Сообщество - Край Будущего

Край Будущего

977 постов 348 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

7

Учёные впервые провели квантовую телепортацию по загруженному интернет-кабелю!

Учёные впервые провели квантовую телепортацию по загруженному интернет-кабелю!

Доброе утро, дорогие подписчики! И вновь сообщаем вам о удивительных новостях из мира науки и технологий: физики из Северо-Западного университета США впервые в истории человечества они смогли провести квантовую телепортацию по интернет-кабелю, который был перегружен посторонним трафиком. Ученым удалось передать запутанные состояния двух фотонов на расстояние 30,2 км по тому же оптоволоконному кабелю, по которому шёл обмен обычными данными. Затем они зафиксировали коллапс волновой функции и мгновенную телепортацию квантового состояния. Несмотря на это впечатляющее достижение, остаются серьезные сомнения в возможности использования обычных коммуникаций для передачи квантовых состояний. Это, в свою очередь, ставит под вопрос создание глобального квантового интернета без необходимости создания отдельной инфраструктуры. Однако работа американских исследователей, опубликованная сегодня в журнале Optica, дает основания полагать, что квантовые данные можно будет передавать по существующим линиям оптической связи. Эксперимент проводился в лабораторных условиях на катушке оптического кабеля длиной 30,2 километра. Скоро учёные планируют «телепортировать» квантовые состояния через интернет. В лабораторных условиях они максимально приблизили работу интернета к обычным условиям. По кабелю передавался интернет-трафик с полосой пропускания 400 Гбит/с в диапазоне C. Основной задачей было подобрать для двух запутанных фотонов такой частотный диапазон, чтобы их состояния не разрушились до измерения, то есть до завершения передачи на другой конец линии. Также учёные разработали систему фильтров для минимизации помех от обычного трафика. «Это невероятно захватывающе, потому что никто не думал, что это возможно», — заявил Прем Кумар, руководитель исследования. «Наша работа открывает путь к квантовым и классическим сетям следующего поколения, которые будут использовать единую волоконно-оптическую инфраструктуру. По сути, это открывает двери для вывода квантовых коммуникаций на новый уровень». Следует отметить, что квантовая телепортация не переносит информацию в традиционном понимании. Квантовое состояние фотона заранее неизвестно. Попытка его определить до передачи, например, измерить направление спина, приведет к коллапсу волновой функции, и тогда просто нечего будет отправлять. А раз мы не знаем, что передаем, то и смысла в телепортируемой информации нет. Однако можно телепортировать квантовые состояния, что лежит в основе квантовой криптографии. Если такое сообщение перехватят, об этом мгновенно станет известно, независимо от расстояния между запутанными фотонами. Специалисты из Северо-Западного университета продемонстрировали, что на примере загруженной трафиком обычной волоконно-оптической линии запутанные фотоны можно передавать одновременно с обычными данными. Квантовое состояние сохраняется до конца передачи и при измерении телепортируется. Это открывает возможность для сосуществования квантовой криптографии и традиционного интернет-трафика. Но исследователи намерены идти дальше. Их интересует передача запутанных состояний другим парам фотонов для участия в распределённых квантовых вычислениях. Только так можно будет создать квантовый интернет и интегрировать его в уже существующую всемирную сеть.

Показать полностью
11

Телескоп "Джеймса Уэбба" обнаружил самые маленькие астероиды, которые когда-либо были обнаружены между Марсом и Юпитером!

Телескоп "Джеймса Уэбба" обнаружил самые маленькие астероиды, которые когда-либо были обнаружены между Марсом и Юпитером!

Команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) в Кембридже перепрофилировала наблюдения Уэбба за далекой звездой, чтобы выявить популяцию небольших астероидов — меньших, чем когда-либо обнаруживали астрономы, - обращающихся вокруг Солнца в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

138 новых астероидов имеют размеры от автобуса до стадиона — диапазон размеров в главном поясе, который не наблюдался с помощью наземных телескопов. Знание того, сколько астероидов в главном поясе имеют разные размеры, может рассказать нам о том, как астероиды менялись с течением времени в результате столкновений. Этот процесс связан с тем, как некоторые из них покидали главный пояс на протяжении всей истории Солнечной системы, и даже с тем, как метеориты попадали на Землю. “Теперь мы больше понимаем о том, как формируются небольшие объекты в поясе астероидов и сколько их может быть”, - сказал Том Грин, астрофизик из исследовательского центра Эймса NASA в Калифорнийской Силиконовой долине и автор статьи, в которой представлены результаты. “Астероиды такого размера, вероятно, образовались в результате столкновений между более крупными астероидами в главном поясе и, вероятно, будут дрейфовать в направлении окрестностей Земли и Солнца”.

Результаты этого исследования могут стать основой для работы проекта по оценке астероидной угрозы в университете Эймса. ATAP работает в разных областях, оказывая поддержку Координационному бюро NASA по планетарной обороне, изучая, что произойдет в случае столкновения с Землей, и моделируя связанные с этим риски.

Команда, которая занималась обнаружением астероидов, возглавляемая ученым-исследователем Артемом Бурдановым и профессором планетологии Массачусетского технологического института Жюльеном де Витом, разработала метод анализа существующих изображений Уэбба на предмет наличия астероидов, которые, возможно, были случайно “засняты на пленку”, когда они проходили перед телескопом. Используя новую технологию обработки изображений, они изучили более 10 000 снимков звезды TRAPPIST-1, первоначально сделанных для поиска атмосфер вокруг планет, вращающихся вокруг звезды, в поисках жизни за пределами Земли.

Астероиды светятся ярче в инфракрасном свете, длина волны которого настроена на обнаружение Уэббом, чем в видимом свете, что помогает выявить популяцию астероидов главного пояса, которые до сих пор оставались незамеченными. NASA также воспользуется этим инфракрасным излучением в рамках предстоящей миссии NEO Surveyor. NEO Surveyor - это первый космический телескоп, специально разработанный для поиска астероидов и комет, которые могут представлять потенциальную опасность для Земли.

Показать полностью
8

Учёные создали микроботов, которые могут достигать любой точки тела!

Учёные создали микроботов, которые могут достигать любой точки тела!

Американские и китайские учёные разработали миниатюрных роботов, которые способны с высокой точностью доставлять лекарственные препараты в заданные участки человеческого тела. Эти удивительные устройства, диаметром всего 30 микрон, могут перемещаться под воздействием ультразвука или магнитного поля, не нанося вреда организму. В будущем они могут стать основой для эффективного лечения опухолей и других заболеваний, а также, возможно, будут использоваться в борьбе со старением. Микроботы, созданные учёными, имеют форму гидрогелевых сфер, что делает их примерно в три раза тоньше человеческого волоса. Внутри каждой сферы находится полость с микропузырьком воздуха, который обеспечивает контрастность при ультразвуковой визуализации, что позволяет врачам легко отслеживать движение роботов внутри организма. Для создания таких миниатюрных систем была использована технология 3D-печати — литография с двухфотонной полимеризацией (TPP). Этот метод позволяет создавать сложные и точные структуры, такие как квантовые процессоры, с высокой эффективностью. Внешняя оболочка микробота содержит терапевтическую нагрузку, например, химиотерапевтические препараты, которые высвобождаются в нужной области.Перемещение микроботов осуществляется благодаря ультразвуковому акустическому полю. Вибрация микропузырька внутри структуры создает микропоток жидкости, который выталкивает робота через два небольших отверстия. Профессор Вэй Гао отмечает, что наличие двух отверстий значительно увеличивает манёвренность устройства по сравнению с односторонним движением. Кроме того, в гидрогель встроены магнитные частицы, что позволяет управлять микроботами с помощью магнитного поля. Разработку протестировали на мышах, загрузив микроботов химиотерапевтическими препаратами и направив их к опухоли. В результате эксперимента наблюдалось заметное уменьшение размеров опухоли, в то время как традиционные методы лечения показали менее выраженный эффект. Специалисты опубликовали результаты исследования на сайте science.Несмотря на успешные эксперименты на животных, микроботы пока не прошли испытаний на людях. Исследователи считают, что предстоит ещё много работы, прежде чем технология найдёт применение в медицине.

Показать полностью
7

Возможно ли использовать антиматерию для космических двигателей?

Межзвездный корабль, работающий на топливе "Антиматерия", на орбите одной из вымышленных лун газового гиганта, в система Альфа Центавра. Научно - фантастический фильм "Аватар".

Межзвездный корабль, работающий на топливе "Антиматерия", на орбите одной из вымышленных лун газового гиганта, в система Альфа Центавра. Научно - фантастический фильм "Аватар".

Антиматерия — это форма материи, состоящая из античастиц, которые имеют противоположные заряды по сравнению с обычными частицами. Например, вместо протонов, нейтронов и электронов, антивещество включает антипротоны, антинейтроны и позитроны (антиэлектроны). Оно было предсказано в 1928 году и впервые обнаружено в 1932 году.

Антиматерия обладает огромным энергетическим потенциалом. При аннигиляции, то есть столкновении с обычным веществом, оно выделяет значительное количество энергии, включая гамма-излучение. Это делает антивещество потенциальным кандидатом для создания тяговых систем, способных развивать скорости, близкие к скорости света.

Исследование ученых из Университета Объединенных Арабских Эмиратов утверждает, что один грамм антиводорода может обеспечить мощность, эквивалентную 23 космическим шаттлам. Однако производство и хранение антивещества крайне сложны. Один грамм требует около 25 миллионов кВт⋅ч энергии и может стоить более 4 миллионов долларов. Антивещество необходимо удерживать в электромагнитных ловушках, чтобы избежать контакта с обычным веществом. На данный момент ученым удалось удерживать лишь несколько атомов антивещества на короткое время.

Интерес к исследованиям антивещества растет: ежегодно публикуется около 100-125 научных работ по этой теме, что значительно больше, чем в начале 2000-х. Несмотря на высокие затраты и долгосрочные перспективы, идея межзвездных путешествий с использованием антиматерии продолжает вдохновлять ученых и исследователей!

Показать полностью
15

Недавние исследования позволили ученым более точно определить возраст колец Сатурна!

Недавние исследования позволили ученым более точно определить возраст колец Сатурна!

Группа ученых из Японии поставила под сомнение общепринятую теорию о возрасте колец Сатурна, утверждая, что они могут быть в 10 раз старше, чем считалось ранее. Ранее считалось, что ледяные кольца Сатурна появились максимум 400 миллионов лет назад, тогда как сам Сатурн образовался около 4,5 миллиардов лет назад.

В новом исследовании японские астрономы предполагают, что возраст колец может быть сопоставим с возрастом самой планеты. Это означает, что кольца не просто старше, чем кажутся, а могут быть столь же старыми, как и Сатурн.

Ранее возраст колец определялся на основе данных, полученных космическим аппаратом "Кассини", который сделал детальные снимки колец до своей гибели в 2017 году. Ученых удивила "чистота" колец, что привело к выводу о их молодости. Однако новое исследование предполагает, что секрет чистоты колец заключается не в их молодости, а в устойчивости к загрязнениям.

Популярная теория утверждает, что кольца должны были потемнеть из-за столкновений с космическими объектами, но "Кассини" не обнаружил таких потемнений. В новом исследовании ученые провели компьютерное моделирование, которое показало, что микрометеориты, сталкиваясь с кольцами, полностью испаряются, не оставляя следов. Это ставит под сомнение теорию о молодости колец.

По новым оценкам, возраст колец может варьироваться от 2,25 до 4,5 миллиардов лет. Авторы исследования указывают, что на ранней стадии формирования Солнечной системы было много строительного материала, который мог стать основой для колец Сатурна.

Таким образом, новое исследование открывает новые горизонты в понимании происхождения колец Сатурна и их связи с историей самой планеты. Ученые подчеркивают, что если кольца действительно столь же стары, как и сам Сатурн, это может изменить наше представление о процессах формирования планет и их спутников в ранней Солнечной системе.

Кроме того, результаты работы могут повлиять на дальнейшие исследования других планет с кольцами, таких как Юпитер, Уран и Нептун. Понимание возраста и состава колец может дать новые ключи к разгадке их формирования и эволюции, а также к более глубокому пониманию динамики и истории нашей Солнечной системы в целом.

Исследователи планируют продолжить свои работы, используя новые методы анализа и дополнительные данные, чтобы подтвердить или опровергнуть свои гипотезы. Это исследование подчеркивает важность постоянного переосмысления и проверки существующих научных теорий, что является основой научного прогресса.

Показать полностью
9

Очередной запуск частной японской ракеты KAIROS завершился аварией...

Очередной запуск частной японской ракеты KAIROS завершился аварией...

Второй старт ракеты-носителя KAIROS, созданной японским стартапом Space One, завершился аварийно. Ракета утратила управление и была уничтожена системой аварийного прекращения полета. Space One приняла решение о прекращении полета примерно через три минуты после старта, на высоте 100 километров, когда была зафиксирована аномалия в работе двигателей первой ступени. KAIROS потеряла управление и начала вращение, после чего, в целях безопасности, ракета была подорвана автоматически. На борту KAIROS находились пять спутников, разработанных японскими коммерческими компаниями, старшеклассниками и одной тайваньской фирмой.

Ракета KAIROS, длиной 18 метров, предназначена для выведения до 250 килограммов полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту и до 150 килограммов на 500-километровую солнечно-синхронную орбиту. Несмотря на неудачный запуск, команда Space One намерена провести тщательный анализ произошедшего инцидента для выявления причин аномалии и улучшения конструкции ракеты. Стартап продолжает работать над усовершенствованием своих технологий и планирует новые запуски в будущем. Успехи и неудачи в этой области подчеркивают сложность и риски, связанные с космическими технологиями, а также важность постоянного обучения и адаптации в процессе разработки.

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!