Институт физики высоких энергий (IHEP) Китайской академии наук (CAS) сообщил, что крупнейший в мире детектор нейтрино — установка JUNO в провинции Гуандун — начали заполнять сверхчистой водой. Заполнение пройдёт в два этапа и станет финальной стадией подготовки детектора к работе. Научный поиск на JUNO начнётся в августе 2025 года — на 3–5 лет раньше запуска подобных установок в США и Японии.

Источник изображения: Xinhua

Детектор нейтрино JUNO представляет собой колодец высотой с 12-этажный дом. Внутри колодца размещена 35-м сфера из акрила, удерживаемая 41,1-м каркасом из стали. Всё это расположено на глубине 700 метров, чтобы скалы отсеяли как можно больше случайных частиц из космоса и земного происхождения. Для нейтрино всё это не преграда. Чтобы одна частица нейтрино с вероятностью 50 % столкнулась с атомом, необходима стена свинца толщиной в один световой год. Но поскольку нейтрино — это вторая по количеству частица во Вселенной, их так много, что частота столкновений в детекторе будет достаточной для проведения наблюдений.

В частности, детектор JUNO ежедневно будет определять около 40 нейтрино от работающих неподалёку атомных реакторов АЭС, несколько атмосферных нейтрино, одно геонейтрино и тысячи солнечных нейтрино. В течение шести лет работы учёные рассчитывают обнаружить около 100 тыс. нейтрино, что поможет продвинуться в их изучении. Нейтрино уникальны — они три в одном. В процессе движения от Солнца, например, нейтрино переходят из одного типа в другой, затем в третий и возвращаются к первому. При этом каждый раз у них меняется масса. Новейшие детекторы нейтрино, прежде всего, будут уточнять распределение масс всех трёх типов нейтрино: мюонного, электронного и тау-нейтрино.

В детекторе JUNO и в других аналогичных установках нейтрино взаимодействуют с жидкостью в камерах, вызывая рождение фотонов. Фотоны регистрируются тысячами сверхчувствительных фотодетекторов, установленных на стенках сферической камеры. По трекам фотонов учёные будут определять характеристики частиц, проявивших себя во взаимодействии, — их энергию, а значит, и массу.

В колодец детектора будет закачано 35 тыс. тонн сверхчистой воды и ещё 20 тыс. тонн сверхчистой воды — в сферу детектора. Скорость закачки жидкости достигает 100 т/ч. (У России на этот случай есть Байкал, сверхчистая вода которого позволяет просто опустить детекторы нейтрино в его воды на глубину.) В течение первых двух месяцев сверхчистая вода будет заполнять как внутреннюю, так и внешнюю поверхность гигантской сферы. После этого, в течение следующих шести месяцев, сверхчистая вода внутри сферы будет заменена жидким сцинтиллятором. Обычно это жидкий аргон.

Процедура подготовки детектора JUNO должна завершиться к августу 2025 года. Работа установки продлится 30 лет. Её стоимость составляет $376 млн. Помимо китайских учёных, в проекте принимают участие исследователи из 17 других стран и регионов, почти 300 из которых представляют Европу, включая Италию, Германию и Францию. Аналогичные детекторы DUNE в США и Hyper-Kamiokande в Японии должны быть приняты в эксплуатацию ближе к 2028 году, но,похоже , начнут работу ощутимо позднее.

Китайская компания Space Transportation опубликовала видео первого лётного испытания прямоточного воздушно-реактивного двигателя с детонацией. Он предназначен для самолётов, которые будут летать со скоростью около 4 Махов, что в два раза быстрее сверхзвуковых Ту-144 и «Конкордов». Двигатель был испытан в составе ракеты. Первые лётные испытания на самолёте запланированы на 2027 год.

Двигатель JinDou400. Источник изображения: Space Transportation

Двигатель JinDou400 (Jindouyun) длиной 3 м и диаметром 30 см обеспечил тягу 400 кг и разогнался до скорости 5000 км/ч на высоте более 20 км. Испытания прототипа двигателя состоялись в конце октября. Окончательная конструкция двигателя была испытана в полёте 9 декабря.

В процессе работы двигателя возникает серия взрывов в камере сгорания, которые создают фронт ударной волны. Это обеспечивает увеличенную тягу при сохранении расхода топлива. Воздух для сжатия топлива и последующей детонации поступает прямо в двигатель в процессе движения, что устраняет необходимость в компрессорах и турбинных компонентах. Это упрощает конструкцию, улучшает соотношение тяги к весу и снижает затраты.

Рендер будущего самолёта

Первый полноценный пассажирский маршрут на гиперзвуковом самолёте с представленными двигателями компания Space Transportation обещает открыть в 2030 году. Маршрут будет прямым: самолёт, например, сможет преодолеть расстояние между Пекином и Нью-Йорком за 2 часа. Сейчас на это уходит 15,5 часов в случае рейса без пересадок.

Испытания подтвердили надёжность и управляемость прямоточного детонационного реактивного двигателя. Двигатель выполнен модульным и частично изготовлен с помощью 3D-печати. Простая конструкция, немногочисленные компоненты и отсутствие механических узлов делают изделие высоконадёжным и относительно недорогим. Помимо полётов между различными точками мира, будущий гиперзвуковой самолёт сможет доставлять туристов в космос на суборбитальные высоты по цене, на порядок ниже текущей.

Неделю назад Google сообщила о создании самого мощного в мире квантового процессора Willow с 105 сверхпроводящими кубитами. Этот процессор поддерживает передовую технологию коррекции ошибок, решая одну из самых сложных проблем квантовых вычислений. Прошло всего семь дней, и китайские учёные поведали о создании квантового процессора Zuchongzhi 3.0 («Дзучунжи-3»), который, по их словам, ничем не уступает Google Willow. Китай не отстаёт от США в квантовых технологиях.

105-кубитовый китайский процессор Zuchongzhi 3.0 («Дзучунжи-3») на сверхпроводящих кубитах. Источник изображения: CCTV

Квантовые вычисления обещают экспоненциальное ускорение расчётов благодаря особенностям квантовой механики, таким как суперпозиция и запутанность квантовых битов — кубитов. Чаще всего речь идёт о симуляциях. Например, квантовые системы (процессоры и компьютеры) могут воспроизводить поведение атомов в кристаллических решётках, позволяя проводить эксперименты «вычисляя ответ» без использования физических образцов. Кроме того, квантовые платформы отлично справляются с задачами оптимизации, где обработка огромного объёма данных заменяется переходом квантовой системы в состояние с минимальной энергией (так называемый квантовый отжиг).

В обоих случаях, будь то вычисления или симуляции, больше всего ресурсов требуется для коррекции ошибок. Один из популярных методов борьбы с ними — поверхностный код, который представляет собой матрицу из физических кубитов. Размер этой матрицы напрямую влияет на точность и скорость выполнения расчётов.

Google утверждает (пока без детальных объяснений), что добилась значительного прорыва в использовании поверхностного кода для коррекции ошибок. В свою очередь, китайские учёные из Университета науки и технологий Китая (USTC) в своей статье, пока ещё не прошедшей рецензирование, заявили, что также совершили прорыв в этом направлении и намерены развивать свои технологии.

Через несколько месяцев процессор Zuchongzhi 3.0 («Дзучунжи-3») может продемонстрировать уровень коррекции ошибок, превосходящий достижения компании Google, если исходить из заявлений китайских исследователей.

Институт механики (IMECH) при Китайской академии наук (CAS) впервые обнародовал кадры испытаний прототипа гиперзвукового беспилотника. Это воздушное судно самолётного типа. В теории оно ориентировано на полёты выше обычных самолётов, но ниже спутников. Такие гиперзвуковые самолёты могут обеспечить экспресс доставку груза и использоваться для научных целей.

Источник изображения: SCMP

Впервые макет беспилотника серии MD был показан два года назад на авиационном салоне в Чжухае. В финальном исполнении аппарат обеспечит дальность полёта до 8000 км с транспортировкой до 600 кг полезной нагрузки. Над его проектированием группа инженеров IMECH начала работать в 2018 году. Первые успешные испытания прототипа состоялись в ноябре 2021 года.

Испытания проводились с воздушным стартом. Беспилотник поднимался в стратосферу на воздушном шаре, после чего сбрасывался. После набора скорости в процессе пикирования беспилотник запускал двигатели и переходил на горизонтальный полёт. Утверждается, что он развивал скорость 7 Махов. Затем самолёт садился на взлётно-посадочную полосу, где подготавливался к очередному испытательному полёту.

Пользователи в Республике Дагестан столкнулись с серьезными ограничениями в работе интернета. В социальных сетях появились многочисленные жалобы на недоступность иностранных сайтов, а также на сбои в работе отдельных приложений и мессенджеров. Среди пострадавших сервисов оказались популярные платформы, такие как WhatsApp.

Телекоммуникационные компании Ellco и R-line оперативно отреагировали на ситуацию и разместили уведомление для своих клиентов. В сообщении в официальном Telegram-канале Ellco говорится:

«В связи с проводимыми учениями Роскомнадзора по отработке сценариев отключения доступа к зарубежному сегменту сети Интернет сегодня с 16:00 наблюдаются ограничения в доступе к некоторым сайтам и сервисам (WhatsApp и др.). К сожалению, мы не можем повлиять на данную ситуацию. Предполагаемое время восстановления — 16:00 7.12.2024».

В свою очередь, R-line заявила: «В связи с временной блокировкой зарубежных ресурсов на территории Республики Дагестан, могут наблюдаться перебои в работе интернет-сервисов. Проводимые мероприятия не связаны с работой нашей компании». Компания также отметила, что ожидает восстановления нормальной работы сети в четыре часа дня 7 декабря.

Пользователи в комментариях к сообщениям провайдеров рассказали, что ограничения сказались на работе домашнего интернета, тогда как мобильный интернет работает более стабильно.

Роскомнадзор, комментируя эти сообщения, заявил, что ежегодно проверяет «готовность ключевых систем обеспечения устойчивости» Рунета. «В ходе учений совместно с операторами связи выявляется эффективность работы ключевой замещающей инфраструктуры в случае преднамеренного отключения извне российского сегмента сети интернет», — рассказала пресс-служба ведомства. Там добавили, что учения должны подтвердить готовность российской инфраструктуры обеспечивать доступность ключевых зарубежных и российских сервисов «в случае преднамеренного внешнего воздействия»

Помимо Дагестана пользователи также сообщают о проблемах с доступом к иностранным сайтам в Чечне и Ингушетии. Как отмечает «Коммерсант», что это не первый случай, когда пользователи южных регионов России сталкиваются с подобными ограничениями. С октября 2024 года в Дагестане, Ингушетии, Чечне и Ставропольском крае ограничен доступ к Telegram.

До сих пор крупнейшими полноповоротными радиотелескопами в мире были немецкий Эффельсбергский радиотелескоп и американский Грин-Бэнк с тарелками по 100 м. Китай намерен обойти эти инструменты, начав строить монстра со 120-м полностью управляемой антенной. Телескоп будет следить за планетами и астероидами Солнечной системы. Полноповоротная конструкция позволит делать это в любой точке неба над горизонтом в любое время дня.

Полноповоротные антенны массива радиотелескопа VLA в США. Источник изображения: wikipedia.org

В лице радиотелескопа в Хуадяне на северо-востоке Китая (провинция Цзилинь) планетарная оборона получит впечатляющее подкрепление. С тех пор как обрушился 300-м радиотелескоп Аресибо в Пуэрто-Рико, который также выполнял функцию планетарного радара, следящих за околоземными астероидами радиотелескопов осталось не так много.

Сегодня самая большая сплошная тарелка у китайского радиотелескопа FAST, диаметр которой достигает 500 м. Но она создана в виде так называемой земляной чаши — в естественном углублении в земле и ограниченна в наведении на объекты и в слежении за ними. Такая антенна сама не поворачивается, это происходит с помощью подстройки фаз радиосигнала. Поворотный телескоп в этом плане — это верх гибкости, но его стоимость оказывается запредельной, поскольку нужны механизмы и противовесы, чтобы обеспечивать все степени свободы движения для гигантской антенны.

Место для строительства телескопа выбрано в мае 2024 года. К сегодняшнему дню фундамент сооружения отчасти уже залит. Ввод радиотелескопа в строй ожидается в 2028 году. Работы курирует Китайская академия наук (CAS).

В Ханчжоу под контролем учёных из Чжэцзянского университета завершено создание самой мощной в мире центрифуги. Строительство стартовало в 2020 году и его первая фаза уже завершена. Всего планируется изготовить три центрифуги с 18 блоками для экспериментов в области геологии, материаловедения, строительства и фундаментальных наук. Установка сможет создавать ускорение порядка 500 g, открывая широкие возможности для прикладных и научных исследований.

Источник изображений: ifeng

Сегодня самая мощная центрифуга размещена в центре Инженерного корпуса Армии США. Она способна создавать ускорение до 350 g, тогда как все тела на Земле вблизи её поверхности испытывают силу тяжести в 1 g. Точных данных о возможностях китайской центрифуги проекта CHIEF (Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility) пока нет, но предполагается, что она может быть на 50 % мощнее американской.

Центрифуга CHIEF сможет воспроизводить условия многократно повышенного гравитационного воздействия на модели инженерных решений — от механизмов до строительных сооружений. Это позволит избежать ошибок и предотвратить аварии при строительстве дамб, тоннелей и других сложных конструкций.

Фундаментальная физика также сможет использовать эту установку, имитирующую многократно увеличенную силу тяжести, в которой пространство и время будут сжиматься: кривизна пространства усилится, а время начнёт течь медленнее. Эти явления можно будет зафиксировать только с помощью сверхчувствительных приборов, например, атомных часов, обладающих достаточной точностью.

Роскомнадзор подтвердил, что на декабрь запланированы учения по обеспечению устойчивости, безопасности и целостности работы интернета на территории России. На доступ пользователей в глобальную сеть эти мероприятия не повлияют, заверили в ведомстве.

Источник изображения: Pete Linforth / pixabay.com

Заявление Роскомнадзора было сделано после того, как накануне в соцсетях распространилась копия письма Центробанка. В документе говорится, что на декабрь Роскомнадзор запланировал учения, в ходе которых «будет отрабатываться сценарий по отключению доступа к зарубежному сегменту сети „Интернет“ на территории отдельных регионов». Российским банкам, которым необходимо наличие доступа к зарубежному сегменту интернета, в связи с этим рекомендовано уведомить Роскомнадзор до 15 ноября.

«В ходе учений совместно с операторами связи выявляется эффективность работы ключевой замещающей инфраструктуры в случае преднамеренного отключения извне российского сегмента сети „Интернет“ и выявляются информационные системы, чья работоспособность зависит от связи с сервисами, библиотеками и иными ресурсами, находящимися в зарубежных сетях связи. Проверки не затрагивают доступ в сеть „Интернет“ российских пользователей», — заявили в пресс-службе Роскомнадзора.

Задача мероприятий состоит в том, чтобы «подтвердить готовность российской инфраструктуры сети „Интернет“ обеспечивать доступность ключевых зарубежных и российских сервисов в случае преднамеренного внешнего воздействия». Такие учения проводятся ежегодно и предусматриваются постановлением правительства РФ от 12 октября 2019 г. №1316 — их график утверждает Минцифры по согласованию с Роскомнадзором и ФСБ.

В соответствии с «Законом о суверенном рунете» — пакетом поправок в законы «О связи» и «Об информации», — вступившим в силу 1 ноября 2019 года, в России создана независимая инфраструктура, которая при невозможности подключиться к зарубежным корневым серверам обеспечит маршрутизацию в российском сегменте.

Квантовые состояния крайне нестабильны, но обладают невероятными возможностями. То же состояние квантовой запутанности Эйнштейн называл «ужасным» и не мог до конца принять, что запутанные атомы могут «чувствовать» друг друга на разных концах Вселенной. Такие свойства неоценимы для проведения сверхчувствительных измерений и даже для поиска новой физики, но им мешает чрезвычайная краткость времени когерентности, которую преодолели учёные из Китая.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

На сайте arXiv появилась статья исследователей из Университета науки и технологий Китая, в которой заявляется об удержании квантовых состояний атомов в течение 23 минут, что можно считать абсолютным рекордом. Обычно время когерентности не превышает нескольких миллисекунд, что кратно меньше нового достижения. Статья пока не прошла рецензирование и должна восприниматься с осторожностью. Однако если другие коллективы смогут повторить опыт китайских учёных, то это станет крупным прорывом в разработке квантовых технологий.

Эксперимент заключается в охлаждении 10 тыс. атомов иттербия до нескольких тысячных градуса выше абсолютного нуля, которые затем были пойманы в ловушку электромагнитными полями лазерного излучения. В этих условиях квантовыми состояниями атомов можно было очень точно управлять, и исследователи воспользовались этим, чтобы перевести каждый атом в суперпозицию двух состояний с наиболее сильно отличающимися спинами.

Точная настройка лазеров — оптических ловушек — позволила удерживать атомы в состоянии суперпозиции 1400 секунд или 23 мин. Этого времени будет достаточно для постановки экспериментов в квантовой физике, для измерений с погрешностью менее квантового предела (это так называемое квантовое превосходство в метрологии), для квантовой компьютерной памяти, наконец.

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый тип трёхмерных транзисторов, способных работать при значительно более низком электрическом напряжении, чем традиционные кремниевые решения. Технология основана на использовании ультратонких полупроводниковых материалов и, возможно, в будущем станет основой для производства более мощной и экономичной электроники — от смартфонов до автомобилей.

Источник изображения: mit.edu

Кремниевые транзисторы, используемые для усиления и переключения сигналов, являются критически важным компонентом большинства электронных устройств, используемых как в быту, так и на производстве. Однако развитие технологии кремниевых полупроводников сдерживается законами физики, которые не позволяют транзисторам работать ниже определённого напряжения, поясняют учёные.

Это ограничение, известное как «тирания Больцмана», затрудняет повышение энергоэффективности компьютеров и других электронных устройств, особенно в условиях стремительного развития технологий искусственного интеллекта, где требуются большие вычисления.

В стремлении преодолеть этот фундаментальный предел кремния исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый тип трёхмерных транзисторов, используя уникальный набор ультратонких полупроводниковых материалов. Эти устройства, оснащённые вертикальными нанопроводами шириной всего несколько нанометров, могут обеспечивать производительность, сопоставимую с современными кремниевыми транзисторами, но при этом эффективно работать на гораздо более низких уровнях напряжения.

Технология использует свойства квантовой механики, а чрезвычайно малый размер транзисторов позволит размещать их на компьютерном чипе в большем количестве, что, в свою очередь, приведёт к созданию быстрой, мощной и энергоэффективной электроники. «Эта технология потенциально способна заменить кремний, поэтому её можно использовать для всех функций, которыми обладает кремний в настоящее время, но с гораздо большей энергоэффективностью», — отмечает Яньцзе Шао (Yanjie Shao), исследователь из MIT и основной автор статьи.

По словам другого автора этой работы, профессора Хесуса дель Аламо (Jesús del Alamo), с помощью традиционной физики невозможно продвинуться дальше определённого уровня, но работа Яньцзе Шао показывает, что вполне возможно достичь большего, однако для этого нужно использовать иную физику. «Конечно, остаётся ещё много вызовов, которые предстоит преодолеть, чтобы сделать этот подход коммерчески жизнеспособным в будущем, но концептуально это действительно прорыв», — добавил он.

На пресс-конференции в преддверии запуска экипажа «Шэньчжоу-19» заместитель директора Китайского пилотируемого космического агентства CMSA Линь Сицян (Lin Xiqiang) заявил, что принято решение создать многоразовый грузовой космический корабль челнока, похожий на «Спейс шаттл» или советский «Буран». Открытая заявка на проекты была оставлена год назад, и среди кандидатов отобраны два: многоразовый челнок и одноразовый грузовой корабль.

Художественное представление китайского челнока, пристыкованного к станции. Источник изображения: Aviation Industry Corporation of China

Агентство CMSA стремится сократить расходы на доставку полезной нагрузки на станцию «Тяньгун». Многоразовый челнок представляется перспективным вариантом для грузовых миссий, когда нет необходимости заботиться о безопасности герметичного контейнера. В любом случае, это не людей доставлять. Тем не менее, вторым вариантом, на котором остановились специалисты агентства, стал одноразовый космический грузовик «Цинчжоу» (Qingzhou).

Корабль «Цинчжоу» предложила Академия инноваций микроспутников Китайской академии наук, а многоразовый челнок «Хаолун» (Haolong) — Институт проектирования самолетов Чэнду Китайской корпорации авиационной промышленности. Каждый из них должен будет доставлять на станцию не менее 1,8 т полезной нагрузки. «Цинчжоу» может возвращаться на Землю на парашюте, а «Хаолун» будет самостоятельно садиться на взлетно-посадочную полосу аэродрома.

В США аналогичный проект носит название Dream Chaser. Грузовой многоразовый космоплан разрабатывает компания Sierra Nevada Corporation. Он будет доставлять грузы на низкую околоземную орбиту и затем приземляться на аэродроме как самолёт. В космоплане поместится 2 т груза и ещё 3,5 т в одноразовом контейнере (который затем сжигается в атмосфере). Первый полёт космоплана ожидался до конца 2024 года, но был перенесён на следующий год, так как производитель не успевает с реализацией проекта. В целом, идея использования многоразового грузового челнока представляется разумной и, вероятно, будет реализована либо в США, либо в Китае, а, возможно, и в России, но позже.

15 октября 2024 года ведущие космические и научные агентства Китая обнародовали пошаговый план превращения страны в мирового лидера в космической сфере. План предусматривает три этапа реализации, с осуществлением задуманного к 2050 году. К этому времени Китай намерен оказаться далеко впереди США и всего мира по многим вопросам в развитии космических наук и технологий.

Источник изображения: AFP

Авторами плана «Национальная программа развития космической науки» выступают представители Национальной аэрокосмической администрации Китая (CNSA), Китайского агентства пилотируемых космических полетов (CMSA) и Академии наук Китая (CAS). В плане определены 17 приоритетных направлений развития, включая поиск пригодных для жизни планет и изучение квантовой механики. Продвижение страны вперёд в области изучения космоса будет разбито на три этапа: с сегодняшнего дня до 2027 года, с 2028 по 2035 год и с 2036 по 2050 год.

К текущим проектам до 2027 года планируется добавить от пяти до восьми новых миссий в соответствии с долгосрочными целями Китая в космосе. На этом отрезке Китай будет стремиться закрепиться на Луне автоматическими зондами и подготовить место для будущей станции. Создание базы долговременного присутствия на Луне будет форсироваться на втором этапе. За годы второго этапа планируется реализовать 15 миссий, направленных на «усиление мощи» Китая в космосе.

На третьем этапе Китай намерен запустить 30 научных космических миссий, чтобы превзойти другие державы и стать ведущей страной в области космической науки и исследований.

Будущие миссии будут включать в себя поиск пригодных для жизни планет и внеземной жизни, изучение происхождения и эволюции Вселенной, раскрытие природы гравитации, а также изучение квантовой механики и общей теории относительности.

«Космические технологии нашей страны совершили серьезные прорывы, и в некоторых областях они находятся на переднем крае мирового развития. Космические решения, представленные спутниками связи, навигации и дистанционного зондирования, находятся на подъёме, играя важную роль в обслуживании национальной экономики и социальном развитии, — сказал Дин Чибиао (Ding Chibiao), вице-президент CAS, на брифинге для прессы. — Однако, по сравнению с этим, количество наших научных космических спутников всё еще относительно невелико, а реализованных крупных достижений недостаточно, и по-прежнему существует определённый разрыв по сравнению с мировыми аэрокосмическими державами».

Несомненным успехом Китая стала доставка лунного грунта с обратной стороны спутника. Но китайская наука смотрит дальше — на Марс, Юпитер. Учёные призывают искать пригодные для человека миры вдали от Земли — в нашей системе и на экзопланетах. Планируются множество космических приборов для уточнения природы гравитации, тёмной материи, тёмной энергии, проверки положений теории относительности и движение к истокам Вселенной — к Большому взрыву. Скучно не будет, а новый инструмент — это всегда водопад открытий.

Изучение нейтрино наряду с поиском тёмной материи становится новым видом состязаний между передовыми странами. Китай легко включился в гонку с США. Пока там раскачиваются с новым экспериментальным комплексом DUNE, в Китае завершили создание крупнейшего в мире детектора нейтрино JUNO, упрятанного на глубине 700 м под холмами на юге страны. Объект начали строить в 2015 году и намерены ввести в строй в 2025.

Источник изображения: Xinhua

Китайские СМИ сообщили о завершении создания сферического детектора из акрила. Его диаметр достигает 35,4 м, а высота камеры с ним достигает 12 этажей. В детектор будет залито 20 тыс. тонн жидкости, которая будет вспыхивать при взаимодействии с проходящим через детектор нейтрино. Светочувствительные датчики на сфере измерят траекторию и энергию прореагировавшего с веществом нейтрино. И это будут достаточно редкие события. Хотя Землю и нас с вами непрерывно омывает поток разнообразных нейтрино — каждую секунду через сечение площадью 1 см² проходит 60 млрд этих частиц — для взаимодействия нейтрино с веществом с вероятностью 50 % нужна стена свинца толщиной в один световой год.

Детектор JUNO в Китае каждый день будет определять примерно 40 нейтрино от недалеко работающих атомных реакторов АЭС (его местоположение было выбрано с учётом детектирования реакторных антинейтрино), несколько атмосферных нейтрино (возникающих при взаимодействии космических частиц с атомами газов в атмосфере), одно геонейтрино (от распада радиоактивных ядер в недрах Земли) и тысячи солнечных нейтрино. В течение 6 лет работы учёные рассчитывают обнаружить около 100 тыс. нейтрино и далеко продвинуться в их изучении.

Нейтрино были предсказаны как безмассовые частицы. После фотонов их больше всего во Вселенной. Позже обнаружилось, что нейтрино осциллируют — по мере движения в пространстве переходят из одного типа в другой (всего их три). Это происходит благодаря наличию масс у каждого из нейтрино, и все они разные. У каждого типа (массы) своя частота распространения волны (см. двойственную природу элементарных частиц). Совпадение фаз даёт мюонное нейтрино, а противофазы — электронное. В остальных случаях оно обычное. При распространении нейтрино переходят из одного типа в другой по мере изменения сумм фаз. Китайский эксперимент JUNO и американский DUNE должны внести больше ясности в вопрос иерархии масс всех трёх типов нейтрино.

Сегодня марсианская техника использует литиевые батареи. Это отличные источники энергии, но на них пагубно влияют экстремальные температуры, которые часто встречаются на открытой поверхности Красной планеты. Китайские учёные изучили альтернативные накопители энергии и создали уникальную батарею, которая не только выдерживает скачки температуры, но также сможет черпать химические элементы для реакций окисления и восстановления прямо из атмосферы Марса.

Источник изображения: Science Bulletin, 2024

Новый аккумулятор призван дополнить энергетическую систему марсоходов и другой техники для работы на поверхности планеты. Как и современные аккумуляторы у марсоходов, он сможет заряжаться от солнечных батарей и атомных источников питания. Часть химических веществ — углекислый газ, кислород и монооксид углерода — батарея будет извлекать из атмосферы Марса. Это позволит сделать её изначально легче, что имеет большое значение с точки зрения логистики грузов с Земли на Марс.

В статье, опубликованной в рецензируемом журнале Science Bulletin, исследователи из Университета науки и технологий Китая утверждают, что новый аккумулятор сможет работать более 1350 часов — почти два марсианских месяца — при температуре около 0 °C.

«Мы разработали батарею для космических исследований, питающуюся непосредственно от атмосферы Марса, и оценили её электрохимические характеристики в широком диапазоне температур, чтобы она соответствовала серьезным колебаниям температуры на Марсе, — сказано в статье. — Батарея вырабатывает электрическую энергию на месте, используя местные ресурсы, посредством электрохимических или химических реакций. Это означает, что нет необходимости перевозить топливо на Марс, что значительно снижает вес батареи».

Китай заявил о значительном прорыве в области кремниевой фотоники для производства полупроводников. Государственная лаборатория JFS в Ухане, являющаяся национальным центром исследований в области фотоники, впервые успешно соединила лазерный источник света с кремниевым чипом. Это достижение, по мнению китайских СМИ, может помочь стране преодолеть существующие технические барьеры в проектировании микросхем и достичь самодостаточности в условиях санкций США.

Источник изображения: Copilot

JFS, основанная в 2021 году и получившая государственную поддержку в размере 8,2 млрд юаней ($1,2 млрд), является одним из ключевых институтов Китая, занимающихся разработкой передовых технологий. Как отмечают в JFS, новая технология использует для передачи данных оптические сигналы вместо электрических, что позволяет преодолеть ограничения традиционных чипов, связанных с физическими пределами передачи электрических сигналов и создавать более быстрые и мощные чипов для обработки больших данных, графики и искусственного интеллекта.

Интерес к кремниевой фотонике проявляют не только в Китае. Крупнейшие игроки мировой полупроводниковой индустрии, такие как TSMC, Nvidia, Intel и Huawei, также инвестируют значительные средства в развитие этой технологии. По оценкам SEMI, международной ассоциации полупроводниковой промышленности, мировой рынок кремниевых фотонных чипов к 2030 году достигнет $7,86 млрд по сравнению с $1,26 млрд в 2022 году. Вице-президент TSMC Дуглас Юй Чен-хуа (Douglas Yu Chen-hua) заявил в прошлом году, что «хорошая система интеграции кремниевой фотоники может решить критические проблемы энергоэффективности и вычислительной мощности в эпоху ИИ, что приведет к смене парадигмы в отрасли».

Отметим, что для Китая кремниевая фотоника представляет особую ценность. В отличие от традиционных чипов, для производства фотонных чипов не требуются высокотехнологичные установки экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV), на экспорт которых в Китай наложены ограничения США. «Кремниевые фотонные чипы могут производиться внутри страны с использованием относительно зрелых материалов и оборудования», — заявил в 2022 году Суй Цзюнь (Sui Jun), президент пекинского стартапа Sintone, занимающегося разработкой полупроводников.

Эксперты считают, что кремниевая фотоника может стать «новым фронтом в технологическом соперничестве США и Китая». «Хотя экспортный контроль со стороны США, вероятно, сдерживает возможности Китая в производстве традиционных чипов, это также может непреднамеренно стимулировать Китай к выделению большего количества ресурсов на новые технологии, которые будут играть важную роль в полупроводниках следующего поколения», — написал Мэтью Рейнольдс (Matthew Reynolds), бывший сотрудник Центра стратегических и международных исследований (CSIS).