Первый в России 50-кубитный квантовый компьютер на холодных ионах создали учёные Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). Устройство прошло успешные тесты и готово к исследованиям. Результаты опубликованы в журнале «Успехи физических наук».
В основе квантового компьютера — цепочка из 25 ионов иттербия, удерживаемых лазерами и охлаждённых почти до абсолютного нуля. Управление кубитами (квантовыми битами) осуществляется лазерными импульсами. Использование куквартов отличается от стандартных кубитов, способных находиться в двух состояниях одновременно. Кукварт может быть в четырёх состояниях, что увеличивает объём сохраняемой информации и открывает новые возможности для квантовых алгоритмов.
Испытания показали высокую эффективность уникального российского подхода к архитектуре квантовых компьютеров — использования куквартов. Эти квантово-механические системы позволяют иону находиться одновременно в четырех состояниях, в отличие от обычных кубитов, которые могут быть только в двух. Это дает возможность хранить и обрабатывать в два раза больше информации.
Для создания архитектуры на куквартах учёные ФИАН разработали методы защиты от декогеренции, улучшения охлаждения ионов и фильтрации лазерных шумов. Во время испытаний компьютер решал тестовые и практические задачи. Он успешно выполнил алгоритм Гровера для быстрого поиска в неупорядоченных данных, рассчитал структуры молекул и смоделировал динамические системы.
Коллайдер NICA поможет создавать атомные реакторы и изучать Вселенную
В Объединённом институте ядерных исследований в Дубне запустили сверхпроводящий коллайдер NICA, который помогает изучать свойства материи и гравитации, а также плотную барионную материю, существовавшую сразу после Большого взрыва. Проект NICA — международный, в нём участвуют 24 страны. Однако финальную реализацию и запуск коллайдера выполнили российские учёные.
Перечислим только некоторые области практического применения коллайдера NICA. Развитие ядерных и космических технологий: коллайдер поможет создавать более безопасные и эффективные реакторы, а также технологии для переработки ядерных отходов. А также разрабатывать ракеты с двигателями на управляемой ядерной реакции для длительных полетов в космос. Исследования на коллайдере могут помочь решить проблему безопасной утилизации ядерных отходов и вредных промышленных выбросов проверять, насколько устойчивы электронные устройства к радиации. Радиобиология: эксперименты на коллайдере помогут медикам эффективнее лечить рак.
В России разработан плазменный ракетный двигатель и биоспутник для космических исследований
Перечисленные ниже достижения — лишь малая часть масштабных усилий российских ученых в космосе, которые подчеркивают высокий уровень отечественной науки и ее способность справляться с самыми сложными вызовами современности.
Специалисты «Росатома» разработали плазменный ракетный двигатель. Он способен разгонять частицы до 100 километров в секунду, что в 20 раз быстрее обычных двигателей. Это сократит время полета на Марс с года до 1–2 месяцев. Принцип работы основан на магнитоплазменном ускорителе. Заряженные частицы разгоняются электромагнитным полем. В качестве топлива используется водород. Тяга двигателя составляет 6 Н — рекордный показатель для подобных систем. Энергию ему обеспечивает компактный атомный реактор, который установят на космическом аппарате. Прототип уже готов к наземным испытаниям. Летный образец планируют создать к 2030 году.
А с космодрома Восточный стартовал научный аппарат «Бион-М2». Это первый в мире биоспутник, который будет работать на полярной орбите. В течение месяца капсула с живыми организмами проведет серию уникальных экспериментов в условиях, близких к межпланетному полету. Высота орбиты — 400 км, наклон — 97° (полярная орбита). Цель — изучить влияние космической радиации на полярной орбите, что важно для проектирования будущей Российской орбитальной станции. Эксперименты с бактериями на поверхности аппарата помогут проверить гипотезу панспермии — возможность переноса жизни через космос. Исследования с мышами, микроорганизмами и растениями предоставят ценные данные для защиты экипажей в межпланетных полетах.
Технология кругового навигационного огня поступила в производство
Круговой навигационный огонь Томского НИИПП попал в реестр российской промышленной продукции. Круговой навигационный огонь непрерывно освещает весь горизонт. Он помогает определить судно, его тип, направление движения или стоянку ночью. Устойчив к внешним воздействиям, экологичен и автономен. В темное время прибор подает световые сигналы, а днем подзаряжается от солнечной батареи. Устанавливается на плавучих знаках для сигнальной функции и используется в системе управления речными навигационными огнями.
Включение в реестр Минпромторга круговых навигационных огней укрепит сотрудничество с промышленными предприятиями и госструктурами, требующими российского оборудования. Сертификат подтверждает, что продукт произведен в России и соответствует требованиям локализации.
Сертификация продукции ведется постоянно и гарантирует ее развитие и совершенствование.
Внесение в реестр российской промышленной продукции дает компаниям преимущество в государственных и муниципальных закупках. Для этого продукция проходит экспертизу в Торгово-промышленной палате по установленным правилам (постановление правительства № 719). В нашем регионе ТПП уполномочена проводить такие экспертизы. В этом году томские промышленники подали более 90 заявок на получение статуса российской продукции.
Создана нейросеть для выявления трещин в бетоне
Студент НГТУ НЭТИ Николай Обидин создал нейросеть, которая автоматически находит трещины в бетонных конструкциях. Система анализирует фотографии и видео с камер, обнаруживая дефекты, которые люди часто не замечают. А вот специальное программное обеспечение выделяет контуры трещин на изображениях. Обученная на большом объеме данных нейросеть распознает и классифицирует эти повреждения. Внедрение таких решений предотвратит аварии и сэкономит миллионы рублей на ремонте.
Во время испытаний система показала точность 95%, найдя 15 трещин, из которых 10 пропустили при ручном осмотре. Прототип успешно прошел тестирование. В будущем разработчик планирует адаптировать систему для использования с дронами и подводными аппаратами для проверки труднодоступных объектов. Эта технология будет полезна строительным компаниям, муниципалитетам и промышленным предприятиям, ответственным за безопасность инфраструктуры. Проект реализован в рамках акселерационной программы НГТУ НЭТИ REACTOR.