Край Будущего

На юге Франции проходят испытания уникального судна, способного вписать своё имя в историю парусного спорта. Тримаран SP80, который скорее напоминает космический аппарат, чем традиционную яхту, уже достиг впечатляющей скорости 108 км/ч, став вторым самым быстрым парусником в истории. Однако его создатели из швейцарской команды SP80 уверены, что их творение способно побить абсолютный мировой рекорд в 121 км/ч и достичь невероятных 150 км/ч. В отличие от привычных парусных судов, SP80 использует принципиально новую концепцию: вместо мачты с парусом здесь применяется гигантский воздушный змей.

Такой подход позволяет избежать проблем с кавитацией, которая возникает у гидрокрыльев на скоростях свыше 100 км/ч. Десятиметровый тримаран шириной 7 метров спроектирован специально для преобразования тяги кайта в поступательное движение. Чтобы компенсировать подъемную силу змея, с правого борта установлено специальное крыло, придающее судну дополнительную устойчивость. Управление этой сложной системой требует слаженной работы двух пилотов: один контролирует курс, другой отвечает за поведение змея.

Хотя SP80 уже продемонстрировал впечатляющие результаты, разработчикам предстоит ещё много работы. Для установления официального рекорда необходимо поддерживать высокую скорость на дистанции 500 метров, а пока лучший показатель тримарана на этой дистанции составляет 90 км/ч. Если команде удастся реализовать заявленный потенциал, мир станет свидетелем рождения принципиально нового вида парусного спорта, где скорость будет ограничиваться лишь законами физики.

С каждым испытанием команда SP80 не только приближается к своей цели, но и открывает новые горизонты для парусного спорта. Успех этого проекта может вдохновить новые поколения яхтсменов, стремящихся к рекордам и инновациям. Впереди у тримарана множество испытаний, и каждый новый заезд — это шаг к установлению новых стандартов в мире парусного спорта. Если SP80 сможет побить существующие рекорды, это станет началом новой эры, где традиционные представления о парусных судах будут пересмотрены, а скорость и технологии выйдут на совершенно новый уровень.

Исследовательская лаборатория Sandia представила уникальный суперкомпьютер SpiNNaker 2, вдохновлённый функционированием человеческого мозга. Эта система, основанная на десятках тысяч ARM-процессоров, отказалась от традиционных компонентов, таких как SSD, жёсткие диски и видеокарты. Тем не менее, по данным издания Blocks and Files, она обещает занять место среди пяти самых передовых нейроморфных платформ в мире.

Конфигурация SpiNNaker 2 включает 24 платы, каждая из которых оснащена 96 гигабайтами оперативной памяти LPDDR4. Общий объём оперативной памяти системы составляет 2,3 ТБ, а встроенная SRAM-память достигает 23 ГБ. В системе функционирует 175 тысяч вычислительных ядер.

Устройство SpiNNaker 2 имитирует работу нейронов и синапсов человеческого мозга, включает десятки материнских плат, каждая из которых содержит около 50 ARM-процессоров. Все компоненты соединены сложной сетью межсоединений, что обеспечивает высокую скорость обмена данными и эффективное распараллеливание задач.

В отличие от графических процессоров Nvidia, которые опираются на мощность и масштаб, SpiNNaker акцентирует внимание на энергоэффективности и гибкости. Вся информация хранится в оперативной памяти и SRAM, что исключает необходимость во внешних накопителях.

Второе поколение SpiNNaker претерпело значительные улучшения по сравнению с первым. Число ядер увеличилось в десять раз, а аппаратная часть стала более технологичной: применяется 22-нм техпроцесс FD-SOI, реализованы адаптивное напряжение питания, динамическое масштабирование частоты и усовершенствованные соединения между чипами.

SpiNNaker 2 способен решать не только классические задачи искусственного интеллекта, но и моделировать нейробиологические процессы, а также симулировать работу мозга и гибридные сценарии ИИ. В Германии планируется создание версии системы на 720 платах, которая будет включать более 5 миллионов ядер и станет одной из крупнейших нейроморфных систем в мире.

Эксперимент LHCb совершил прорыв в точной физике на Большом адронном коллайдере (БАК). В новой статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters и доступной в настоящее время на сервере препринтов arXiv, коллаборация LHCb сообщает о первом специальном измерении массы Z-бозона на БАК с использованием данных о столкновениях протонов при высоких энергиях, зарегистрированных в 2016 году во время второго запуска коллайдера.

Z—бозон - это массивная электрически нейтральная частица, которая является посредником между слабыми ядерными взаимодействиями - одним из фундаментальных взаимодействий в природе. Обладая массой около 91 миллиарда электронвольт (ГэВ), он входит в число самых тяжелых известных элементарных частиц.

Открытый в ЦЕРНе более 40 лет назад, наряду с W—бозоном, Z-бозон сыграл центральную роль в подтверждении стандартной модели физики элементарных частиц - прорыве, который привел к присуждению Нобелевской премии по физике в 1984 году. Точное измерение его массы остается важным для тестирования стандартной модели и поиска признаков новой физики.

Новое измерение на БАК основано на выборке из 174 000 Z-бозонов, распадающихся на пары мюонов, более тяжелых родственников электрона. В результате измерений масса составила 91 184,2 миллиона электронвольт (МэВ) с погрешностью всего в 9,5 МэВ, или около сотых долей процента.

Результат согласуется с измерениями, проведенными на электрон–позитронном коллайдере LEP, предшественнике БАК, и экспериментом CDF на бывшем протон–антипротонном теватронном коллайдере в США. Кроме того, это соответствует точности предсказания стандартной модели, неопределенность которого составляет 8,8 МэВ.

Измерения LHCb показывают, что этот уровень точности может быть достигнут на БАКЕ, несмотря на сложную среду протон–протонных столкновений, в которой одновременно образуется множество частиц.

Это достижение открывает двери для дальнейших исследований массы Z-бозона на БАК и будущих БАК с высокой светимостью, включая долгожданный анализ результатов экспериментов ATLAS и CMS. Важно отметить, что экспериментальные погрешности при измерении массы Z-бозона в значительной степени независимы во всех экспериментах на БАКЕ, а это означает, что среднее значение измерений будет иметь меньшую погрешность.

"БАК с высокой светимостью потенциально может поставить под сомнение точность измерения массы Z-бозона с помощью LEP — то, что казалось немыслимым в начале программы LHC", - говорит представитель LHCb Винченцо Вагнони (Vincenzo Vagnoni). "Это проложит путь для предполагаемых будущих коллайдеров, таких как FCC-ee, для достижения еще большего скачка в точности".

Американская компания Slingshot Aerospace, занимающаяся отслеживанием спутников на околоземной орбите, сообщила о намеренном сближении нового российского аппарата «Космос 2588» с секретным американским разведывательным спутником USA 338.

Этот инцидент вызвал серьезное беспокойство в Космическом командовании США. Некоторые американские эксперты, включая сотрудника Делфтского технического университета Марко Лангбрука, высказывают мнение о том, что российский аппарат может активно следить за американским спутником или даже «преследовать» его. Расстояние между объектами составляет около 94 километров, и они сближаются примерно каждые четыре дня.

Специалисты Slingshot Aerospace выразили предположение, что «Космос-2588» может быть оснащён кинетическим оружием, способным физически уничтожить цель на орбите. Такие технологии представляют серьёзную угрозу для безопасности космической инфраструктуры, поскольку позволяют вывести из строя спутники без применения взрывчатых веществ, что затрудняет обнаружение и отслеживание подобных атак. В ответ на эти события представители Космического командования США усиливают мониторинг околоземного пространства и рассматривают возможность разработки новых мер защиты и противодействия потенциальным угрозам со стороны иностранных аппаратов.

Данный инцидент также поднимает вопросы о будущем международного сотрудничества и регулирования в области космической безопасности, поскольку активное применение оружия в космосе может привести к эскалации конфликтов и созданию опасной среды для всех пользователей околоземной орбиты. Эксперты призывают к диалогу и выработке общих правил поведения в космосе, чтобы предотвратить возможные инциденты и сохранить мирное использование космического пространства.

Технология совместной оптики (CPO) позволяет объединять фотонные интегральные схемы (PICs) с электронными интегральными схемами (EIC), такими как центральные и графические процессоры, на одной платформе. Эта продвинутая технология значительно повышает эффективность передачи данных в центрах обработки данных и высокопроизводительных вычислительных системах. Для работы CPO необходим лазерный источник, который может быть встроен в кремниевые фотонные чипы (интегрированные лазерные источники) или предоставляться извне.

Интегрированные лазерные источники обеспечивают плотную интеграцию, но поддержание их надежности может быть сложной задачей, что влияет на общую стабильность системы. В отличие от них, использование внешних лазерных источников (ELS) в CPO повышает надежность.

Одномодовые полимерные волноводы играют ключевую роль в PICs, передавая свет от внешнего лазера к PIC или распределяя оптические сигналы внутри системы. Они экономичны, механически гибки и хорошо совместимы с электрическими цепями, что делает их перспективными для использования в CPO с ELS.

Группа исследователей под руководством доктора Сатоши Суда из Национального института передовых промышленных наук и технологий Японии изучила стабильность и надежность одномодовых полимерных волноводов на стеклоэпоксидных подложках. Результаты, опубликованные в журнале Lightwave Technology, показывают, что эти волноводы обладают желаемыми характеристиками, что делает их многообещающим компонентом для будущих систем CPO.

"Полимерные волноводы обладают значительным потенциалом для сложных систем CPO. Мы оценили основные оптические свойства одномодовых волноводов на стеклянной эпоксидной подложке," — говорит доктор Суда.

Команда изготовила волноводы длиной 11 мм с помощью прямой лазерной записи на стеклоэпоксидных подложках FR4. Волноводы имели четко контролируемые размеры сердцевины (9,0 мкм × 7,0 мкм), что подходит для стандартных одномодовых волокон. Они продемонстрировали низкие потери, зависящие от поляризации (PDL), и низкую дифференциальную групповую задержку (DGD), а также отличную однородность в восьми образцах.

Волноводы с низким PDL и DGD способствуют стабильной передаче сигнала в системах CPO, минимизируя искажения. Исследователи отметили постоянные размеры вносимых потерь и модового поля, что позволяет предположить, что они могут служить энергоэффективными оптическими межсоединениями для CPO.

Кроме того, волноводы на стеклоэпоксидных подложках демонстрируют желаемый коэффициент ослабления поляризации (PER), который отражает способность волноводов поддерживать определенную поляризацию передаваемых сигналов. Команда измерила PER на всех длинах волн в рамках стандарта CWDM4 (1271, 1291, 1311 и 1331 нм) и обнаружила высокие значения PER, превышающие 20 дБ, что соответствует спецификациям OIF для систем CPO на базе ELS.

Испытания волноводов на основе стекла и эпоксидной смолы в условиях высокой мощности показали их устойчивость к снижению энергопотребления даже после шести часов непрерывной работы, при этом проблемы с нагревом минимальны. ELS, использованный в экспериментах, обеспечивал стабильную работу в течение шести часов и был предоставлен компанией Furukawa Electric Co., Ltd.

"Эти результаты демонстрируют большой потенциал полимерных волноводов для практического применения в требовательных системах CPO, обеспечивая надежную основу для технологий оптической связи нового поколения с высокой плотностью и пропускной способностью," — заключает доктор Суда.