Новости РЭА - 30 марта 2021

Важнейшая веха для масштабируемой квантовой технологии: двумерный массив полупроводниковых кубитов, который функционирует как квантовый процессор

Сердце любого компьютера, его центральный процессор, построен с использованием полупроводниковой технологии, которая позволяет разместить миллиарды транзисторов на одном кристалле. 

Схема четырехкубитного квантового процессора, изготовленного по технологии производства полупроводников. Предоставлено: Нико Хендрикс (QuTech).

Теперь исследователи из группы Менно Вельдхорста из QuTech, совместной работы TU Delft и TNO, показали, что эту технологию можно использовать для создания двумерного массива кубитов, который будет функционировать как квантовый процессор. Их работа, ставшая важной вехой для масштабируемых квантовых технологий, была опубликована сегодня (24 марта 2021 г.) в журнале Nature 

Прорыв в акустических графеновых плазмонах открывает путь для оптоэлектронных приложений.

Освещаемый лазером наноразмерный наконечник возбуждает акустический плазмон графена в слое между графеном и золотом / оксидом алюминия. Предоставлено: профессор Мин Сок Чан / KAIST.

Первые изображения оптических волн средней инфракрасной области, сжатые в 1000 раз, были получены с помощью высокочувствительного сканирующего ближнепольного оптического микроскопа рассеивающего типа. Исследователи KAIST и их сотрудники в стране и за рубежом успешно продемонстрировали новую методологию прямого оптического изображения ближнего поля акустических графеновых плазмонных полей. Эта стратегия обеспечит прорыв в практическом применении акустических графеновых плазмонных платформ в высокопроизводительных оптоэлектронных устройствах следующего поколения на основе графена с улучшенными взаимодействиями света и вещества и меньшими потерями при распространении.

Анализ показывает снижение стоимости литий-ионных батарей

Цена на технологии литий-ионных аккумуляторов упала на 97% с 1991 года. Фото: MIT News. Изображение графика любезно предоставлено исследователями. Анализ количественно оценивает резкое падение цен, которое происходит параллельно с аналогичными улучшениями в солнечной и ветровой энергии, и показывает, что возможно дальнейшее резкое снижение.

Стоимость перезаряжаемых литий-ионных батарей, используемых в телефонах, ноутбуках и автомобилях, резко упала за последние три десятилетия и стала одним из основных факторов быстрого роста этих технологий. Но попытка количественно оценить это снижение затрат дала неоднозначные и противоречивые результаты, которые препятствовали попыткам спрогнозировать будущее технологии или разработать полезную политику и исследовательские приоритеты.

Швейцарские ученые производят электричество из дерева

Если вы хотите производить электричество из дерева, в игру вступает так называемый пьезоэлектрический эффект. 

Даже небольшое давление может вызвать электрическое напряжение в деревянной губке. Предоставлено: ACS Nano / Empa. Пьезоэлектричество означает, что электрическое напряжение создается за счет упругой деформации твердых тел. Это явление в основном используется в метрологии, где используются датчики, которые генерируют сигнал заряда, например, при приложении механической нагрузки.

Спонтанные сверхпроводящие токи - почему он вообще сверхпроводятся, совершенно неизвестно.

Сверхпроводимость - это полная потеря электрического сопротивления. Сверхпроводники - это не просто очень хорошие металлы: это принципиально иное электронное состояние. 

 В нормальных металлах электроны движутся индивидуально, сталкиваясь с дефектами и колебаниями решетки. В сверхпроводниках электроны связаны силой притяжения, которая позволяет им перемещаться вместе согласованным образом и избегать дефектов. В очень небольшом количестве известных сверхпроводников возникновение сверхпроводимости вызывает спонтанные электрические токи. Эти токи сильно отличаются от токов в обычном металлическом проводе: они встроены в основное состояние сверхпроводника и поэтому не могут быть отключены. Например, в листе сверхпроводящего материала могут появиться токи, текущие по краю, как показано на рисунке.

«Носимая микросеть» собирает энергию из человеческого тела для питания электронных устройств

Носимая микросетка использует энергию человеческого пота и движения для питания наручных часов с ЖК-дисплеем и электрохромного устройства. 

Наноинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали «носимую микросеть», которая собирает и накапливает энергию человеческого тела для питания небольшой электроники. Он состоит из трех основных частей: биотопливных элементов, работающих от пота, устройств, работающих от движения, называемых трибоэлектрическими генераторами, и суперконденсаторов, накапливающих энергию. Все детали гибкие, можно стирать и наносить трафаретную печать на одежду.

Новая система передачи данных в 10 раз быстрее USB и использует полимерный кабель в качестве проводников

Исследователи разработали систему передачи данных, которая соединяет высокочастотные кремниевые чипы с полимерным кабелем в виде тонкой пряди волос.

Прогресс может повысить энергоэффективность центров обработки данных и снизить нагрузку на автомобили с большим количеством электроники. Исследователи разработали систему передачи данных, которая может передавать информацию в 10 раз быстрее, чем USB. Новое звено соединяет высокочастотные кремниевые чипы с полимерным кабелем в виде тонкой пряди волос. Однажды эта система может повысить энергоэффективность центров обработки данных и облегчить загрузку космических аппаратов, богатых электроникой.

Вдохновленные насекомыми летающие роботы: исследователи представляют новое поколение крошечных и гибких дронов.

Замечательные акробатические особенности насекомых помогают им ориентироваться в воздушном мире со всеми его порывами ветра, препятствиями и общей неопределенностью. 

Такие черты также трудно встроить в летающих роботов, но доцент Массачусетского технологического института Кевин Юфенг Чен построил систему, которая приближается к ловкости насекомых.  Эта технология может расширить репертуар воздушных роботов, позволяя им работать в тесноте и выдерживать столкновения. Если вы когда-либо отталкивали комара от своего лица, только чтобы он возвращался снова (и снова и снова), вы знаете, что насекомые могут быть удивительно акробатичными и устойчивыми в полете. Эти качества помогают им ориентироваться в воздушном мире со всеми его порывами ветра, препятствиями и общей неопределенностью.