Создан кремниевый источник инфракрасных одиночных фотонов для квантовой криптографии

Иллюстрация: M. Hollenbach et al. / Optics Express, 2020. Физики из Германии создали источник инфракрасных одиночных фотонов на основе кремния: он может генерировать до ста тысяч фотонов в секунду. Такой подход позволяет объединить современную квантовую криптографию с современными кремниевыми технологиями. Работа опубликована в журнале Optics Express. Квантовое распределение ключа — это абсолютно безопасный способ обмена секретными ключами между пользователями. Безопасность этого метода основана на фундаментальных законах квантовой физики: процесс измерения квантовой системы изменяет ее состояние. Злоумышленник, который попытается украсть ключ, должен каким-то образом измерить его, но измерение вводит аномалии, которые видят и легитимные участники протокола. Таким образом, пользователи могут раскрыть и проверить часть полученного ключа и убедиться, что никто, кроме них самих, его не измерял. Большинство протоколов квантовой криптографии основаны на передаче одиночных фотонов. Это необходимо для секретности: если ключ закодирован в большом количестве частиц, то злоумышленник может забрать часть фотонов себе и проделать затем те же манипуляции, что и легитимные пользователи, и узнать ключ, а о его наличии другие не узнают.

Читать далее

Индустрии 4.0, тотальная цифровизация производства, кратный рост производительности труда и неопределенность развития

Четвертая промышленная Революция, которая нам известна под именем Индустрии 4.0, базируется на тотальной цифровизации производства и потенциально приводит к кратному росту производительности труда за счет использования супер-новых цифровых технологий. Если по новым цифровым производственным технологиям сегодня, можно сказать, достигнут консенсус, то по цифровым управленческим технологиям еще предстоят дискуссии и диалоги. Задача данной публикации – начать обсуждение подходов к адаптивным системам управления производством высокого уровня зрелости Индустрии 4.0 – в режиме реального времени и в условиях неопределенности, под воздействием различных причин вариабельности. Управление промышленным производством, как правило, нелинейно и не подчиняется простым причинно-следственным связям. Это сложная система, и люди – ее самый сложный элемент. Причин сложности MES по крайней мере две. Первая причина в том, что объект управления – само производство – сложная система. В сложных системах, согласно «фундаментальному свойству сложных систем», сформулированному Питером Сенге, «причины и следствия разъединены во времени и в пространстве» и определить причинно-следственную связь простым наблюдением почти невозможно.

Читать далее

Дистанционное голосование в России: обзор системы для ЦИК РФ

Недавно состоялся публичный тест системы дистанционного электронного голосования (далее ДЭГ) с применением технологии блокчейн, разрабатываемой по заказу ЦИК РФ. Для знакомства с новой системой электронного голосования и понимания того, какую роль в ней играет технология блокчейн и какие еще компоненты используются, мы начинаем серию публикаций, посвященных основным техническим решениям, применяемым в системе. Начать предлагаем по порядку — с требований к системе и функциям участников процесса. Какие требования предъявляются к системе? Основные требования, которые предъявляются к любой системе для голосования, в целом одинаковы и для традиционного очного голосования, и для дистанционного электронного голосования, и определены Федеральным законом от 12.06.2002 N 67-ФЗ (ред. от 31.07.2020) «Об основных гарантиях избирательных прав и права на участие в референдуме граждан Российской Федерации». 1. Голосование на выборах и референдуме является тайным, исключающим возможность какого-либо контроля за волеизъявлением гражданина (ст.7). 2. Возможность голосования должна быть предоставлена только лицам, обладающим активным избирательным правом на этом голосовании.

Читать далее

Зачем мы изучаем Венеру и ищем там жизнь: в поисках ответов на непростые вопросы

В связи с текущим «венерианским» ажиотажем решил выложить компиляцию из двух глав «Тайна облаков» и ” Романтикам ХХ от прагматиков ХХI века” из своей книги «Венера. Неукротимая планета». Мы многое узнали о Венере в ХХ веке. Стало окончательно известно, как выглядит наша космическая спутница: построены детальные карты её поверхности, получены панорамы венерианских пейзажей. Но, возможно, у читателей возникли вопросы: «Зачем было всё это? Для чего страны тратили сотни миллионов рублей или долларов? Чтобы просто получить несколько фотографий с другой планеты? И это – итог всей программы?» Для начала не следует забывать, что основной причиной полётов к Венере была всё-таки не столько чистая наука, сколько романтика первопроходцев. Венера и Марс в начале 60-х годов ХХ века виделись новыми материками, куда ещё не доплыли первооткрыватели, и тогда казалось, что исследовать Венеру и Марс необходимо уже ради того только, чтобы у пионеров-колонизаторов этих планет было бы как можно меньше проблем. И такое мнение бытовало как в СССР, так и в США.

Читать далее

Обнаружена универсальная алгебраическая структура, лежащая в основе столкновений элементарных частиц

Физики нашли алгебраическую структуру, лежащую в основе запутанной математики столкновений элементарных частиц. Некоторые надеются, что она приведёт нас к более элегантной теории физического мира. Когда специалисты по физике частиц пытаются моделировать эксперименты, они сталкиваются с невозможными расчётами из-за бесконечно большого уравнения, работа с которым лежит за пределами возможностей современной математики. К счастью, они могут выдавать в целом точные предсказания, не прорабатывая всю эту загадочную математику до конца. Укорачивая вычисления, учёные с Большого адронного коллайдера в европейском ЦЕРН делают предсказания, совпадающие с событиями, которые они потом наблюдают при столкновениях субатомных частиц, несущихся с огромной скоростью по 26-километровому треку. К сожалению, эпоха согласия между предсказаниями и наблюдениями может подходить к концу. Чем точнее становятся измерения, тем сложнее поспевать за ними схемам приближённых вычислений, которые используют теоретики. «Мы уже близки к исчерпанию имеющихся у нас средств», — сказал Клод Дар, специалист по физике частиц из ЦЕРН.

Читать далее

Инновационные инструменты проектирования электрических батарей: обзор для профессионалов

Итак, батареи, батарейки, аккумуляторы… С ними мы сталкиваемся повсюду – в автомобиле, в смартфоне, в часах и карманных фонариках, да и в любом компьютере. И, конечно, они применяются не только в быту, но и в самых разных отраслях – от авиации и космонавтики до медицины. Но почему именно сегодня такой хайп вокруг этой отнюдь не новой технологии? Электрические батареи разного типа и формата уже давно стали неотъемлемой частью жизни современных людей. Считается, что первая батарея была создана около 2000 лет назад. Она состояла из глиняной банки, заполненной уксусом, железного стержня и медного цилиндра. С тех пор в технологии изготовления этих источников энергии многое изменилось. Современные батареи развиваются и совершнствуются более двух столетий. Батарею, подобие которой используется в наше время, в 1798 году создал Алессандро Вольта. Помимо собственных знаний Вольта использовал результаты опытов Луиджи Гальвани. Эта технология продолжает улучшаться, развиваться, снижается стоимость ее внедрения. Сегодня нас окружают электрифицированные приборы. Более того, многие устройства и системы просто невозможны без автономного источника питания – электрической батареи.

Читать далее