аккумуляторы используют положительно заряженные ионы лития, тогда как отрицательно заряженные частицы демонстрируют гораздо более «агрессивное» поведение в электролите. «Это совершенно иные аккумуляторы», — сделали громкое заявление разработчики. 
Источник изображения: Jilin University Об открытии сообщила группа исследователей из Цзилиньского университета (Jilin University), Даляньского института химической физики (Dalian Institute of Chemical Physics) Китайской академии наук (CAS) и Шанхайского института перспективных исследований (Shanghai Advanced Research Institute), опубликовав соответствующую статью в журнале Nature. Представленная гидрид-ионная батарея впервые работала при комнатной температуре, что стало новшеством для гидридных материалов. Гидрид-ионы образуются при захвате атомом водорода дополнительного электрона, что делает такие носители более энергичными и химически, а также электрически активными по сравнению с ионами лития. Это обеспечивает «принципиально иные» электрохимические процессы, демонстрируя эффективное накопление и высвобождение энергии без использования жидких электролитов, что, в свою очередь, минимизирует риски утечек и возгораний. Интересно, что новый материал для электролита с удержанием ионов водорода был открыт в процессе поиска накопителей этого газа для систем с водородным топливом. Все разработанные ранее гидридные материалы не могли похвастаться стабильностью удержания ионов при низких (условно комнатных) температурах, проявляя свои свойства только при сильном нагреве. Учёные смогли преодолеть это ограничение, открыв нужные им свойства в таком редкоземельном элементе, как церий. Тем самым ключевым элементом нового аккумулятора стал композитный электролит на основе гидрида церия (CeH₃), покрытого оболочкой из гидрида бария (BaH₂). Утверждается, что этот материал, синтезированный впервые и не описанный ранее в литературе, сочетает высокую гидрид-ионную проводимость при комнатной температуре с превосходной термической и электрохимической стабильностью. Церий, как один из наиболее распространённых редкоземельных металлов (который, впрочем, пока не добывают в массовом объёме по причине дороговизны процесса), делает технологию экономически перспективной, поскольку его запасы в земной коре превышают запасы меди и свинца. Анод аккумулятора выполнен из цериево-гидридного материала, а катод — из натриево-алюминиевого гидрида (NaAlH₄), что обеспечивает совместимость компонентов и предотвращает нежелательные реакции. Экспериментальные тесты подтвердили выдающиеся характеристики нового аккумулятора: начальная удельная ёмкость достигла 984 мА·ч/г с перспективой достичь 1200 мА·ч/г, что значительно превосходит 150–300 мА·ч/г у типичных литий-ионных батарей и 372 мА·ч/г теоретической ёмкости графитового анода. После 20 циклов зарядки-разрядки ёмкость стабилизировалась на уровне 402 мА·ч/г, а многослойная конфигурация повысила напряжение до 1,9 В, что позволило зажечь жёлтый светодиод. Благодаря разнообразию гидридных материалов для дальнейшей оптимизации разработка гидрид-ионных аккумуляторов открывает широкие возможности для хранения и преобразования чистой энергии, включая топливные элементы и электролизёры. В отличие от литиевых батарей, подверженных образованию дендритов — металлических структур, вызывающих короткие замыкания, использование водорода как носителя заряда исключает эти риски и повышает безопасность. Несмотря на вызовы масштабирования и улучшения долговечности, эта технология может революционизировать электромобили, портативные устройства и возобновляемую энергетику, способствуя переходу к устойчивым источникам энергии. Найдётся всё: Китай запустил самый мощный в мире георадар, от которого в толще Земли ничего не скроется
23.09.2025 [12:16],
Геннадий Детинич
Поиски стратегических полезных ископаемых — лития, кобальта и других — стали приоритетными для стран, заинтересованных в развитии электроники и новейших технологий. Дальше всех по этому пути продвинулся Китай, который начал использовать систему дальней связи с подводными лодками как подповерхностный геологический радар. Среди сделанных этим инструментом открытий особо выделяется разведка залежей литийсодержащей руды объёмом 490 млн тонн. 
Источник изображений: SCMP Система в виде двух перпендикулярных линий антенн длиной 80 и 120 км расположена в центральном Китае и занимает площадь, большую, чем Нью-Йорк. Этот проект — Wireless Electromagnetic Method (WEM) — был создан около 15 лет назад для связи с подводным флотом Поднебесной без необходимости всплытия лодок на поверхность. Мощность передатчика установки достигает 500 кВт, что на порядок выше, чем у всего, что есть подобного у США. Рабочий диапазон частот — от 0,1 до 300 Гц (сверхнизкие частоты). Это позволяет сигналу проникать глубоко под поверхность земли и воды. Примерно пять лет назад установку начали использовать как георадар. С её помощью уже открыто крупнейшее месторождение золота в Китае, залежи руды с литием и ряд других, о чём в ряде свежих научных публикаций сообщила Геологическая служба Китая (CGS). Там считают, что человечество уже разведало большинство месторождений на небольших глубинах, и настал черёд буквально копнуть глубже — выйти на глубины от 500 м до 2 км и от 3 км и глубже, что с использованием традиционной разведки бурением дорого и сложно. С помощью радиосигнала залежи традиционно определяли путём измерения сопротивления недр. Новая методика включает измерение поляризации сигнала и его проницаемости. Не обошлось без ИИ и больших данных. Комбинация методик даёт возможность работать в шумном окружении, которое создают даже обычные линии электропередачи. Но всё это работает только при наличии значительного количества датчиков, размещённых по всему Китаю, ведь сигнал нужно принять и привязать к той местности, где ведётся разведка.  Технология совершенствуется, и для Китая может не остаться неразведанных мест в радиусе до 2000 км от передатчика — даже на глубинах свыше 3 км. Всё это обещает предоставить Китаю любые ресурсы на его выбор — от лития до урана, в которых нуждаются как он сам, так и передовая промышленность и энергетика во всём мире. Китайским учёным удалось доказать существование у Марса твёрдого ядра
05.09.2025 [06:46],
Алексей Разин
Являясь не самым близким соседом Земли, Марс давно привлекает внимание учёных, поскольку изучение его истории позволяет лучше понять процессы, происходящие в Солнечной системе, и спрогнозировать будущее самой Земли. Китайским учёным впервые удалось доказать наличие у Марса твёрдого ядра, и подобное открытие становится вторым по счёту для планет Солнечной системы, включая Землю. 
Источник изображения: CCTV Как поясняет Global Times, лишь в 1936 году было доказано, что Земля имеет внутреннее ядро, но убедиться в том, что оно твёрдое, удалось лишь пятьдесят лет спустя. В случае с Марсом первые доказательства наличия у планеты твёрдого ядра были получены двумя профессорами Китайского университета науки и технологий: Сунь Даоюанем (Sun Daoyuan) и Мао Чжу (Mao Zhu). Наблюдая за сейсмической активностью поверхности Марса при помощи датчиков американского спускаемого аппарата InSight, китайские учёные смогли выделить фазы, говорящие о характере ядра Красной планеты. Они пришли к выводу, что ядро Марса имеет слоистую структуру: твердое ядро диаметром примерно 600 км окружено жидким. Первое состоит из кристаллических соединений железа и никеля с добавлением более лёгких химических элементов. Ядро планеты содержит от 12 до 16 процентов серы, от 6,7 до 9 % кислорода и до 3,8 % углерода. Твердая часть ядра Марса занимает примерно пятую часть радиуса планеты. Если привести размеры Земли и Марса к одному масштабу, то их внутренние ядра займут примерно сопоставимые доли внутреннего объёма. В целом, подобная схожесть позволяет учёным понять эволюцию сейсмических свойств планет Солнечной системы и лучше предсказывать будущее Земли. Китайские учёные создали «всечастотный» чип для 6G — 100 Гбит/с почти в любых условиях
30.08.2025 [11:50],
Геннадий Детинич
Для обработки широкого спектра приёмопередающих частот обычно требуется целый набор микросхем, что ограничивает размеры устройства, повышает его стоимость и увеличивает энергопотребление. Поэтому связь в отдалённых районах может быть либо быстрой и дорогой, либо доступной и медленной. Китайские учёные обещают исправить этот перекос, представив универсальный «всечастотный» чип для связи 6-го поколения. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, технология способна обеспечивать скорость мобильного интернета свыше 100 Гбит/с по всему спектру беспроводной связи, включая диапазоны частот, используемые в отдалённых районах. Подобная возможность реализуется благодаря гибридной «фотон-электронной» платформе, в которой радиочастоты преобразуются в частоты оптического диапазона, а все операции выполняются в оптическом модуляторе с использованием лазеров. Весь комплекс преобразователей и лазеров помещается в один чип размером 1,7 × 11 мм. Он работает в диапазоне от 0,5 до 115 ГГц — для этого ранее потребовалось бы до девяти отдельных радиочастотных компонентов. Также заявлена рекордная скорость перестройки рабочих частот, необходимая для поддержания устойчивой связи в условиях помех или одновременной работы множества устройств в местах массового скопления людей. «Один чип теперь заменяет то, что раньше требовало нескольких специализированных устройств, обеспечивая действительно универсальную обработку и динамическую настройку частоты, — утверждают разработчики. — Он обеспечивает беспрецедентный баланс между размерами, энергопотреблением и производительностью». В дальнейшем учёные планируют создать универсальный приёмопередатчик в формате USB-модуля, чтобы обеспечить широкополосной связью без компромиссов любое устройство — от дронов и компьютеров до смартфонов. Китай запустил самый передовой детектор нейтрино JUNO — США и Япония пока только строят схожие установки
26.08.2025 [15:18],
Геннадий Детинич
Институт физики высоких энергий (IHEP) Китайской академии наук сообщил, что детектор нейтрино нового поколения JUNO приступил к научной работе. Установка стала первым в мире экспериментом по углублённому изучению частиц, называемых «призрачными» за их неуловимую сущность. Одно время нейтрино рассматривались как кандидаты на роль тёмной материи. Теперь их таковыми не считают, но нейтрино продолжают оставаться самыми малоизученными среди элементарных частиц. 
Источник изображений: Xinhua Детектор JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) или «Подземная нейтринная обсерватория Цзянмэнь» расположен на глубине 700 м в вырубленных в скале пещерах. Толща породы отсекает большинство частиц космического и земного происхождения, позволяя приборам фиксировать главным образом события, связанные с регистрацией нейтрино — для этих частиц невозможно создать надёжную преграду. Чтобы частица нейтрино столкнулась с атомом с вероятностью 50 %, нужна сплошная стена свинца толщиной в один световой год. Спасает то, что нейтрино — вторая по распространённости частица во Вселенной, поэтому слабое взаимодействие компенсируется их количеством: кто-то да попадётся. Непосредственно детектор JUNO представляет собой акриловую сферу диаметром 35 м, погружённую в 40-метровый колодец. По периметру сферы установлены фотоумножители, а сама она заполнена жидкостью со сцинтилляционным эффектом — нейтрино при взаимодействии с ней вызывает серию превращений, сопровождающихся вспышкой света, которая фиксируется со всех сторон. Это позволяет восстановить трек частицы и рассчитать её энергию, а значит, и массу. Пока масса нейтрино измерена с недостаточной точностью, что осложняется тем фактом, что нейтрино осциллируют — буквально меняют свои свойства «на лету», переходя из одного состояния в другое.  Наполнение датчика JUNO сверхчистой водой началось в декабре 2024 года. Колодец и сфера вмещают десятки тысяч тонн жидкости. После заполнения объёма вода постепенно была вытеснена сцинтиллятором (обычно в таких установках используется жидкий аргон). Теперь все подготовительные работы завершены, и лаборатория приступила к научным исследованиям. Срок службы объекта оценивается как минимум в 30 лет. Строительство велось с 2015 по 2021 год. В подготовке проекта участвовали более 700 исследователей из 74 учреждений в 17 странах и регионах мира.  Ожидается, что детектор JUNO ежедневно будет фиксировать около 40 нейтрино от работающих неподалёку атомных реакторов АЭС (в Тайшане и Янцзяне, расположенных в 53 км от установки), несколько атмосферных нейтрино, одно геонейтрино и тысячи солнечных нейтрино. За шесть лет работы учёные рассчитывают зарегистрировать около 100 тыс. событий. Новейшие детекторы позволят уточнить распределение масс всех трёх типов нейтрино: мюонного, электронного и тау-нейтрино. Уточнение масс может открыть дорогу к «новой физике», поскольку нейтрино не вполне вписываются в Стандартную модель элементарных частиц. Насколько именно — покажет работа JUNO и других экспериментов. В частности, к концу десятилетия установки нового поколения появятся в США (DUNE) и Японии (Hyper-Kamiokande). В Китае разработали особенно эффективную атомную батарейку, которая прослужит более 50 лет
20.08.2025 [14:50],
Геннадий Детинич
Учёные из Сямэньского университета (XMU) представили перспективную атомную батарейку со сроком службы свыше 50 лет. Искусственное старение опытного элемента показало снижение работоспособности за этот срок примерно на 13 %, что делает его востребованным для источников автономного питания в космосе и в суровых уголках нашей планеты. 
Источник изображений: Light: Science & Applications 2025 Новый элемент использует явление сцинтилляции — спонтанного свечения материала под воздействием радиации. Возникающие в рабочем (сцинтиллирующем) материале вспышки света принимаются встроенными в элемент фотоэлектрическими ячейками, которые вырабатывают электричество. Один раз собранный элемент будет годами вырабатывать ток, не требуя замены в течение десятилетий. Это необходимо для питания бортового оборудования космических аппаратов, датчиков и сигнализации в океане, а также для навигационного и метеорологического оборудования на удалённых пунктах. Сегодня наиболее популярны атомные (радиоизотопные) источники тока на основе преобразования тепла в электричество (РИТЭГ), но они достаточно крупные. Радиофотоэлектрические элементы могут быть более компактными и одновременно эффективными, хотя по вырабатываемой мощности они уступают РИТЭГам. При этом спрос существует на оба типа решений. Новая китайская атомная батарейка (RPVC) основана на стронции-90. Для концентрации света на внутренних фотоэлектрических ячейках разработана волноводная структура (WLC). Сцинтиллирующее вещество объединено с волноводами, собранными в многослойную систему. Такой подход позволяет увеличивать мощность источника RPVC, просто добавляя слои. В качестве материала для сцинтилляции и волноводов используется гадолиний-алюминиево-галлиевый гранат, легированный церием (GAGG:Ce). GAGG:Ce — это монокристаллический сцинтиллятор, известный своими превосходными свойствами излучения фотонов. Он является одним из самых ярких доступных сцинтилляторов с пиком излучения на длине волны 520 нм. Батарейный блок преобразует радиоактивную энергию в свет, который затем направляется на фотоэлектрические элементы, вырабатывающие электричество. В ходе эксплуатационных испытаний одного блока RPVC эффективность преобразования энергии составила 2,96 %, что значительно выше показателей существующих конструкций подобных элементов. Вырабатываемая единичным блоком мощность достигала 48,9 мкВт, а в многослойной версии — 3,17 мВт. Также прототип продемонстрировал ток короткого замыкания 2,23 мА и напряжение холостого хода 2,14 В.  «Мы разработали и изготовили RPVC, который обеспечивает баланс между эффективностью и стабильностью, — заявили учёные. — Структура WLC обеспечивает трёхкратное повышение эффективности преобразования энергии по сравнению с обычными структурами из поливинилхлорида». После облучения элемента излучением, эквивалентным 50 годам работы источника, эффективность его оптического преобразования снизилась всего на 13,8 %. Это значит, что элемент может работать значительно дольше заявленного срока в 50 лет, что лишь повышает ценность разработки. ИИ помог китайцам создать крупнейшие массивы атомов для квантовых компьютеров будущего
14.08.2025 [13:03],
Геннадий Детинич
Китайские ученые сообщили о значительном прорыве в области квантовых вычислений, создав крупнейшие в мире массивы из 2024 атомов рубидия. О работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, рецензенты уже заявили, что это важный шаг в развитии квантовой физики, связанной с атомами. Новая платформа использует искусственный интеллект и оптические пинцеты, благодаря чему способна формировать массивы атомов в 10 раз больше предыдущих. 
Кошка Шрёдингера, нарисованная с помощью 550 атомов рубидия. Источник изображения: University of Science and Technology of China Каждый атом в таком массиве играет роль кубита — базовой единицы квантовых вычислений. Исследование стало продолжением работы группы физиков из Университета науки и технологий Китая (University of Science and Technology of China). В отличие от других подходов к созданию квантовых компьютеров, таких как использование сверхпроводящих цепей или ионов, нейтральные ультрахолодные атомы при масштабировании обладают большей стабильностью и управляемостью. Однако до сих пор системы на основе атомов были ограничены массивами из нескольких сотен элементов из-за медленного процесса их позиционирования, когда каждый атом индивидуально перемещается оптическим пинцетом в виде лазера. Университетская команда совместно с учёными Шанхайской лаборатории искусственного интеллекта разработала систему на базе ИИ, которая с помощью высокоскоростного пространственного модулятора света одновременно перемещает атомы в нужное место. Это позволило создать идеальный массив из 2024 атомов всего за 60 мс, причём время перестановки не зависело от размера массива, что открывает путь к дальнейшему масштабированию числа кубитов. В условиях лаборатории система продемонстрировала впечатляющую точность: операции с одним кубитом выполнялись с точностью 99,97 %, а с двумя кубитами — 99,5 %. Точность определения состояния кубитов достигла 99,92 %, что сопоставимо с результатами, полученными в ведущих мировых институтах. Однако текущая версия системы имеет ограничения: в 3D-моделях атомы можно перемещать только в пределах одного слоя, а размер массива ограничен мощностью и точностью используемых лазеров. Тем самым полученные результаты подчёркивают потенциал технологии, но требуют дальнейших улучшений для создания масштабируемых квантовых компьютеров. Для дальнейшего прогресса учёные планируют разработать более мощные лазеры и высокоточные модуляторы света. Способность идеально упорядочивать десятки тысяч атомов в предсказуемые матрицы может стать основой для создания надёжных квантовых компьютеров в будущем. Этот прорыв подтверждает лидерство Китая в области квантовых технологий и открывает новые горизонты для исследований, направленных на преодоление текущих ограничений и достижение практической реализации квантовых вычислений. В Китае создали безоткатную пороховую пушку для спутников — исключительно в мирных целях
12.08.2025 [13:23],
Геннадий Детинич
Китайские учёные перенесли технологию IX века в XXI век — разработали пороховую пушку для спутников. Орудие соответствует экологическим требованиям и не загрязняет окружающую среду, а также является безоткатным — при выстреле оно не дестабилизирует спутники. Пушка предназначена для опутывания космического мусора сетями с последующим сведением его с орбиты, хотя не исключено и её боевое применение. 
Вылетающий из дула снаряд без вспышки и пороховых газов. Источник изображения: Nanjing University of Science and Technology О разработке сообщили учёные из Нанкина, Шанхая и Шэньяна, опубликовав статью в китайском рецензируемом журнале Acta Aeronautica et Astronautica Sinica. Есть вероятность, что установка уже проходит испытания на орбите, хотя официального подтверждения этому нет. Подобная система, действующая без «шума и пыли», может быть использована для выведения из строя действующего спутника, если будет поставлена соответствующая задача. С Земли понять, что произошло, будет крайне сложно — все улики сгорят в атмосфере. Разработанное космическое пороховое орудие представляет собой замкнутую систему, не выбрасывающую пороховые газы в космос. Снаряд с сетью выбрасывается без вспышки, хорошо различимой в оптическом диапазоне, и без облака дыма, которое могло бы оставить след на орбите и повредить другие спутники. Проблему отката решает специально разработанный дульный тормоз, практически полностью гасящий отдачу. В противном случае спутниковая платформа меняла бы ориентацию после каждого выстрела и со временем могла бы потерять управление. Проблема космического мусора становится всё острее с каждым новым запуском. Если ничего не предпринимать, вскоре каждый старт с Земли будет сопряжён с высоким риском столкновения с обломками. Сведение с орбиты крупных объектов не решает проблему: даже обычная гайка на орбите способна насквозь пробить космический корабль. В теории, сеть лучше справляется со сбором мелких фрагментов. Перспектива её нецелевого применения вызывает обеспокоенность, однако свою основную задачу она также способна выполнять эффективно. Китайцы придумали «глушитель» для поездов на магнитной подвеске — он нужен для бесшумного проезда тоннелей
09.08.2025 [22:27],
Геннадий Детинич
В скором времени в Китае запустят в эксплуатацию высокоскоростные поезда на магнитной подвеске, способные разгоняться до 600 км/ч. При выходе из тоннеля на такой скорости возникает громоподобная ударная волна, напоминающая акустический удар при преодолении звукового барьера истребителем. Для гашения звука удара китайские учёные придумали систему подавления шума, которая должна убрать сопровождающее маглевы звуковое загрязнение. 
Источник изображения: CRRC Въезжая на большой скорости в тоннель, поезд работает как поршень, сжимая воздух в замкнутом пространстве и толкая его волной перед собой. Это приводит к звуковому удару на выходе из тоннеля, когда воздух распространяется наружу. Подобное явление вызывает дискомфорт у всех, кто находится неподалёку, включая животных, а также способно нанести урон инфраструктуре, в первую очередь — в тоннеле. Современные скоростные поезда на колёсных парах в Китае разгоняются до 350 км/ч. Скоро им на смену придут поезда со скоростью передвижения 400–450 км/ч. Но маглевы — поезда на магнитной подвеске, которые в процессе движения парят над рельсом, и это — другая история. Самый быстрый маглев в Китае соединяет аэропорт под Шанхаем с одной из станций метро в городе. На этом отрезке поезд разгоняется до 460 км/ч. В скором времени в строй будут введены линии левитирующих поездов с более высокой скоростью — 600 км/ч на первом этапе и порядка 1000 км/ч на следующем. В таком случае проблема звукового удара обретёт особую остроту. Гасить звуковой удар на выходе поездов из тоннелей предложено с помощью шумопоглотителей длиной до 100 метров с каждой стороны линии, а также с использованием специального пористого покрытия в тоннелях. Воздух впереди поезда ещё до выхода из тоннеля должен стравливаться через поры и работать как в случае глушителя в огнестрельном оружии. Утверждается, что предложенное решение снизит шум от звукового удара на 96 %, чего будет достаточно для комфортной эксплуатации скоростных поездов. В Китае стоимость билетов на скоростные поезда примерно в два раза ниже, чем на самолёты. При сопоставимом времени на внутренние перелёты и переезды, скоростные маглевы обещают оказаться востребованным видом транспорта. Это тем более ценно, что авиация оставляет после себя катастрофический углеродный след, чего не скажешь об электропоездах. |
© 1997—2025 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
