Новини науки та високих технологій. 09.09.2024

Портал Експеримент підготував найцікавіші новини науки та технологій за цей тиждень. Оперативно, коротко, зрозуміло. Приємного читання.

Квантова революція у візуалізації: вчені навчилися кодувати зображення у фотонах

Вчені з Паризького інституту нанонауки при Університеті Сорбони розробили новий метод кодування зображень у квантові кореляції пар фотонів, що робить їх невидимими для звичайних методів візуалізації. Цей метод заснований на використанні заплутаних фотонів, які грають вирішальну роль у різних додатках квантової фотоніки, включаючи квантові обчислення та криптографію.

Заплутані фотони виходять за допомогою процесу, що називається спонтанним параметричним зниженням частоти (SPDC) у нелінійному кристалі. Під час SPDC один фотон із високоенергетичного (синього) лазера поділяється на два заплутані фотони з нижчою енергією (інфрачервоних). Дослідники пропонують метод структурування просторових кореляцій заплутаних фотонів у формі заданого об'єкта.

Експеримент полягає в приміщенні об'єкта, який необхідно кодувати, у предметну площину лінзи, розташованої перед кристалом, а потім у використанні другої лінзи для передачі його зображення на камеру. Без кристала ця установка є звичайною дволінзовою системою формування зображень, але за наявності кристала відбувається SPDC, виробляючи пари заплутаних фотонів в інфрачервоному діапазоні.

Якщо ці пари вибираються спектральним фільтром, інтенсивність, отримана на камері після накопичення безлічі фотонів, виглядає однорідною і не розкриває жодної інформації про об'єкт. Зображення об'єкта з'являється знову, тільки якщо воно реконструюється із просторових кореляцій між заплутаними парами фотонів.

Для реконструкції такого зображення потрібна камера, чутлива до окремих фотонів, а також спеціально розроблені алгоритми для визначення збігів фотонів у кожному отриманому зображенні та вилучення їх просторових кореляцій. Зображення об'єкта, спочатку передане синім лазерним променем, таким чином переноситься у просторові кореляції пар фотонів.

За словами Глої Верньєр, аспірантки та першого автора дослідження, «Якщо ми спостерігаємо промінь звичайним чином, підраховуючи фотони один за одним, щоб сформувати зображення, у нас складається враження, що інформації немає. Але якщо ми зосередимося на одночасному надходженні фотонів та проаналізуємо, як вони розподілені у просторі, то виявиться закономірність».

Г'юго Деф'єн, науковий керівник Глої та останній автор дослідження, додав: «Ми насправді використовуємо досить недовикористаний ступінь свободи світла, а саме просторові кореляції між фотонами, як полотно, на якому друкуємо зображення. Тепер ми хочемо використовувати це для розробки криптографічних систем або візуалізації в розсіюючих середовищах».

Завдяки своїй гнучкості та експериментальній простоті цей підхід може дозволити розробити нові протоколи візуалізації та знайти застосування в таких галузях, як квантовий зв'язок та криптографія. Працюючи над властивостями кристала, можна закодувати кілька зображень в одному пучку фотонних пар. Ці зображення можна було б виявити, переміщуючи камеру в різні оптичні площини, що дало б змогу кодувати більше інформації.

Перший металевий 3D-принтер у космосі успішно надрукував металеву деталь

Європейське космічне агентство (ESA) досягло значного прориву в галузі адитивного виробництва в космосі, коли його металевий 3D-принтер вперше надрукував металеву деталь у космічних умовах. Цей демонстратор технологій, розроблений компанією Airbus та партнерами, був запущений на МКС на початку поточного року та був успішно встановлений у модулі ЕКА Columbus.

У серпні принтер досяг важливої ​​віхи, надрукувавши першу 3D-форму з металу в космосі. Цей продукт, а також три заплановані зразки, будуть доставлені на Землю для аналізу якості. Два зразки вирушать до технічного центру ESA в Нідерландах (ESTEC), один — до Центру підготовки астронавтів ESA у Кельні (EAC) для використання на установці LUNA, а четвертий — до Данського технічного університету (DTU).

Метою цього експерименту є демонстрація можливості адитивного виробництва у космосі, що може забезпечити автономність місії та екіпажу. Оскільки дослідження Місяця та Марса вимагатимуть більш тривалих місій та більших відстаней від Землі, поповнення запасів деталей космічних апаратів стане складним завданням. Адитивне виробництво в космосі може надати рішення для виробництва необхідних деталей, ремонту обладнання або створення спеціальних інструментів на вимогу під час місії, а не покладаючись на поповнення запасів та надмірність.

"Це досягнення є важливим кроком вперед у розвитку технологій адитивного виробництва в космосі і відкриває нові можливості для майбутніх місій, коли космічні апарати будуть знаходитися на великих відстанях від Землі і вимагатимуть більш автономного функціонування", - зазначив Андреас Могенсен, астронавт ESA, який встановив корисне навантаження на МКС.

Металевий 3D принтер ESA став першим, який успішно надрукував металевий компонент в умовах мікрогравітації. У минулому на МКС розміщувалися лише 3D-принтери для друку пластиком.

Білл Гейтс зізнався в коханні до ChatGPT

Білл Гейтс, співзасновник Microsoft і один із найбагатших людей у ​​світі, зізнався в інтерв'ю виданню The Verge, що він є затятим шанувальником чат-бота OpenAI ChatGPT і часто використовує його для особистих досліджень. Гейтс зазначив, що ChatGPT є чудовим інструментом для отримання пояснень щодо конкретних питань і допомагає йому в написанні текстів.

Це визнання викликало здивування, оскільки Гейтс, будучи мегамільярдером, має доступ до ресурсів для фінансування цілого крила дослідників і тих, хто перевіряє факти, які можуть знайти і контекстуалізувати будь-яку інформацію, яка йому знадобиться. Крім того, Гейтс використовує ChatGPT, незважаючи на відомі проблеми з достовірністю та поширенням фактичних неточностей, які характерні для чат-ботів та інших великих мовних моделей (LLM).

В інтерв'ю Гейтс також зробив інше промовисте зізнання, пов'язане з ШІ. Він зазначив, що Microsoft слід розширити своє багатомільярдне партнерство з OpenAI, незважаючи на те, що він залишив корпорацію у 2021 році за власним бажанням після 40 років роботи. Гейтс підкреслив, що він, як і раніше, є радником Microsoft і що обсяг інвестицій Microsoft та інших у цю галузь важко переоцінити.

Ці зізнання викликають питання про роль Гейтса в Microsoft та його стосунки з OpenAI. Business Insider раніше повідомляв, що Гейтс, як і раніше, диктує свої умови Microsoft і відіграв важливу роль у підтримці відносин з генеральним директором та співзасновником OpenAI Семом Альтманом.

Вчені розробили нанороботів для лікування аневризм мозку

Вчені з Единбурзького університету та Шанхайської шостої народної лікарні спільно розробили інноваційних нанороботів, які можуть революціонізувати лікування кровотеч у мозку, спричинених аневризмами. Аневризми мозку є серйозним медичним станом, який щорічно спричиняє близько 500 000 смертей у всьому світі.

Нанороботи, розміром приблизно двадцяту частину людського еритроциту, містять препарати для згортання крові, укладені в захисне покриття, призначене для плавлення при точних температурах. У ході лабораторних випробувань кілька сотень мільярдів таких ботів було введено в артерію, а потім їх дистанційно спрямовували цілою зграєю до місця аневризми за допомогою магнітів та медичної візуалізації.

Магнітні джерела, що знаходяться поза тілом, змушують роботів групуватися всередині аневризми і нагріватися до точки плавлення, вивільняючи природний білок згортання крові, який блокує аневризму, запобігаючи або зупиняючи крововилив у мозок. Цей метод дозволяє уникнути традиційних методів лікування, які включають введення металевих спіралей або сітчастих трубок (стентів) в аневризму, що може бути ризикованим і складним процесом.

Дослідники стверджують, що їхня нова методика може знизити ризик відторгнення організмом імплантованих матеріалів та обмежити залежність від препаратів, що перешкоджають згортанню крові, які можуть викликати кровотечу та проблеми зі шлунком. Цей метод також позбавляє лікарів необхідності вручну формувати мікрокатетер для проходження складної мережі дрібних кровоносних судин у мозку, щоб дістатися до аневризми, що може зайняти кілька годин під час операції.

«Нанороботи відкриють нові горизонти в медицині, потенційно дозволяючи проводити хірургічні операції з меншими ризиками, ніж при традиційному лікуванні, та з високою точністю доставляти ліки у важкодоступні частини тіла. Наше дослідження є важливим кроком на шляху до наближення цих технологій до лікування критичних захворювань у клінічних умовах», - сказав доктор Ці Чжоу, один із керівників дослідження.

Дослідження було опубліковане в журналі Small та проводилося під керівництвом групи вчених із Великобританії та Китаю, які також розробили нанороботів для видалення тромбів та демонструють потенціал у лікуванні інсульту. Результати дослідження можуть прокласти шлях до подальших розробок у бік випробувань на людях.

Революція у високошвидкісній передачі: вчені досягли швидкості 424 Гбіт/с

Вчені досягли значного прориву в області високошвидкісної передачі даних у вільному просторі, досягнувши швидкості передачі даних до 424 Гбіт/с по 53-кілометровій оптичній лінії зв'язку за допомогою плазмонних модуляторів.

Мережі зв'язку Free-space-optical можуть допомогти дослідженню космосу, оскільки вони можуть забезпечити високошвидкісну передачу даних з високою ємністю, меншою затримкою та меншими перешкодами, ніж традиційні системи радіочастотного зв'язку.

Лоренц Кульмер із групи Leuthold ETH Zurich представить своє дослідження на конференції Frontiers in Optics + Laser Science (FiO LS), яка відбудеться 23–26 вересня 2024 року у конференц-центрі Colorado Convention Center у Денвері.

«Високошвидкісна передача у вільному просторі – це варіант для з'єднання світу, або вона може служити резервом у разі обриву підводних кабелів. Це також крок до нового дешевого високошвидкісного інтернету, який може поєднати всі регіони по всьому світу. Таким чином, це може сприяти стабільному високошвидкісному інтернету для мільйонів людей, які зараз не підключені», - сказав Кулмер.

Плазмонні модулятори ідеально підходять для космічних ліній зв'язку, оскільки вони компактні і при цьому працюють на високих швидкостях широкого діапазону температур з низьким споживанням енергії.

В експериментах на відкритому повітрі в оптичному просторі дослідники досягли швидкості передачі інформації до 424 Гбіт/с нижче порога SD FEC 25% - точки, при якій система все ще може виправляти помилки в даних, незважаючи на перешкоди або шум. Експерименти з використанням плазмонного модулятора IQ у стандартній волоконній системі досягли ще більш високої пропускної здатності до 774 Гбіт/с/пол, залишаючись нижчою за поріг SD FEC 25%.

На підставі цих результатів дослідники кажуть, що поєднання плазмонних модуляторів з когерентним оптичним зв'язком у космосі може допомогти збільшити загальну пропускну здатність, при цьому швидкості потенційно можуть досягати 1,4 Тбіт/с. Результати також показують, що вигідніше експлуатувати оптичні лінії зв'язку на найвищих швидкостях, ніж використовувати формати модуляції вищого порядку та низькі швидкості.

Дослідники кажуть, що з додатковими поліпшеннями в конструкції пристрою та фотонної інтеграції має бути можливим досягти швидкостей передачі даних з мультиплексуванням поляризації вище 1 Тбіт/с для кожного поляризаційного каналу.

«На наступному етапі ми збираємось перевірити довгострокову надійність наших пристроїв. Було продемонстровано високу швидкість роботи, але ми маємо переконатися, що вони зможуть працювати довгі роки в найсуворіших умовах — космосі», — сказав Кулмер.

Дешевий та великий планшет без OLED. Представлений Honor Pad X8a

Компанія Honor представила недорогий планшет Pad X8a. В Індії за нього просять лише 155 доларів.

Апарат досить простий. Наприклад, тут у основі всього 4 ГБ ОЗУ. Є також 64 або 128 ГБ флеш-пам'яті та слот для картки microSD.

Серцем служить SoC Snapdragon 680, а це означає, що підтримки 5G тут немає. Втім, це не має значення, тому що слота для картки SIM тут також немає.

Зате за такої ціни покупець отримує великий 11-дюймовий екран IPS з роздільною здатністю 1920 х 1200 пікселів, чотири динаміки, тонкий та легкий корпус (7,25 мм та 495 г). З решти можна виділити восьмимегапіксельну камеру та акумулятор ємністю 8300 мА · год.

Ryzen 7000, 16 ГБ ОЗУ, SSD на 1 ТБ, Wi-Fi 6E у корпусі об'ємом 800 мл та за ціною 350 доларів. Представлений міні-ПК Minisforum UM760 Slim

Компанія Minisforum представила дуже компактний міні-ПК UM760 Slim, який важить лише 670 г.

Новинка вийшла досить доступною. Коштує ПК всього 350 доларів, причому це не barebone-комплект, а повноцінний готовий ПК. До того ж вже з 16 ГБ ОЗУ та SSD об'ємом 1 ТБ.

Серцем тут служить APU Ryzen 5 7640HS, що має шість ядер Zen 4 та непоганий iGPU Radeon 760M. Усередині є місце для другого SSD, а набір портів дуже непоганий: пара USB 3.2, USB4, HDMI 2.1, DisplayPort, два USB 2.0 та RJ45 2.5G.

Також можна виділити Wi-Fi 6E і досить тиху, якщо вірити виробнику, систему охолодження. Габарити малюка дорівнюють 130 х 127 х 50 мм.

Камера Samsung Galaxy S25 Ultra розсекречена задовго до виходу: майже всі старі датчики, крім одного

Як виявилось, єдиним модулем у камері Samsung Galaxy S25 Ultra, який буде модернізовано, стане ультраширококутний.

Ice Universe отримав підтвердження від свого інформатора, згідно з яким ультраширококутна камера отримає новий датчик зображення ISOCELL JN3 роздільною здатністю 50 Мп оптичного формату 1/2,52" з пікселями розміром 0,7 мкм, а також об'єктив з діафрагмою F/1,9.

Основна камера збереже 200-мегапіксельний датчик ISOCELL HP2. У телеоб'ективі з 3-кратним зумом збережеться 10-мегапіксельний Sony IMX754, а камера з 5-кратним зумом отримає 50-мегапіксельний датчик Sony IMX854.

Ice Universe першим точно розповів про новий тренд на смартфони з екранами-водоспадами, про чубчик в iPhone X, про новий дизайн iPhone 14 і про 200-мегапіксельний датчик зображення Samsung. Ексклюзивні відомості про новинки йому зливають джерела у відділі досліджень та розробок південнокорейського гіганта.