«Люди, события, факты» - вы делаете те новости, которые происходят вокруг нас. А мы о них говорим. Это рубрика о самых актуальных событиях. Интересные сюжеты и горячие репортажи, нескучные интервью и яркие мнения.
События внутренней, внешней и международной политики, политические интриги и тайны, невидимые рычаги принятия публичных решений, закулисье переговоров, аналитика по произошедшим событиям и прогнозы на ближайшее будущее и перспективные тенденции, публичные лица мировой политики и их "серые кардиналы", заговоры против России и разоблачения отечественной "пятой колонны" – всё это и многое вы найдёте в материалах отдела политики Царьграда.
Идеологический отдел Царьграда – это фабрика русских смыслов. Мы не раскрываем подковёрные интриги, не "изобретаем велосипеды" и не "открываем Америку". Мы возвращаем утраченные смыслы очевидным вещам. Россия – великая православная держава с тысячелетней историей. Русская Церковь – основа нашей государственности и культуры. Москва – Третий Рим. Русский – тот, кто искренне любит Россию, её историю и культуру. Семья – союз мужчины и женщины. И их дети. Желательно, много детей. Народосбережение – ключевая задача государства. Задача, которую невозможно решить без внятной идеологии.
Расследования Царьграда – плод совместной работы группы аналитиков и экспертов. Мы вскрываем механизм работы олигархических корпораций, анатомию подготовки цветных революций, структуру преступных этнических группировок. Мы обнажаем неприглядные факты и показываем опасные тенденции, не даём покоя прокуратуре и следственным органам, губернаторам и "авторитетам". Мы защищаем Россию не просто словом, а свидетельствами и документами.
Экономический отдел телеканала «Царьград» является единственным среди всех крупных СМИ, который отвергает либерально-монетаристские принципы. Мы являемся противниками встраивания России в глобалисткую систему мироустройства, выступаем за экономический суверенитет и независимость нашего государства.
Революцию спасёт магнит. Из одной молекулы
nitsawan katerattanakul/shutterstock.com
Россия Наука

Революцию спасёт магнит. Из одной молекулы

В мире разворачивается гонка квантовых революций, в которой Россия может вырваться вперёд

На самом деле мир находится у последней черты. Нет, не из-за свихнувшегося на русофобии НАТО или угрозы взрыва Йеллоустонского супервулкана. Тем более не из-за глобального потепления.  

Всё гораздо проще, но и безрадостнее  

Весь мир привык к компьютерам. И, вообще, к электронной технике.

Так вот: это она у последней черты.

Дело вот в чём. Все электронные системы работают по двоичному принципу: ноль - единица, да - нет, сигнал - отсутствие сигнала. Соответственно, все электронные материалы в конечном итоге работают на обеспечение этого алгоритма - открывают путь сигналу или не открывают. Это процесс физический: одни вещества пропускают электрический сигнал, другие - нет. Вторые называются диэлектриками. На этом принципе работают транзисторы.

И вот вся история радио- и электронной техники до сих пор сводилась к тому, чтобы миниатюризировать пару проводник-диэлектрик. Радиолампы, кремниевые транзисторы на трёх ножках, как марсиане в "Войне миров". Затем интегральные схемы, далее микросхемы при всё меньших размерах транзисторов. Дальнейшая микроминиатюризация.

И вот - замаячил предел. Сегодня дошли до изготовления слоя диэлектрика в 8 атомов! Дальше куда?

А есть ещё ограничения по обычным проводникам, через которые подводится ток на устройство. Скажем, сделали транзистор из трёх атомов. И из чего сделать для него три "ножки" ввода-вывода сигнала?

Но и это не всё. Даже если дойти до этого, физического конца, вычисления всё равно будут производиться медленно. Пусть со скоростью света, но принцип будет тем же: или ноль, или единица. Для расчётов, которые требуются уже сегодня, такая скорость недостаточна. Например, нельзя просчитать реальное состояние физических систем.

Человечество пошло по пути создания суперкомпьютеров. Они проблему скорости счёта по двоичной системе решают путём многократного дублирования процессоров и разбиения задач на части. Но это - временный выход. Во-первых, суперкомпьютеры чисто физически занимают огромные помещения, заставленные десятками "шкафов" с электронной начинкой. А во-вторых, для работы им нужна энергия объёмом в выработку районной электростанции. И соответствующие холодильные установки - тоже так с хладокомбинат размером.

То есть - тоже тупик. 

Выход показывают кванты 

Есть ли выход? Да. И как раз к нему сейчас рванулись все развитые научно державы мира. Выход называется - квантовый компьютер. Это штука, сложная даже для объяснения, не то, что для проектирования и тем более для изготовления.

Говоря кратко, физическая суть устройства такова. Если в электронике главным действующим "лицом" выступает электрон, то есть частица, то в квантовых процессах, соответственно, квант. Это, в общем, что-то нормальному представлению не поддающееся, - некая неделимая порция какой-либо величины. Можно сказать, минимальный элемент сущности.

И вот эти кванты не только сильно меньше электронов, но, главное, обладают свойствами так называемой суперпозиции. Это свойство чисто квантовых объектов, которые, согласно теории, могут одновременно и существовать, и не существовать. То есть если ноль и единичка в электронике, как сегодня уже все знают, называются битами (бит информации: есть или нет), то такой бит (в квантовой реальности - кубит, квантовый бит), благодаря суперпозиции может принимать все значения, которые являются комбинацией основных, причём находиться во всех этих состояниях одновременно. Соответственно, задача квантового компьютера - просто "заказать" или "найти" нужное состояние из бесконечно доступных.

В общем, увеличение скорости расчётов на порядки.

Создать кубит можно. На основе таких квантовых объектов как электроны, фотоны или ионы. Но есть проблема: в реальности такие объекты быстро теряют состояние суперпозиции. Сейчас такие кубиты заменяют некими протезами из сверхпроводниковых микропетель, разомкнутых слоем диэлектрика. Но сверхпроводники работают при температурах, близких к абсолютному нулю. Как объект для отработки экспериментов годится, но до квантового компьютера - очень далеко.

Квантовая революция буксует. 

Средство для развития квантовой революции 

В квантовом инжиниринге сегодня сложилась ситуация, похожая на Великую французскую революцию. Одно восстание уже произошло, все друг друга поздравляют с прорывом в новый мир, но что делать дальше - конкретно никто не знает. Революция забуксовала: всё крутится и визжит, но движения нет, если не считать ножа гильотины. Покамест не пришёл Наполеон и не направил энергетику на завоевания вовне.

Так вот, в квантовых технологиях завоевания предстоят такие, что своё место в истории найдёт и пара десятков наполеонов. И вот в нашей реальности одно из направлений для будущих "революционных войн" обозначил академик Сергей Алдошин в своём выступлении на президиуме Академии наук.

Сергей Алдошин

Есть такое средство для технологических прорывов, заявил он, и оно называется мономолекулярным магнитом. И в работе над его полезным воплощением - в том числе и в квантовые компьютеры - российские учёные принимают самое деятельное участие. Причём российские учёные в этих работах находятся на вполне передовых позициях, дающих надежду, что в квантовой революции тоже будут в первых рядах брать "кубитовый Версаль".

Мономолекулярные магниты, рассказал он, это молекулы определённых конфигураций из атомов определённых веществ. Он их называл, но сейчас и здесь такие детали не важны. Важно, что одна такая способная намагничиваться и размагничиваться молекула - один бит информации. Поэтому использование таких магнитов в компьютерных технологиях должно привести к увеличению плотности записи информации на 4 порядка. Проблемы только технологические. Правда, на уровне нанотехнологий, но поскольку - это уж от себя скажем - на них не один лишь Чубайс сидит, то в целом это проблемы разрешимые.

Не только это. Как рассказал академик Виктор Овчаренко, такие магниты могут быть и диэлектриками (обычно-то это - металлы, токопроводящие), они в 3-4 раза легче традиционных магнетиков, они могут быть прозрачны, они аномально мягкие. Из них можно создавать новые сенсоры. Например, уже разработан сенсор на воду, и он уже даже был отправлен на Марс. И есть много ещё разных интересных свойств, вплоть до того, что при охлаждении и нагревании меняется окраска вещества. Полезный датчик. А можно, просто нажимая пальцем, вызывать изменения внутри кристалла.

Виктор Овчаренко

Но ещё более важно, что такие магниты могут внедряться не только в наномир, но даже в квантовый мир.

Дело в том, что электроны (как и всякие элементарные частицы) обладают таким свойством как спин - собственный момент импульса частицы. Это свойство квантовое, в нашем макромире не представимая. Но если очень грубо сравнить, то это количество вращательного движения какого-то объекта до тех пор, пока он не вернётся в состояние, не отличимое от начального. Например - грубо-грубо! - спин планеты Земля равен единице, потому что через сутки вращения вокруг оси она вновь повернётся к Солнцу тем же боком.

А зачем нам спин? А затем, что, как отметил академик Виктор Овчаренко, эта внешняя оболочка атома, где зарождаются связи, особенно когда есть неспаренные электроны.

Так вот, мономолекулярные магниты устраивают взаимодействие таким образом, что спины оказываются противонаправлены. Появляются частицы с гигантским спином, например, равным 10.

И вот тут появляется смешанное квантовое состояние, характерное только для квантовых систем. Таким образом, открывается путь к квантовому компьютеру. И на основе мономолекулярных магнитов можно создавать "спиновые" транзисторы. А спин - штука не материальная! Так что в перспективе в этом направлении можно будет искать возможности долговременно поддержания состояния суперпозиции.

Словом, сегодня, незаметно для широкой общественности, началась гонка за открытием всё новых и новых возможностей мономолекулярных магнитов. И она оказывается сопряжена с было забуксовавшей, но никуда не исчезнувшей - а главное, неизбежной - революции квантовых технологий. Как отметил академик Алдошин, "в ближайшее время это направление может дать прорывные результаты в информационных и квантовых технологиях".

И пока наша страна занимает в этом прорыве не последнее место: "Мы находимся на уровне тех работ, которые проводятся на Западе", - поскромничал Сергей Алдошин, хотя на самом деле в чисто фундаментальных исследованиях российские учёные на многих направлениях или опережают, или в состоянии опередить мировой уровень. Если им дать такие же приборы, на каких работают их западные коллеги.

А вот что будет дальше, когда научные результаты надо будет переводить в технологические - тут традиционно открытый в России вопрос…

Вот только в данном случае мы никак не можем позволить опередить себя в гонке за квантовым компьютером - в отличие от нынешнего обычного. Ибо на электронике построены все нынешние шифровальные системы - не только военные и государственные криптографические устройства, но даже обычные пин-коды пластиковых карт. С реальным быстродействием квантового компьютера всё это будет вскрыто на раз. А там можно только представить, какие возможности откроются перед теми, кто всё это расшифрует.

Или нельзя представить…

Подписывайтесь на канал "Царьград" в Яндекс.Дзен
и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Читайте также:

Нас должны были вакцинировать 12 лет назад. Опасный эксперимент стал реальностью сейчас "Не принуждай, не осуждай, не раскалывай": Страсти по вакцинации затронули Русскую Церковь
Загрузка...
Загрузка...