Каждый человек в своей жизни непременно проходит через, так называемый, «кризис среднего возраста», когда старые установки и ценности перестают работать, а новые еще не успевают сформироваться. Тогда возникает апатия и гнетущее чувство неопределённости. Именно в этот момент появляется острая необходимость в кардинальных изменениях мировоззрения и курса жизни в целом. Как раз через такой кризис сейчас проходит всё человечество. Мы стоим на пороге серьёзных изменений, от которых зависит, будем ли мы жить на прекрасном «Острове завтрашнего дня», описанном в фантастических романах или нас ждёт распад, агония и медленное угасание.

Надо понимать, что технический прогресс — это нечто более масштабное, чем новый айфон или очередная модель видеокарты для майнинга. Технологическое развитие, помимо очевидных вещей, таких как улучшение жизни людей по всем параметрам, создаёт необходимость в серьёзных социальных изменениях, расширении кругозора, и является катализатором для новых философских течений. Подобно тому, как индустриализация в начале прошлого века выявила острую нужду во всеобщей грамотности и базовом среднем образовании.

В отличии от ставших нарицательным «британских учёных», наши деятели науки редко выходят на публику и делают громкие заявления. Пусть этот факт не вводит нас в заблуждение. Настоящие грандиозные открытия всегда делаются тихо и без лишнего пафоса.

Квант на службе.

Одной из самых важных передовых разработок отечественных учёных являются квантовые компьютеры. Вкратце, это новейший класс вычислительной техники, который за счёт использования явлений квантовой механики в сотни раз превосходит по мощности любые классические суперкомпьютеры. Компьютер на основе кванта, оперирует не битами (знакомые 0 или 1), а кубитами принимающими одновременно значения и нуля и единицы.

Все слышали про распиаренный в массовой культуре мысленный эксперимент с “котом Шрёдингера”, когда кот одновременно и жив(1) и мёртв(0). Звучит безумно и нелогично, но это только на первый взгляд. Всё дело в том, что научные изыскания последних лет открывают поистине удивительное свойство материи, названное «Квантовой суперпозицией». Это означает, что на субатомном уровне мельчайшие частицы, такие как электроны или фотоны одновременно находятся сразу в нескольких состояниях и пространственных координатах. Однако при измерении или наблюдении частицы, мы видим только один из возможных результатов. Только сам акт наблюдения заставляет частицу выбрать одно из возможных состояний в своей суперпозиции.

Долгое время, это было не более чем занимательный научный факт, и вот сейчас наши учёные наконец научились контролировать и использовать этот процесс.

13 июля на «Форуме будущих технологий» в Москве был представлен полностью рабочий квантовый компьютер мощностью 16 кубитов. Данный проект был разработан учёными из квантового центра и Физического института им.  П. Н. Лебедева РАН под кураторством Росатом-а. Характеристики машины впечатляют. Она в состоянии в течении нескольких часов проводить вычислительные операции, на которые у стандартного суперкомпьютера ушли бы десятки лет ежедневной работы. К концу 2024 года анонсировано увеличение мощности более чем в 6 раз, до 100 кубитов. Квантовые вычислительные машины являются первым и важнейшим шагом к созданию полноценного ИИ и колонизации близлежащих планет солнечной системы.

В дальнейшем, при помощи облачных сервисов, планируется открыть удалённый доступ к мощностям российских квантовых компьютеров для всех желающих. Реализация этого амбициозного проекта будет проходить на базах крупнейших центров обработки данных.

Связь для всех.

Вторым по значимости, является проект Роскосмоса «Сфера» — глобальная спутниковая сеть для обеспечения высокоскоростного интернет-соединения по всей территории России. В течении нескольких лет ожидается запуск на околоземную орбиту более 600 спутников, первый старт состоялся 22 октября 2022 года на космодроме Восточный. Проект «Сфера» чем-то напоминает Starlink Илона Маска, но есть важные различия.

Во-первых, в проекте Роскосмоса войдёт не одна глобальная, а целых пять региональных групп спутниковой связи («Марафон», «Экспресс», «Экспресс-РВ», «Ямал» и «Скиф»). Каждая из которых, в первую очередь будет работать для решения задач на территории РФ. При этом не исключается, что в дальнейшем они могут быть расширены для охвата других регионов планеты.

Во-вторых, спутники будут находиться на высоте не более 8 000 км (средняя круговая орбита), что даёт им существенное преимущество перед аналогами Starlink, которые располагаются на более высокой геостационарной орбите 32 000 км. Аппараты будут ближе к Земле, что гарантирует минимальные задержки при передаче данных. Кроме того, специалисты Роскосмоса утверждают, что более низкая орбита откроет возможности для обслуживания регионов крайнего севера.

В современном мире круглосуточный доступ к информации давно перестал быть роскошью, это обязательное условие для развития и нормальной жизни людей. Благодаря спутниковой сети «Сфера» на карте России больше не останется «медвежьих углов» без доступа к услугам связи.

Фотонные микросхемы

Ещё одним важнейшим направлением российской науки является производство и усовершенствование фотонных микросхем. Это малогабаритные интегральные схемы, манипулирующие светом в различных целях. Основное назначение фотонных микросхем — обеспечение высокоскоростной передачи и обработки данных. Используя свойства света, они обладают рядом преимуществ в сравнении с традиционными электронными схемами. Свет может передавать информацию с невероятно высокой скоростью и минимальными потерями, что позволяет ускорить и повысить эффективность передачи данных. Фотонные микросхемы могут одновременно обрабатывать большие объемы данных, что делает их пригодными для использования в устройствах с колоссальной пропускной способностью.

В России есть ряд высокотехнологичных предприятий, занимающихся производством этого вида микросхем. Но до недавнего времени специалисты сталкивались с серьёзной проблемой при проверке качества продукции. Для того чтобы провести оценку характеристик новой партии схем, часть из них приходилось ломать пополам, и в дальнейшим по разрезам определять геометрию слоёв. Такой метод значительно увеличивал издержки при производстве и негативно влияет на конечную стоимость.

В конце мая этого года научные работники из Санкт-Петербургского университета ЛЭТИ начали внедрения революционного метода неразрушающей проверки качества фотонных микросхем. Новый подход основан на облучении схемы оптическим излучением определённого диапазона и последующем математическом анализе полученных данных. При этом, точность оценки даже превосходит классический, применяемый ранее способ.

Активное использование данной технологии позволит на порядок снизить цены и повысить объёмы производства ценнейших компонентов для промышленности ХХI века. Это событие уже вызвало небывалый всплеск интереса среди иностранных партнёров и публикацию статей в авторитетных научных изданиях. Наша цивилизация уже слишком далеко зашла в своём развитии, и повернуть назад не получится даже при большом желании некоторых ретроградов и консерваторов. Нас ждет эпоха новых грандиозных научных открытий и глобальных идей, объединяющих всех без исключения. Глядя на научные достижения наших соотечественников учёных из Института П.Н. Лебедева, Роскосмоса, ЛЭТИ, и многих других, появляется гордость и надежда, что человечество сможет преодолеть любой кризис и откроет для себя прекрасный «Золотой век».