Практическое применение квантовых технологии в России: настоящее состояние и перспективы развития

В рамках Форума будущих технологий корпорация «Росатом» представила наиболее мощный в Российской Федерации 16-кубитный квантовый компьютер на ионах. Данная установка позволила осуществить расчет молекулы посредством облачной платформы. По оценкам экспертов, широкое практическое внедрение квантовых вычислений ожидается уже в 2025 году, а к 2030 году отсутствие лидерства в области квантовых технологий может стать критическим препятствием для развития бизнеса и науки. В качестве примера стоит отметить достижение компании IBM в конце 2022 года по созданию крупнейшей на тот момент системы с процессором из 433 кубитов. На текущий момент компания планирует разработку машины мощностью 100 000 кубитов к 2033 году. В свою очередь, российские исследователи сосредоточили усилия на технологии ионных кубитов, которые демонстрируют…

Читать далее →

Нейронные сети на нейроморфных компьютерах с обучением на основе световых волн: ИИ нового поколения

Обучение посредством световых импульсов представляет собой динамику световой волны внутри базовой физической самообучающейся машины. В данной модели критически важными факторами являются как искажение формы волны, так и её деградация в обратном направлении от основной точки максимальной амплитуды (обозначенной красным цветом). Несмотря на впечатляющие возможности искусственного интеллекта, его эффективное функционирование сопряжено с высоким энергопотреблением: сложность решаемых задач напрямую коррелирует с затратами энергии. В связи с этим ученые из Института Макса Планка по изучению света в Эрлангене (Германия), Виктор Лопес-Пастор и Флориан Марквардт, предложили метод повышения эффективности обучения ИИ. Данный подход базируется на использовании физических процессов вместо традиционных цифровых искусственных нейронных сетей.

Читать далее →

Поступит ли 3D-печать органов и тканей в широкую клиническую практику: на пороге революции в медицине

В 2000 году американский биоинженер Томас Боланд установил, что размеры человеческой клетки сопоставимы с каплей чернил, после чего успешно осуществил печать фрагмента ДНК, используя модифицированные принтеры компаний Lexmark и HP. Патентование и описание данной технологии произошли через три года. Одним из ключевых авторов основополагающих исследований в области биопечати является российский ученый Владимир Александрович Миронов — ведущий эксперт Научно-образовательного центра биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС, руководитель лаборатории биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и лауреат премии Международного общества биофабрикации. В ходе интервью были рассмотрены такие вопросы, как возможность создания органов из живых клеток для трансплантации вместо донорских тканей, причины отсутствия масштабной революции в медицине за последние двадцать лет, а также условия интеграции технологии биопечати в клиническую практику.

Читать далее →

Уникальные технологии России, о которых редко говорят: разработки для управления высокотемпературной плазмой

При обсуждении любого высокотехнологичного потенциала России очень часто упоминаются достижения в области атомной энергетики и деятельность ГК «Росатом». Причем, здесь традиционно основной акцент делается на проектировании и строительстве атомных электростанций по всему миру, а также на производстве ядерного топлива. В качестве исключительных примеров нередко приводятся уникальные российские реакторы на быстрых нейтронах Белоярской АЭС, не имеющие аналогов в мировой практике. Однако сфера атомных технологий значительно шире и не ограничивается исключительно тепловыми или быстрыми реакторами. Данная отрасль представляет собой сложный комплекс научных разработок и технологических решений, где границы между фундаментальной теорией и ее практическим воплощением зачастую размыты.

Читать далее →

Как создать удобную экосистему для колонистов на марсианской базе: технологии из истории космических полётов

В данной статье предлагается рассмотреть вопрос колонизации Марса через призму подготовки к созданию практически полностью полноценного поселения на этой планете. Одной из ключевых задач в данном контексте является формирование эффективной и автономной экосистемы, которая обеспечивает условия для комфортного жизнедеятельности всех без исключения ее участников. С теоретической точки зрения подобные задачи являются выполнимыми: человечество впервые успешно реализовало концепцию полностью замкнутой системы еще в 1829 году. В ходе данного эксперимента лондонский врач поместил семена травы и споры папоротника в герметично закрытую бутылку с увлажненной почвой. Растения успешно проросли и продолжительное время сохраняли жизнеспособность, используя солнечный свет в качестве основного источника энергии.

Читать далее →

Есть-ли общие черты у программирования и генома человека: эволюция, программирование и изменчивость

Существует ли параллель между геномом и принципами программирования? При очень детальном анализе можно утверждать, что подобное уникальное сходство действительно присутствует. Данная аналогия была выявлена в ходе изучения труда Александра Маркова под говорящем о многом названием «Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня». В качестве отправной точки следует рассмотреть один из основополагающих постулатов функционирования ДНК — принцип комплементарности. Согласно научным определениям, комплементарность в химии и молекулярной биологии представляет собой взаимное соответствие фрагментов биополимеров. Это явление обеспечивает формирование связей между пространственно взаимодополняющими структурами посредством супрамолекулярных взаимодействий, включая водородные связи, гидрофобные взаимодействия и электростатические силы функциональных групп.

Читать далее →