Нанотехнологии

Многабукафф о том, что квантовая химия думает о принципе работы мюонного катализа: как именно мюон понижает температуру требуемой плазмы. В двух частях (первую часть можно прочитать тут).

Суть второй части проста: мюон тяжелее, чем электрон, поэтому он обеспечивает более прочную химическую связь и большее сближение ядер, за счёт чего понижается требуемая температура плазмы для зажигания термоядерной реакции.

Но те, кто хочет посмотреть на формулки, графики, и узреть концептуальную суть квантовой химии в применении к наипростейшим (квази)молекулам, welcome под кат.

Весна в самом разгаре, последний снег практически везде растаял и воцарилось долгожданное тепло. Теплолюбивые люди наконец-то начинают снимать с себя вязаные свитера, шарфы и шапки, а моржи уже вовсю разгуливают в шортах и майках. Тем временем в одной из лабораторий университета Вены царит собачий холод и ученые тому чрезвычайно рады, ибо по-другому исследовать квантовые эффекты наночастиц крайне сложно. Если без литературных оборотов, то сегодня мы познакомимся с практическим испытанием нового метода охлаждения левитирующей наночастицы посредством ловушки из оптического резонатора. Зачем и как ученые заморозили наночастицу практически до абсолютного нуля, насколько действенен их метод и что он может привнести в изучение квантовых эффектов? Ответы на эти и другие вопросы мы найдем в докладе исследовательской группы. Поехали.

REC Group начала производство бытовых солнечных модулей серии N-Peak Black, мощностью до 325 Вт. Одновременно с этим Trina Solar выпустила четыре новых модуля в своих сериях Tallmax, Duomax, Duomax Twin и Honey — некоторые из которых достигают 415 Вт.

Стандартный аргумент скептиков снижения цен на солнечную энергию в настоящее время состоит в том, что довольно скоро модули больше не будут дешеветь, потому что ресурсы (алюминий, медь, пластик и кремний) будут тормозить этот процесс.

Хотя этот аргумент действительно имеет некоторый смысл в абсолютном долларовом эквиваленте, скептики упускают из виду основную деталь. Мы не оцениваем нашу отрасль в ценах на сырьевые товары, мы оцениваем ее в единицах выработки электроэнергии на один солнечный модуль. И цена за ватт, основанная на повышении эффективности, в некоторой степени изменяется независимо от цены товара. Таким образом, цены на «солнечную» электроэнергию могут продолжать падать, так как выработка увеличивается, а ресурсы используются более эффективно. Что означает, что битва ещё не закончена.

И чтоб подчеркнуть это, REC Group и Trina Solar выпустили новые солнечные модули.

Усовершенствования в скорости работы ЦП замедляются, и мы наблюдаем, как полупроводниковая индустрия переходит на карточки ускорителей, чтобы результаты продолжали заметно улучшаться. Больше всего выгоды от этого перехода получила Nvidia, однако, это часть одной и той же тенденции, питающей исследования в области ускорителей нейросетей, FPGA, и таких продуктов, как TPU от Google. Эти ускорители невероятно увеличили быстродействие электроники в последние годы, и многие начали надеяться, что они представляют собой новый путь развития, в связи с подтормаживанием закона Мура. Но новая научная работа высказывает предположение, что на самом деле всё не так радужно, как хотелось бы некоторым.

Такие специальные архитектуры, как GPU, TPU, FPGA и ASIC если даже и работают совсем не так, как CPU общего назначения, то всё равно используют те же функциональные узлы, что и процессоры x86, ARM или POWER. А это значит, что увеличение быстродействия этих ускорителей тоже в какой-то мере зависит от улучшений, связанных с масштабированием транзисторов. Но какая доля этих улучшений зависела от улучшения технологий производства и увеличения плотности, связанной с законом Мура, а какая – от улучшений в целевых областях, для которых предназначены эти процессоры? Какая доля улучшений связана только с транзисторами?

Многабукафф о том, что квантовая химия думает о принципе работы мюонного катализа: как именно мюон понижает температуру требуемой плазмы. В двух частях.

Суть первой части выражается одним предложением: мюон тяжелее, чем электрон, поэтому его сложнее отодрать от протона.

Но те, кто хочет посмотреть на формулки, графики, и узреть концептуальную суть квантовой химии в применении к наипростейшим (квази)атомам, welcome под кат.

Вторая часть доступна по этой ссылке.

Несколько лет назад довелось мне попробовать свои силы в заманивании пытливых отроков в разработку микроэлектроники. А дальше было, как в известной пословице: «Коготок увяз — птичке пропасть!» Остановиться уже не смог. Хочу поделиться с общественностью этим опытом, возможно, другие инженеры-электронщики тоже захотят устроить что-то подобное. Грамотнее народ – лучше жизнь.

Началось все с того, что мы почти случайно договорились с Межрегиональной компьютерной школой в подмосковной Дубне о проведении для их слушателей чего-то вроде лекции о проектировании микропроцессоров. Тема эта известна мне не понаслышке, два десятка лет в ней варюсь. Довелось поработать и в отечественных, и в зарубежных фирмах. Ну и почему бы подросткам не рассказать, в чем состоит работа инженеров, выдумывающих внутренности «процов». Это не среди таких же зануд на конференции выступать — перед детьми просто оттарабанить текст не получится. Если им будет совсем не интересно, то плевать им на почетные седины, блистательные лысины и надутые щеки. Будут зевать, не стесняясь, и ерзать на стульях в надежде сбежать поскорее. Но есть и плюсы — всякие вольности, шутки, неточности и упрощения не вызовут негодования и требований сжечь еретика-докладчика. В общем, судя по количеству вопросов в процессе общения, первый блин вышел не комом, стало интересно двигаться дальше.

Мир квантовых технологий такой же богатый и запутанный, как история целой цивилизации. Одни открытия в этой области нас могут удивить, другие вводят в состояние интеллектуального ступора. А все потому, что квантовый мир живет по своим законам, и ему частенько нет никакого дела до классической физики. Мы привыкли связывать слово «квантовый» с вычислениями, которые можно производить быстрее и больше. Однако это далеко не единственное применение квантовых технологий. Сегодня мы рассмотрим исследование, в котором квантовая механика позволила ученым создать архитектуру, с помощью которой можно манипулировать радиочастотным резонатором на квантовом уровне. Звучит просто, но на деле достижение этого было сопряжено с рядом «головоломок». Какие именно аспекты квантовых наук использовали ученые, как они их реализовали и что именно из этого вышло мы узнаем из доклада исследовательской группы. Поехали.

Разработанный в MIT подход преодолевает давнишнюю проблему рассеяния света в биологических тканях и других сложных материалах

Проблема получения снимков глубоких слоёв биологических тканей давно оставалась сложной. Свет обычно рассеивается в таком сложном материале, как биологическая ткань, и отражается внутри неё до тех пор, пока не выходит обратно под множеством разных углов. Это нарушает фокусировку оптических микроскопов, уменьшая как разрешение, так и глубину построения изображений. Использование света с увеличенной длиной волны помогает уменьшить рассеивание, но и уменьшает разрешение.

Теперь, вместо того, чтобы пытаться избежать рассеивания, исследователи из MIT разработали технологию, использующую это явление в своих целях. Описываемая ими в работе, опубликованной в журнале Science, технология позволяет использовать рассеивание света для улучшения разрешения изображения в 10 раз по сравнению с существующими системами.

Всем, наверное, интересно знать, как мы будем жить в будущем. Например, что будет если закончится вода в мире? Что предстоит сделать, когда нарушится баланс между человеком и животным миром? На сколько хватит места для выращивания зерновых культур? Что за слухи ходят вокруг снижения популяции пчел? И когда появится возможность управлять автомобилем не вручную?

Игровой.
Но это не точно

Он, конечно, не претендует на звание «самого», но явно компактнее собратьев.

Представляю вам пошаговую инструкцию +заметки для сборки вполне себе компактного игрового ПК. Сразу говорю, что понятие «игровой» широкое, а я не богатый, так что тут не будет Core i9 и GTX 1080Ti, я собрал довольно скромную систему, впрочем, она мощнее, тише и меньше старой раз в 10.

Вместо вступления

У меня был средненький 7-летний компьютер, и в какой-то момент он перестал мне нравиться, тогда я решил собрать новый. С удивлением обнаружил, что вышли новые камни у обоих производителей и решил: «наконец-то соберу mini-ITX.» И собрал. Немного заморочившись с питанием (относительно, конечно, но по меркам сборки ПК, где «купил и поставил», заморочился) получил очень компактный ПК. Сами посудите: 210*170*95 мм.

Физические явления и процессы имеются во всем, что нас окружает (химические тоже, но сегодня не о них). Сидите за компьютером — физика, смотрите в окно на птичек — физика, передержали мясо на огне, и оно превратилось в уголек, это тоже физика. От самых гигантских до самых малых объектов во Вселенной, везде есть те или иные проявления физики — свойства, характеристики, явления и процессы. А что многим ученым так хочется получить, зная практически все о каком-то процессе? Конечно же, контроль. Управление физическими процессами может дать очень много полезных плюшек, но достижение этого управления — процесс очень сложный, часто сопряженный с тем, что не до конца понятно. Сегодня мы с вами рассмотрим исследование, в котором группа ученых решила продемонстрировать возможности магнитоэлектрического (МЭ) эффекта, а точнее как можно получить контроль над магнитной направленностью и упорядочиванием посредством электрического поля при комнатных температурах. Как именно это реализуется, что из этого получается и какие перспективы? Ответы, как и всегда, ждут нас в докладе исследовательской группы. Поехали.

Индустрия нанотехнологий в последние годы, возможно, обсуждается чаще других. Есть прогнозы, что глобально этот сектор к 2025 году будет иметь объём в $173,95 млрд, и он уже приносит некоторые преимущества для устойчивого развития, здоровья и благосостояния общества.

Наноматериалы, как следует из названия, крайне малы – меньше миллионной доли метра. Они обладают уникальными физическими и химическими свойствами, улучшающими такие их возможности, как способность реагировать, прочность, электрические характеристики и функциональность. Благодаря этим преимуществам наноматериалы встраивают в различные потребительские продукты. Такие индустрии, как автомобильная, компьютерная, электронная, косметическая, спортивная и индустрия здравоохранения выигрывают благодаря нанотехнологическим инновациям. Также появились новые области знания, например, наномедицина, стремящаяся кардинально улучшить наши возможности по лечению заболеваний.

«В космосе никто не услышит твоего крика» — эта знаменитая фраза из не менее знаменитого фильма «Чужой» (1979 год) буквально с порога говорит нам о двух вещах. Во-первых, что это фильм ужасов, а во-вторых, что в вакууме не распространяется то, к чему многие из нас привыкают буквально с рождения, а именно звук. Звуковые волны окружают нас всегда и везде, хоть мы их и не видим. А что если бы могли? Точнее сказать, а что если бы звук можно было использовать как «телекинетическую» силу? Настроил прибор, выбрал частоту и вуаля — объект перемещается так, как вам угодно. Сегодня мы с вами рассмотрим исследование новой технологии под названием голографический акустический пинцет, с помощью которой ученые заставили частицы левитировать по указанному ими паттерну. Как ученым удалось из микрочастиц сделать Копперфильдов, насколько технология работоспособна и какое применение ей видят сами ученые? На эти и другие вопросы будем искать ответы в докладе исследовательской группы. Поехали.

Исследователи использовали чип для испытания простой нейросети, сумевшей определить цифры со 100% точностью

В начале декабря 2018 на выставке IEEE International Electron Devices Meeting в Сан-Франциско IBM показала новый 8-битный аналоговый чип. Однако основной инновацией стало не то, что аналоговые чипы догоняют своих цифровых собратьев, а радикальное переосмысление архитектуры. Этот чип стал первым чипом, производившим 8-битные вычисления там же, где хранится информация.

В традиционной компьютерной архитектуре фон Неймана данные постоянно передаются между памятью и процессором, что потребляет много ценных энергии и времени, говорит Абу Себастиан, главный исследователь в данной работе из IMB Цюрих. Подсчёты в памяти – следующий логический шаг по уменьшению потребления энергии и увеличению быстродействия. А это необходимо для того, чтобы оборудование поспевало за продвижениями в области искусственного интеллекта.

Любопытная смесь из электронной лампы и МОП-транзистора однажды, возможно, заменит традиционный кремний

В сентябре 1976 года, в разгаре Холодной войны, Виктор Иванович Беленко, советский лётчик и перебежчик, отклонился от курса тренировочного полёта над Сибирью, который он проводил в самолёте Миг-25П, быстро пересёк Японское море на малой высоте, и посадил самолёт в гражданском аэропорту Хоккайдо, когда топлива уже оставалось всего на 30 секунд. Его внезапная измена Родине стала манной небесной для американских военных аналитиков, у которых впервые появилась возможность вблизи изучить высокоскоростной советский истребитель, считавшийся ими одним из наиболее передовых самолётов. Но то, что они увидели, их поразило.

Корпус летательного аппарата был сделан грубее, чем у современных ему американских истребителей, и в основном состоял из стали, а не из титана. Приборные отсеки были заполнены оборудованием, работавшим на электронных лампах, а не на транзисторах. Очевидным заключением, несмотря на бытовавшие страхи, стало то, что даже самая передовая технология безнадёжно отстала от западной.

Ранее мы с вами уже знакомились со сверхпроводниками, однако этот материал скрывает еще много интересного. Сверхпроводники играют очень важную роль в работе суперкомпьютеров. В чем конкретно, спросите вы? В решении проблемы минимизации выделяемого в процессе работы этих махин тепла. Сегодня мы будем рассматривать исследование «нестандартных» сверхпроводников, обладающих тройными парами электронов с противоположным спиновым моментом. Звучит интригующе, не так ли? Что это, как работает и как ученые до этого додумались мы узнаем из их доклада. Поехали.

9-битный крестообразный массив работает прекрасно, но использует платину

Разместив два блока один над другим, можно повернуть их так, чтобы у них возникало девять точек пересечения.

Память с изменением фазового состояния (PCM) вроде бы способна предложить лучшее из обоих вариантов: скорость современной RAM и постоянное хранение данных жёсткого диска. И хотя существующие варианты её реализации слишком дороги для широкомасштабного применения, исследователи проделывают с испытательным оборудованием весьма интересные трюки. Её отличительные свойства позволили людям проводить вычисления и тренировать нейросети прямо в памяти. Поэтому поиск методов повышения эффективности может предоставить новые подходы к вычислениям.

Далеко не всегда, открыв какое-то вещество, ученые сразу же понимают все его свойства. Совершенствование технологий, в том числе и методик, техник и способов проведения исследований открывают новые возможности перед учеными, желающими понять что и как работает вокруг нас. Сегодня мы с вами познакомимся с тем, как исследователи узнали, что графен вполне может обладать свойствами сверхпроводника. Сверхпроводимость изучается еще с начала прошлого века, и доселе ученым не известны все аспекты этого физического явления. Как именно исследовательской группе удалось «перенастроить» графен, какие результаты показали эксперименты и что ждать в будущем от исследования? Доклад ученых поможет нам найти ответы на эти вопросы. Поехали.

Вирус иммунодефицита человека или просто ВИЧ — чума XX века. Довольно громкий титул, но он не преувеличен. Данное заболевание унесло миллионы жизней. И с каждым годом число жертв этого коварного недуга растет, как и число исследований, нацеленных на лечение и диагностику ВИЧ. Любое заболевание, и ВИЧ не исключение, проще всего поддается лечению на ранних этапах развития. Но для этого необходим способ опознать его как можно раньше, еще до того, как начнут проявляться первые симптомы. Когда вы, скажем, порезали палец, вы видите порез, то есть вы четко знаете что лечить. ВИЧ же может жить в теле человека не проявляя себя, то есть бессимптомно, довольно долго. Сегодня мы с вами рассмотрим новое изобретение, способное быстро и достаточно точно определить наличие вируса иммунодефицита посредством небольшого устройства, подключаемого к смартфону. Как работает сие новшество, насколько точны его результаты и что планируют исследователи в будущем? На эти и другие вопросы мы будем искать ответы в докладе исследовательской группы.

Ох уж эти квантовые технологии. Они заполонили умы ученых по всему миру, как Pokemon GO в свое время заполонил умы пользователей смартфонов. Сравнение конечно не самое хорошее, ибо первые принесут пользу, второе — принесло толпы людей в парках, но далеко не ради свежего воздуха или пикника. Сегодня мы будем разбираться в исследовании, нацеленом на создании масштабируемого квантового процессора, умеющего находить и исправлять ошибки. Для работы такого процессора требуется контроль над множеством кубитов (квантовых битов) параллельно, пока протекает процесс обнаружения ошибок среди выбранных кубитов. То есть жонглируем одной рукой, а второй показываем карточные фокусы. Задача, мягко говоря, не из легких. Давайте же узнаем как ученые из Австралии смогли реализовать такой сложный замысел на практике. Поехали.