Край Будущего

Япония, продолжающая испытывать последствия экономического кризиса, тем не менее, порой демонстрирует впечатляющие достижения в области технологий. Исследователи из страны Восходящего Солнца установили небывалый рекорд скорости передачи данных — 1,02 петабита в секунду через оптоволоконный кабель толщиной всего 0,125 мм, что сопоставимо с обычными волокнами в современных сетях. Это немного быстрее, чем китайская 10G.

Учёные достигли нового мирового рекорда, передав 1,02 петабита данных (это примерно миллион гигабайт) на расстояние 1 808 км через специальное волокно с 19 каналами. Однако это не просто новый рекорд скорости. По мнению авторов исследования, их технология может подготовить интернет к эпохе «больших данных», искусственного интеллекта, 6G и интернета вещей.

Секрет успеха заключается в самом волокне. Инженеры разработали «19-полосную магистраль» в оболочке толщиной 0,125 мм, аналогичной обычному волокну. Каждый из 19 каналов передаёт данные независимо, обеспечивая одновременно огромный объём трафика.

Ранее высокие скорости удавалось достигать лишь на коротких участках из-за затухания сигнала. Команда Optic Publishing Group решила эту проблему, создав умную систему усиления для всех 19 каналов сразу в двух диапазонах света — C- и L-диапазонах. Они разработали 19 циркуляционных контуров, в которых сигнал прокручивался 21 раз, чтобы смоделировать передачу на почти две тысячи километров. На финише сигналы принимались специальным приёмником и обрабатывались цифровым процессором, который выделял полезную информацию даже из шумного потока.

Результат поистине впечатляет: рекордная скорость и максимальный на сегодняшний день показатель «ёмкость × расстояние» — 1,86 эксабита на километр, и всё это без утолщения кабеля или сложной модернизации.

Пока неясно, как можно использовать такие скорости, но японские исследователи предполагают, что это шаг к созданию «сильного» искусственного интеллекта, интернета вещей и других пока фантастических технологий, возможно, скорого будущего.

Возможно, 10G станет предвестником технологической сингулярности.

ATMO (Aerially Transforming Morphobot) — это инновационный робот, разработанный инженерами Калифорнийского технологического института (Caltech), который способен трансформироваться из наземного устройства в дрон и обратно. Эта уникальная способность делает ATMO многофункциональным инструментом для исследований в различных сферах, включая астрономию и планетарные исследования.

Основные характеристики и возможности ATMO:

1. Трансформация:

   • ATMO может менять свою форму, чтобы адаптироваться к различным условиям. В наземном режиме он может перемещаться по поверхности, исследуя рельеф, собирая данные и образцы. В воздухе он может выполнять задачи, требующие обзора с высоты, например, картографирование или мониторинг окружающей среды.

2. Многофункциональность:

   • Робот может использоваться для различных целей, от научных исследований до поисково-спасательных операций. Его способность работать как на земле, так и в воздухе позволяет ему выполнять задачи, которые недоступны для обычных дронов или наземных роботов.

3. Исследование планет:

   • ATMO имеет потенциал для использования в исследованиях Марса и других небесных тел. Он может обследовать сложные и труднодоступные участки планеты, собирая данные о геологии, атмосфере и возможных биосигнатурах. Его трансформируемая конструкция позволяет ему адаптироваться к различным условиям, например, к неровной поверхности или сильным ветрам.

4. Технологические особенности:

   • ATMO оснащен современными датчиками и камерами, которые позволяют ему собирать и передавать данные в реальном времени. Он может быть управляем дистанционно или работать автономно, используя алгоритмы машинного обучения для навигации и принятия решений.

Заключение:

ATMO представляет собой значительный шаг вперед в области робототехники и планетарных исследований. Его способность к трансформации открывает новые горизонты для научных исследований и практического применения в самых различных областях. С помощью таких технологий человечество может лучше понять не только нашу планету, но и другие миры в Солнечной системе и за ее пределами.

В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, команда объясняет, как они создали чрезвычайно тонкую, гибкую мембрану из стронция титаната и растянули ее, в результате чего активировалось так называемое ферроэлектрическое состояние. В этом состоянии материал генерирует собственное электрическое поле, что-то похожее на то, как постоянный магнит создает свое магнитное поле.

«Мы применили напряжение, чтобы настраивать мембрану в ферроэлектрическое или неферроэлектрическое состояние обратимо и многократно», — отметил Вэй-Шенг Ли, ведущий ученый в Национальной лаборатории SLAC Министерства энергетики и главный исследователь в Стэнфордском институте материалов и энергетических наук (SIMES), совместном институте SLAC и Стэнфорда. «Это позволило количественно охарактеризовать этот переход в стронции титанате с беспрецедентной детализацией».

Растяжение материала изменяет расстояния между его атомами, что может повлиять на его физические свойства, включая электрические. В квантовом материале стронция титаната это приводит к разделению отрицательно заряженных ионов кислорода и положительно заряженных ионов титана, создавая электрическое поле и переводя материал в ферроэлектрическое состояние.

Способность активировать ферроэлектричность в этом материале, а также сверхпроводимость при добавлении примесей и его широкое применение в квантовых гетероструктурах делают стронций титанат многообещающим для применения в вычислениях следующего поколения, хранения данных и сверхпроводящих устройствах.

Тем не менее, природа этого ферроэлектрического перехода до конца не изучена, поэтому команда использовала рентгеновские лучи для отслеживания расположения ионов и электрического поля в стронции титанате в процессе его растяжения до ферроэлектрического состояния. Однако они столкнулись с трудностью: стронций титанат является хрупким кристаллом при комнатной температуре — одной из причин, по которой он не подошел в качестве замены алмаза. В предыдущих исследованиях образцы стронция титаната могли выдерживать лишь ограниченное количество растяжения, прежде чем ломались, что затрудняло их изучение.

К счастью, метод, разработанный в лаборатории Гарольда Хванга, директора SIMES и профессора Стэнфорда и SLAC, позволяет получать тонкие, гибкие мембраны из квантовых материалов. Эти мембраны, толщиной всего несколько нанометров, могут быть отделены от поверхности, на которой они изначально были выращены, и растянуты без разрушения. Исследовательская группа воспользовалась этой техникой для создания растяжимой мембраны из стронция титаната.

«Наша цель заключалась в том, чтобы попробовать внедрить эти мембраны в рентгеновскую установку и применить напряжение», — сказал Ёнхун Ли, аспирант Стэнфорда. Ли и постдокторский исследователь SLAC Цзярюй Ли разработали экспериментальный протокол для переноса этих мембран на гибкие пластиковые листы и их крепления к устройствам, используемым для применения и измерения напряжения в Источнике прогрессивных фотонов (APS) в Национальной лаборатории Аргонн. Рентгеновские лучи из APS показали, как изменялась электронная структура мембраны по мере ее растяжения при различных температурах.

Бетельгейзе, красный сверхгигант в созвездии Ориона, известен своей возможностью взорваться в сверхновую. Недавние исследования предполагают, что у нее может быть компаньон, который не является белым карликом или нейтронной звездой, а, возможно, протозвездой.

После значительного потемнения Бетельгейзе в конце 2019 года, когда она стала на треть тусклее, астрономы заметили колебания яркости, повторяющиеся каждые 5,7 года, и изменения в движении звезды относительно Земли. Эти наблюдения привели к гипотезе о том, что Бетельгейзе может быть двойной звездой, вращающейся вокруг общего центра масс с компаньоном, который влияет на ее яркость и движение.

Астрономы пытались обнаружить предполагаемую звезду-компаньона, но яркий свет Бетельгейзе затрудняет это. По расчетам, компаньон находится на расстоянии, аналогичном расстоянию от Солнца до Сатурна, и имеет массу от половины до двух солнечных масс.

Исследования с помощью рентгеновского космического телескопа Chandra не выявили значимого рентгеновского излучения, что исключает наличие нейтронной звезды или белого карлика, но не опровергает возможность существования менее активной протозвезды. Это открытие поднимает вопросы о взаимодействии «умирающей» звезды и «едва родившейся» звезды, что является уникальным в астрономии.

Публикация взята с сайта: https://arxiv.org/abs/2505.18376