Команда учёных из компании QuEra Computing, Гарварда и MIT объявила о прорыве на пути к созданию мощных и отказоустойчивых квантовых компьютеров. Впервые в истории им удалось экспериментально провести «дистилляцию магических состояний» — ключевой процесс для выполнения сложных вычислений — на основе защищённых от ошибок логических кубитов.

Для выполнения любых, а не только базовых, задач квантовому компьютеру необходимы специальные ресурсы — так называемые «магические состояния». Однако их создание подвержено ошибкам. Продемонстрированный учёными процесс дистилляции, или «очистки», решает эту проблему: он позволяет из нескольких несовершенных, «шумных» состояний получить одно — высокого качества, с минимальным уровнем ошибок. Это открывает дорогу к универсальным квантовым вычислениям.

Главная новизна эксперимента заключается в том, что дистилляция впервые проведена не на обычных, физических кубитах, а на логических. Логический кубит — это система из нескольких физических кубитов, которая способна самостоятельно обнаруживать и исправлять ошибки. Успешно реализовав протокол на своём квантовом компьютере Gemini, исследователи доказали, что вся цепочка — от защиты информации до создания ресурсов для сложных вычислений — может работать как единый отказоустойчивый механизм.

Это достижение устраняет один из ключевых барьеров на пути к масштабированию квантовых систем. Оно на практике подтверждает жизнеспособность теоретических концепций, разработанных два десятилетия назад, и доказывает, что создание мощных и одновременно надёжных квантовых компьютеров является достижимой инженерной задачей. Прорыв приближает эру, когда квантовые вычисления смогут решать практические задачи, недоступные классическим суперкомпьютерам.

Разработчики вдохновились природой: из насекомых, замороженных в янтаре сотни тысяч и миллионы лет назад, можно извлечь и анализировать их ДНК. Технология записи информации с использованием этой молекулы уже хорошо известна. Исследователи закодировали информацию в ДНК и способствовали ее превращению в маленькие гидрофобные шарики.

Эти шарики были помещены в термореактивный полимер, аналог янтаря, и нагреты до того момента, когда они стали твердым стеклоподобным материалом. Для "растопления" янтаря и освобождения ДНК требуются специальные химические реактивы.

Эксперименты с технологией, получившей название T-REX, подтвердили ее эффективность. Конечно, она не подходит для мгновенной записи и чтения информации, как флеш-накопитель. Однако T-REX позволяет надежно сохранять ценные данные на тысячелетия вперед.

источник

Компания планирует запуск миссии к Венере в конце 2024 года, опираясь на свой опыт предыдущей лунной миссии. На совещании группы исследования Венеры (VEXAG) главный системный инженер Rocket Lab Кристофер Мэнди объявил, что компания назначила дату запуска миссии на Венеру под названием Venus Life Finder на 30 декабря 2024 года.

В рамках миссии будет отправлен небольшой космический аппарат на Венеру. Он оснащён одним прибором — автофлуоресцентным нефелометром, предназначенным для обнаружения органических соединений в облаках планеты. Миссия, предложенная учёными из MIT, нацелена на поиск биомаркеров в атмосфере Венеры.

Rocket Lab сотрудничает с MIT и другими институтами в рамках этой финансируемой частными средствами миссии. Ранее запуск был запланирован на май 2023 года, однако компания отложила его,работая над другими приоритетными проектами. Мэнди отметил, что миссия на Венеру является побочным проектом, который разрабатывается «по вечерам и выходным».

На данный момент компания находится в процессе подготовки к миссии. Компоненты, такие как система защиты от перегрева зонда от NASA Ames Research Center и основной прибор от Droplet Measurement Technologies, ожидается получить к концу года. Затем в следующем году будет проведена сборка и испытания космического аппарата.

По расписанию запуск запланирован на 30 декабря 2024 года. Космический аппарат массой 315 килограммов будет выведен на низкую околоземную орбиту с помощью ракеты Electron, после чего будет выполнена серия манёвров для поднятия орбиты, а затем космический аппарат направится Венере, сделав облет Луны. Согласно планам, аппарат прибудет к Венере 13 мая 2025 года.

После отделения от основного блока, зонд будет собирать данные в течение пяти минут при спуске через облака в верхних слоях атмосферы. Затем он передаст собранные данные в течение 20 минут, пока атмосферное давление не достигнет предельного уровня на 22 километрах высоты, в это же время температура внутри зонда достигнет предельных значений, выдерживаемых электроникой.

Миссия разрабатывается с использованием технических решений, использованных в лунной миссии CAPSTONE, финансируемой NASA и запущенной на ракете Electron в июне 2022 года. Использование уже существующих разработок позволяет сократить инженерные работы и снизить стоимость.

Rocket Lab не разгласила стоимость этой миссии, но она, вероятно, соответствует бюджету наименьшего класса планетарных научных миссий NASA SIMPLEx, который имеет предельную стоимость в $55 миллионов.  

Источник -https://www.ixbt.com/news/2023/10/31/rocket-lab-2024.html

Ученые из MIT создали технологию получения электричества из воздуха. В основе метода лежит реакция с участием природного белка, который позволяет получать электричество из влаги, содержащейся в воздухе. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Устройство, разработанное инженером Цзюня Яо и микробиологом Дереком Ловли, получило название Air-gen или пневматический генератор с электропроводящими белковыми нанопроволоками.

Главной действующей силой устройства является белок Geobacter, из которого исследователи создали тонкие нанопровода толщиной менее 10 микрон. Провода собраны в пленку таким образом, что электрический ток генерируется водяным паром, естественно присутствующим в атмосфере.

«Мы буквально производим электричество из воздуха. Air-gen генерирует чистую энергию 24/7. Это самое удивительное и захватывающее применение белковых нанопроводов в истории науки»

Цзюня Яо, соавтор исследования

По словам авторов разработки, устройство может генерировать электроэнергию даже в районах с чрезвычайно низкой влажностью, таких как пустыня Сахара. В работе говорится, что Air-gen обладает значительными преимуществами по сравнению с другими видами возобновляемой энергии, в том числе солнечной и ветровой, поскольку не требует солнечного света или ветра и работает даже в помещении.

Ранее инженеры разработали транзистор, который позволит использовать дождь в качестве источника возобновляемой энергии.