АРМК

Как физика теплопроводности заменила транзисторы, а тепло стало носителем информации. Квантовые компьютеры уже набили оскомину своей хоть и выдающейся, но в каком-то смысле всё ещё гипотетической производительностью. Растущие тем временем рабочие нагрузки не способствуют снижению потребностей в разработке всё более и более энергоэффективных вычислительных подходов и архитектур. Одними из основных направлений новых парадигм современности выступают нейроморфные и аналоговые вычисления. Фундаментальной операцией в подобных системах является матрично-векторное умножение (МВУ). Суть его, в общем-то, проста, но на пальцах особо не объяснишь, поэтому приведём очень упрощённый пример. Представьте, что вы выбираете сок —допустим, «яблоко-виноград» — и вам важны ингредиенты. Так вот из множества упаковок разных производителей вам нужно выбрать тот вариант, который содержит долю N винограда, S — яблок и L — сахару (куда ж без него). Таким образом мы определили важность соответствующего элемента

Мост Эйнштейна — Розена оказывается скорее зеркалом, чем кротовой норой. В околонаучной фантастике о космических странствиях есть такие межгалактические и даже «междувселенские» лазейки, которые позволяют сократить путь, соединяя в одной точке две удалённые области сложенного пространства. Такие переходы, называемые «кротовыми норами», обычно представляют туннелями. По аналогии с транспортными собратьями, пронизывающими горы, в них также видят кратчайшие пути, но уже через Вселенную. Несмотря на всю фантастичность этой идеи, родилась она из вполне научных работ, и, причём, не абы кого, а самих Альберта Эйнштейна и Натана Розена. Однако выводы учёных были неверно истолкованы, что, в общем-то, не удивительно. Физики говорили о мостах — конечно, не вполне простых для понимания, но всё-таки почти противоположных по смыслу. Вместо волшебной двери, ведущей на другой край вселенной, более уместно, наверное, было бы говорить о зазеркалье… В 1935 году, анализируя поведение частиц в областях с

Новый инструмент для разгадки сознания. Неинвазивный метод визуализации головного мозга может помочь исследователям получить знания о человеческом сознании. Источник — MIT. Почему мы до сих пор не научились читать мысли? Оставим пока в стороне тему рискованности развития подобного рода технологий на современном цивилизационном уровне — сегодня эта тема нас интересует исключительно с научной точки зрения. В конце концов мы могли бы получить не только средство тотального контроля, но и весьма серьёзное подспорье в исследовательской, медицинской и других сферах. Действительно: насколько трудно и возможно ли вообще отследить мысль или хотя бы её возникновение, наблюдая за импульсами в мозге? Как комок нейронов в голове превращает электрические импульсы в ощущение, образ, чувство, в логику наконец? Увы, нейробиология давно дала ответ на этот вопрос: даже если мы сумеем создать интерактивную карту всего мозга, мы вряд ли сумеем сказать что-либо внятное о мире живущего в этом мозге сознания.

Как поймали то, чего почти нет, и открыли новую главу в ядерной физике. Представьте себе Вселенную как огромный оркестр частиц, где мы слышим лишь самые громкие инструменты — электроны, протоны, нейтроны. Но иногда в глубине этого оркестра на секунду вспыхивает редкий «экзотический» звук, который почти невозможно уловить. Именно такой едва слышный мотив физикам помог распознать искусственный интеллект: в массиве данных многолетних наблюдений он «нашёл» новое экзотическое атомное ядро с двумя так называемыми странными кварками. Это событие уже можно считать знаменательным для ядерной физики и будущих технологий. Соблазнительная странность. Вся привычная нам материя построена из атомов, в центре которых находится ядро из протонов и нейтронов, а вокруг летают электроны. Протоны и нейтроны постигла та же участь, которой им же обязан сам атом, — они были свергнуты с пьедестала «основы основ» мироздания. Оказалось, что все эти элементарные частицы — не «кирпичи из кирпичей», а сложные со

Химики нашли способ делать жизненно важные лекарства из мусора. Сравнение воздействия на окружающую среду производства EHMB из отходов ПЭТ (темно-синий цвет) и п-толуиловой кислоты (оранжевый цвет). Вторая жизнь пластиковой бутылки получила новое направление. До сих пор всё, что ожидало такие отходы было связано либо со свалками, либо с переработкой в новую бутылку. Теперь же учёные из университета Сент-Эндрюса в Шотландии нашли способ включить б/у-пластик в производство мощного лекарства против рака. Открытие позволяет перерабатывать бытовой полиэтилентерефталат (ПЭТ), из которого делают бутылки и синтетическую одежду, в ценное химическое вещество для фармацевтики. Увы, мерилом любой даже самой полезной затеи в современном загрязнённом мире выступают деньги. Поэтому не приходится удивляться тому, что переработка отходов уже долгие годы остаётся широко и остро обсуждаемой темой, будучи при этом крайне непопулярным предприятием. Экономические соображения диктуют правила и в этом щепет

Анализ данных выявил новые материалы для выхода квантовых вычислений из лабораторных яслей. Квантовые технологии обещают революцию во многих сферах: от сверхчувствительных датчиков до мощных компьютерных систем нового поколения. В основе таких технологий лежат особые спиновые состояния, свойственные кубитам. Эти состояния чрезвычайно хрупки: под воздействием окружающей среды спин может измениться мгновенно, и эти изменения непредсказуемы. Однако существуют методы удержания спина в необходимом состоянии. Вы не сможете удерживать его сколь угодно долго — речь на самом деле идёт о микро- или, в лучшем случае, о милисекундах. Для удобства отслеживания стабильности кубита учёные ввели параметр время когерентности спина, которое и означает промежуток времени, в течение которого кубит сохраняет квантовое состояние. Кубиты любят тишину, и одна из причин, по которым они теряют когерентность, — шум, возникающий из-за ядерных изотопов и других помех в материале. Здесь на помощь приходят двумер

Как поиски таблетки от артрита обернулись омоложением суставов. Коленный сустав молодой мыши (вверху), старой мыши (в центре) и старой мыши, прошедшей лечение (внизу). Красным обозначен хрящ. Источник - https://med.stanford.edu/ Инъекция, блокирующая активность белка, участвующего в процессе старения, обернулась разработкой даже теоретически непредполагаемого метода терапии суставных болезней. Новое лечение способно предотвратить развитие артрита после травм и уже проходит клинические испытания для лечения возрастной мышечной слабости. Учёные из Стэнфорда нашли способ борьбы с остеоартритом — очень болезненной деградацией суставов, от которой страдают миллионы людей во всем мире — без хирургической замены этого сустава, что сегодня является единственным способом лечения. Конечно, хирургия — это крайняя степень, и ей предшествуют многие месяцы или даже годы приёма обезболивающих и противовоспалительных средств, которые лишь отодвигают необходимость оперативного вмешательства. Это поло

Ещё не рецепт, но уже надежда на сверхпроводимость при комнатной температуре. Сверхпроводящие материалы — это особые вещества, которые способны проводить электрический ток без какого-либо сопротивления, что делает их бесценными для энергоэффективных технологий. Однако классические сверхпроводники работают только при очень низких температурах. Это ограничивает их практическое применение, потому учёные уже давно стремятся добиться сверхпроводимости при гораздо более высоких температурах. В идеале было бы при комнатной — это кардинально изменило бы электронику, энергетику и другие области техники. Недавнее исследование международной команды учёных из Японии, Тайваня и США приблизило нас к этой цели, открыв так называемый узловой или нодальный металл — уникальное электронное состояние в сложной структуре оксидов меди. Трёхслойные купратные (от cuprum — медь) сверхпроводники состоят из трёх плоскостей — двух внешних и одной внутренней, образованных атомами меди (Cu) и кислорода (O). Эта

Инженеры учат клетки создавать мозг из мозгоподобных структур для лечения нейродегенеративных заболеваний. Болезнь Альцгеймера остаётся одной из самых сложных загадок современной медицины. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с постепенной потерей памяти, способностей к обучению и даже личности. Несмотря на десятилетия исследований, радикального метода лечения пока не найдено. Но команда учёных из Университета Цинхуа под руководством профессора Лин Фенга и исследователя Сон Ю предложила подход, который звучит почти как научная фантастика — «мозговой пластырь», напечатанный на биопринтере. Идея опирается на технологии биологической 3D-печати — метода, при котором вместо пластика используются живые клетки и биосовместимые гидрогели. Такие материалы позволяют подружить механику с биологией, создавая на основе их союза структуры, похожие по свойствам на ткани человеческого организма. В случае команды Фенга и Ю инженеры напечатали мозгоподобные фрагменты, в которых нервные стволовые к