Квантовые компьютеры все ещё находятся на ранней стадии развития, и одной из основных проблем является нестабильность квантовых битов, или кубитов.
Обычные сверхпроводниковые кубиты нестабильны, потому что они могут быть легко разрушены внешними воздействиями, такими как шум или нагрев. Это ограничивает их использование в квантовых компьютерах.
Новый тип кубита, разработанный учёными из MIT, основан на использовании сверхпроводниковых материалов с особыми свойствами. Эти материалы обладают высокой устойчивостью к внешним воздействиям, что делает их более стабильными, чем обычные сверхпроводниковые кубиты.
В эксперименте учёные показали, что новый тип кубита может выполнять квантовые операции с более высокой точностью, чем обычные сверхпроводниковые кубиты. Это означает, что он может быть использован для создания более мощных и надежных квантовых компьютеров.
В оригинальной статье учёные из MIT также сообщают, что новый тип кубита может быть изготовлен с использованием стандартных методов производства, что делает его более доступным для практического использования.
Вселенная настолько огромна, что это просто невозможно вообразить. Но мы сегодня попробуем перевернуть ваше сознание и сказать лишь о том, что, практически, все небесные объекты дальнего космоса: галактики, звезды, туманности, экзопланеты - мы видим с вами "в прошлом". То есть, получается, что мы видим их такими, какими они были в прошлом. И это зависит от того, на каком расстоянии от нас расположен тот или иной объект во Вселенной. Все дело тут в том, что во Вселенной нет ничего быстрее, чем скорость света. Тут имеется ввиду, скорость фотонов света, скорость которых равно около 300 тысяч км в секунду. Действительно, это очень много. Но, даже этих скоростей совершенно недостаточно, чтобы путешествовать, хотя бы в пределах ближайших к нам звезд, не говоря уже о нашей галактике. Говоря проще, человеческой жизни на такое путешествие просто не хватит.
Телескоп "Джеймс Уэбб" на Земле до его отправки в космос. Взято из открытых источников
Представьте только себе, длина нашей галактики в поперечнике составляет около 100 тысяч световых лет. Радиус составляет около 50 тысяч световых лет. Учитывая, что Солнце находится, примерно, на полпути от края галактики в рукаве Ориона, то расстояние от центра галактики до Земли - около 26 тысяч световых лет. Поэтому, при скорости света нам необходимо 26 тысяч лет, чтобы добраться до центра нашей галактики. Кстати, центр нашей галактики, мы видим таким, каким он был 26 тысяч лет назад. Все потому, что самые последние фотоны света, которые сумели добраться нас были испущены звездами и газами центра галактики, как раз 26 тысяч лет назад, Конечно, фотоны летят к нам постоянно, но из-за гигантского расстояния - все так как есть. Поэтому, есть вероятность, что за последние 26 тысяч лет уже произошли изменения в центре галактики, но мы узнаем о них только через 100 тысяч лет, когда фотоны, которые были испущены сегодня - доберутся до нас. Думаю, что все понятно объяснил.
Теперь поговорим о том, что было заявлено в заголовке данного материала. Действительно, совсем недавно, новейший космический телескоп, который был запущен в прошлом году - "Джеймс Уэбб" сделал фото грандиозного исполинского явления в космосе. Речь идет о "Столпах Творения", которые являются частью туманности Орла в созвездии Змеи. Они находятся от Земли на расстоянии 7000 световых лет. Соответственно, мы видим их такими, какими они были 7000 лет назад. То есть, есть большая вероятность, что данного явления, на самом деле, прямо сейчас уже не существует. Ученые проведя исследования пришли к выводу, что около 6000 лет назад "Столпы Творения" были уничтожены взрывом сверхновой.
"Столпы Творения". Снимок слева сделан телескопом "Хаббл" в 2014 году. Снимок справа - телескопом "Джеймс Уэбб" в 2022 году. Фото:NASA / ESA, CSA, STScI
Вообще, "Столпы Творения" представляют собой гигантские по своим размерам скопления межзвездного газа и пыли. Так вот, в этих плотных по своей структуре облаках формируются новые звезды. Первый снимок "Столпов Творения" были сделаны телескопом "Хаббл" в 1995 году. В 2014 году "Хаббл" сделал новый снимок данного явления, но в более высоком разрешении. И вот, буквально, недавно новейший телескоп "Джеймс Уэбб" сделал еще более совершенный снимок "Столпов Творения" в очень высоком качестве. Это поможет ученых в их новых исследованиях.
Теперь, давайте предположим, что прямо сейчас создан корабль, который способен лететь со скоростью света. И тут, вы садитесь в него и летите к туманности Орла, чтобы увидеть воочию изображение с телескопа в реальности. Но нужно понять, что эта туманность уже просто испарилась. Но, даже это путешествие займет у вас те самые 7000 тысяч лет. Но предположим, что вы имеете способность жить столько времени. Так вот, по мере приближения к туманности из года в год, вы начнете понимать, что она все испаряется и испаряется, так как вы будете двигаться со скоростью равной скорости света.
Планетарная туманность Южное Кольцо. Снимок сделан космическим телескопом "James Webb". Credit: NASA
Но когда вы прилетите в область, где на фотографии находилась туманность, вы поймете, что ее просто не существует, а окружающий пейзаж изменился. Так как, для туманности пройдет уже 14 тысяч лет. Все потому, что в тот момент, когда вы отправились в путешествие, возраст туманности на фотографии уже был равен 7000 лет, так как столько лет прошло с того момента, как туманность испустила фотоны света, которые добрались до нас и их сумел запечатлеть телескоп "Хаббл". Плюс сюда мы добавляем время, затраченное вами на путешествие к нему, а это еще 7000 лет. Итого, получается 14000 лет.
Ну, и еще, чтобы вы вообще, понимали необычность Вселенной. Если бы, мы взглянули на Землю из очень чувствительного телескопа с расстояния в 65-60 млн световых лет, то мы бы увидели Землю такой, какая она была во времена существования динозавров. Так как до той точки обзора, откуда мы бы смотрели на нашу планету, фотоны света, испущенные от Земли - добрались до нашей точки обзора, как раз-таки, за эти 65-70 млн лет. Ничего тут удивительного нет, это просто законы физики и, как мы уже узнали, ничего быстрее фотонов света во Вселенной нет. Ну, по крайней мере, пока что не было открыто учеными.
Туманность Киля. Снимок сделан космическим телескопом "James Webb". Credit: NASA
Вот так, настолько интересно устроена наша Вселенная. Нам нужно понять одно, что она, по сути, для нас не досягаема, не считая ближайших звезд, которые расположены в 4-10 световых годах от нас и это только при условии, если человечество построит двигатель, летящий со скоростью света. Кроме того, сможет производить воду и пищу в условиях открытого космоса, построит корабли из таких металлов, которые выдержат скорость света. Да и, вообще, выдержит ли человек такие скорости? Вопрос, честно сказать, для нас открытый. Так что, на данный момент, лучше просто заиметь у себя хороший телескоп и любоваться в него красотами космоса.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу
Ученые Уральского отделения Российской академии наук разработали новый сорт люцерны, который обладает потенциалом стать широко распространенным кормовым растением при разведении не только коров, но и свиней и некоторых видов птиц. Новый сорт выделяется тем, что его питательная ценность значительно выше, чем у традиционных сортов. Он содержит на 20% больше белка с витаминами, клетчатки с каротином и аминокислот.
Ученые из УрО РАН уточнили, что качество этого растения, принадлежащего к семейству бобовых, напрямую влияет на производительность молока у коров. Важно отметить, что четыре из десяти содержащихся в нем аминокислот являются ключевыми для нормального роста и развития животных.
Также стоит отметить, что исследователи в Екатеринбурге уже почти 90 лет занимаются селекцией многолетней люцерны и проводят различные исследования в этой области. Они стремились получить сорт, который не только обогатит рацион животных и птиц, но и быстро созревает, что имеет особое значение для данного региона с коротким летним периодом. Этот новый сорт действительно созревает на несколько дней быстрее, чем традиционные сорта.
Выведенный сорт уже прошел государственные сортоиспытания и, по мнению ученых, успешно завершит этот этап. После этого его внесут в официальный реестр с рекомендациями по выращиванию в определенных климатических и почвенных зонах страны.
Человечество уже многие тысячи лет смотрит на небо и задается вопросом путешествия в космическом пространстве. Конечно, околоземную орбиту мы уже, потихоньку, осваиваем и, даже, имеем орбитальную станцию. Но на этом всё. В прямом смысле этого слова: "Всё". Дальше человек так и не смог добраться, не считая лунных миссий американцев полвека назад. Конечно, люди научились строить автоматические станции и спускаемые аппараты, которые позволили заглянуть в глубины Солнечной системы. Но и на это, тоже "всё". И как бы это не звучало страшно, но похоже, что люди никогда не сумеют выбраться дальше своей системы, в которой есть одна единственная звезда - Солнце.
И на такие слова есть очень веские аргументы. Как бы человек не хотел вырваться дальше, хотя бы к ближайшим к нам звездам, таким как Альфа Центавра или Сириус, сделать это может помешать один фактор. В общем, как говорится в заголовке данного материала: "проблема пришла оттуда, откуда её не ждали. Мы - люди, думаем, что в космическом пространстве действуют определенные законы физики, которые были открыты учеными, но на самом деле, вырвавшись в межзвездное пространство, космический корабль землян может столкнуться с целым рядом проблем, в том числе, вплоть до того, что на корабль начнут действовать неизвестные ранее физические законы, которые существуют, именно, в пространстве, которое расположено между звездными системами.
Как говорится, одно дело наблюдать за далекими звездами в телескоп, а другое - столкнуться с силами и законами физики, о которых не знал и не мог знать в принципе. Допустим, известно, что когда американский межпланетный космический аппарат "Пионер-10" вышел за пределы планеты Плутон далее к границам Солнечной системы, то на него начали действовать неизвестные силы, которые вызывают слабое торможение. У ученых однозначных ответов нет, так как о таком воздействии не могли знать. Есть мнение, что это может быть как неизвестные эффекты инерции, так и эффекты времени. Но возможно и такое, что просто произошла утечка газа и на аппарат стала действовать реактивная сила, которая и вызвала эффект слабого торможения аппарата.
Планетарная туманность Небула Ic 4406. Снимок сделан космическим телескопом Хаббл
Но и на этом не всё. Например, американский аппарат "Вояджер-1", также зафиксировал интересные свойства космического пространства вдали от Земли в глубинах Солнечной системы, а вернее, ближе к её границам. Данный аппарат зафиксировал, что на границе Солнечной системы находится область, в которой очень сильное магнитное поле и весь смысл в том, что в данной области давление заряженных частиц со стороны межзвездного пространства (то есть оттуда, куда мы хотим лететь), как бы, "заставляет" поле, которое создается Солнцем, уплотняться. То есть, тут мы можем точно сказать, что межзвездное пространство, отнюдь, не пустое, как казалось бы, а очень даже заполнено межзвездным веществом.
Кстати, "Вояджер-1" зарегистрировал своей научной аппаратурой, что количество высокоэнергетических электронов, которые проникают в Солнечную систему из межзвездного пространства в 100 раз выше, чем то количество высокоэнергетических электронов, которое располагается в пределах Солнечной системы. То есть, в межзвездном пространстве очень огромный уровень галактических космических лучей, тех самых, как было сказано выше, высокоэнергетических заряженных частиц. Но вы думаете, что на этом всё? На самом деле, это только начало тех проблем, которые встретятся путешественникам с планеты Земля.
Биполярная планетарная туманность NGC 6302 в созвездии Скорпион. Снимок сделан космическим телескопом Хаббл
Надо точно запомнить один факт: межзвездное космическое пространство не пустое, в нем встречаются как остатки газа, всевозможные частицы и просто космическая пыль. Дело в том, что те автоматические аппараты, которые летят в космосе встречаются с атомами всевозможных частиц и при путешествии к тем же планетам Солнечной системы. Но их скорость несоизмеримо мала, со скоростью света, поэтому эффект бомбардировки о корпус аппарата не очень заметен для научной аппаратуры и других систем космического аппарата. А теперь представим, что космический корабль землян разогнался до околосветовой скорости. В этом случае, воздействие на корпус корабля вырастет в сотни и тысячи раз. Проще говоря, бомбардировка элементарными частицами, то есть атомами будет иметь куда больший ударный эффект.
То есть, каждый атом будет иметь такой же эффект, если бы корабль столкнулся с космическим лучом большой энергии. То есть, на корабль начнет действовать очень жесткая радиация, которая станет просто недопустимой для его корпуса, а тем более, для бортовой аппаратуры и систем жизнеобеспечения. Как говорится, бомбардировка частицами будет очень жесткой, даже при путешествии к той же тройной звездной системе Альфа Центавра. Учеными, даже посчитано, что механическое воздействие частиц при скоростях, близким к околосветовой, будет как от эффекта с разрывными пулями. То есть, каждый сантиметр защитного экрана космического корабля будет обстреливаться с частотой 12 выстрелов в минуту. И так будет постоянно, весь полет.
Снимок звезды Альфа Центавра на звездном небе в увеличенном формате
Думаю, что уже понятно, что ни один защитный экран не выдержит такого прямого воздействия на протяжении всего полета. Допустим, только до системы Альфа Центавра при скорости полета, близкой к скорости света, полет составит около 4,5 лет. Здесь поможет только огромная толщина защитного экрана (сотни метров толщиной и весом в сотни тысяч тонн), либо самовосстанавливающийся материал, который сможет избавляться от последствий постоянной бомбардировки элементарными частицами. Теперь представим, что в таком случае, корабль для межзвездных путешествий будет состоять из данного экрана и огромного запаса топлива. Ведь корабль не может нести экран только перед собой, для полный защиты, экран окутает его полностью со всех сторон.
Топлива же для таких путешествий, при современном развитии науки, необходимо миллионами тонн. И это только для путешествия к Альфа Центавра. Чтобы лететь дальше - топлива нужно еще больше. Теперь, представим, что такой корабль удалось построить и снарядить экспедицию, но есть еще одно но. Космос между звездами полон не только атомами, но и объектами покрупнее, допустим, космическая пыль, микрометеориты. А если же кораблю, у которого скорость ближе к световой, на пути встретится астероид, который летит явно не скоростью света, то встреча с ним может быть фатальной. Дело в том, что такой астероид, мало того, что можно не успеть своевременно засечь, так еще и его размеры могут оказаться во много раз крупнее самого корабля.
Поэтому, корабль, разогнанный до светой или околосветовой скорости, может просто не долететь до нужного адреса, так как есть вероятность, что он на огромной скорости врежется в астероид или комету, которые одиноко путешествуют в межзвездном пространстве. Так что, приходим к неутешительному выводу, что межзвездные полеты могут быть реализованы с куда меньшими скоростями - с такими, чтобы, хотя бы, не врезаться по пути в астероид или другой космический объект. В этом же случае, полностью теряется смысл полет к другим звездам, так как для человечества важно, чтобы добраться до звезды в течении одного поколения. Согласитесь, ведь это так и есть. Так что, на данный момент времени, из-за таких вот явных проблем с полетами на скоростях, близкими к скорости света - межзвездные перелёты просто невозможны.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу
Японские разработчики из компании Tsubame Industries собрали робота ARCHAX, стоимость которого составляет 3 миллиона долларов.
Робот имеет кабину без окон, на внутренние экраны которой выводятся данные с девяти наружных видеокамер. В кабине управления есть люк, через который можно попасть внутрь.
Для обеспечения высокого уровня надежности роботов применяются международные стандарты оценки JIS и ISO.
По информации Involta.media, в процессе создания ARCHAX дизайнеры и конструкторы работали вместе, стремясь достичь высокого уровня дизайн-концепции в сочетании с высокой технологичностью.
Высота робота составляет 4,5 метра, а вес — 3,5 тонны.