Журнал «Компьютерра» № 9 от 7 марта 2006 года

Как видно, британские робостроители все чаще берут на заметку рецепты матушки-природы: полтора года тому назад сотрудники Бристольского университета сконструировали робота, охотящегося на мух и использующего добычу для извлечения энергии (см. «КТ» #560). Как убежден застрельщик нынешнего проекта профессор Клаус-Петер Цаунер (Klaus-Peter Zauner), будущее принадлежит киборгам: при всем уважении к электронным мозгам, они хороши для принятия решений лишь в ограниченных, строго заданных условиях; то ли дело – живые организмы, за миллионы лет научившиеся гибко реагировать на меняющиеся условия среды. Что ж, продюсеры Голливуда могут спать спокойно: если «прикладная киборгология» будет и впредь развиваться такими неспешными темпами, терминаторов наяву мы увидим еще очень нескоро. – Д.К.

В нынешнем году в Китае начнется строительство первой в мире коммерческой ядерной электростанции, оборудованной газоохлаждаемым реактором с шаровыми тепловыделяющими элементами (подобные реакторы также называют засыпными). Такие ТВЭЛы представляют собой шарики из урановой, плутониевой или ториевой керамики диаметром в несколько сантиметров, покрытые оболочкой из пиролитического графита, который служит замедлителем нейтронов. Для отвода тепла используется химически малоактивный или инертный газ, обычно азот или гелий.

Реакторы на шаровых ТВЭЛах, до сих пор строившиеся только в демонстрационных целях, компактнее, надежнее и безопаснее традиционных промышленных реакторов с водяным охлаждением. Эта технология была предложена в пятидесятых годах немецким физиком Рудольфом Шултеном. Первый в мире экспериментальный атомный котел этого типа мощностью 15 МВт тоже был введен в строй в ФРГ в 1966 году и проработал в штатном режиме до конца 1988-го (его остановили после незначительного инцидента с утечкой радиоактивных материалов). Кроме Китая о планах постройки большого засыпного реактора объявила ЮАР.

Новый реактор на урановых ТВЭЛах мощностью 190 МВт будет сооружен в городе Вейхай на востоке КНР. Расчетная стоимость проекта составляет 375 млн. долларов. Он осуществляется в рамках национальной программы развития ядерной энергетики, предусматривающей шестикратное увеличение суммарной мощности китайских атомных электростанций к 2020 году. К тому времени предполагается запустить тридцать реакторов с шаровыми ТВЭЛами общей мощностью 6 ГВт. – А.Л.

Физикам из Токийского университета и Университета Йорка в Великобритании впервые удалось реализовать квантовое телеклонирование лазерного луча. Эти эксперименты создают принципиально новый инструмент для квантовых информационных технологий. Авторы утверждают, что их метод основан на хитром «запутывании» не двух и не трех, а в некотором смысле промежуточного количества квантовых частиц.

Это сообщение способно удивить даже физиков, привыкших к странностям квантовой теории. Хорошо известна фундаментальная теорема о принципиальной невозможности клонирования неизвестного квантового состояния (No cloning theorem). Она, по сути дела, вытекает из принципа неопределенности Гейзенберга, который гласит, что пару сопряженных параметров квантовой частицы (например, координату и импульс) нельзя измерить одновременно. Если бы создание копий квантовых состояний было возможным, то разные параметры можно было измерить по отдельности у копий и тем самым нарушить этот фундаментальный принцип. Квантовое состояние можно только телепортировать – передать другой частице даже на расстоянии, но при этом полностью разрушив состояние первой.

Принципиальная невозможность квантового клонирования лежит в основе протоколов квантовой криптографии, которые уже готовы к коммерческому использованию, и ряда других технологий. Что же, теперь все это рухнет? Ничего подобного. Японским ученым впервые удалось подобраться значительно ближе, но лишь к квантовым границам возможного, выполнив за один шаг клонирование и телепортацию квантового состояния. С помощью весьма замысловатой аппаратуры они расщепили лазерный луч на пару похожих, но все же отличающихся друг от друга лучей. Отличаются квантовые состояния клонированных лучей и от состояния исходного. Согласно квантовой теории, предельная точность клонирования может достигать 66% процентов, а в эксперименте удалось получить пока 58%. Но и это очень неплохой результат, который заметно выше классического предела.

О практических приложениях квантового телеклонирования пока речь не идет. Слишком много технологических улучшений аппаратуры предстоит провести, прежде чем можно будет думать о выходе телеклонирования из стен научных лабораторий. Однако уже ясно, что теперь в руках у ученых есть более тонкий и точный инструмент для передачи секретной квантовой информации сразу по нескольким адресам или для ее обработки. Впрочем, как пошутил один из авторов работы, он мечтает о том, как спустя несколько сотен лет можно будет каждое утро телеклонировать самого себя, причем лучшую копию отправить на пляж, а другую в офис. – Г.А.

Принципиально новый тип звезд посчастливилось открыть международной команде астрофизиков, координируемой из обсерватории Jodrell Bank при Университете Манчестера. Загадочные объекты, которые, по всей видимости, являются близкими родственниками пульсаров, назвали вращающимися мерцающими радиоисточниками (rotating radio transients).

События такого масштаба случаются в астрофизике не часто и происходят совсем не быстро. Все началось с повторного компьютерного анализа данных, собранных 64-метровым радиотелескопом Паркеса (на фото), расположенным в Новом Южном Уэльсе (Австралия). Данные накапливались с января 1998 по февраль 2002 года в процессе поиска пульсаров – вращающихся нейтронных звезд, которые, как маяки во Вселенной, излучают узкие конусы радиоволн. Их направленное излучение попадает на Землю со строгой периодичностью. Компьютер обнаружил одиннадцать необычных радиоисточников, которые время от времени посылали короткий импульс длительностью от двух до тридцати миллисекунд. Эти странные импульсы были очень похожи на помехи от наземных радиостанций и ранее игнорировались.

Однако при анализе выяснилось, что время прихода импульсов подчиняется строгой закономерности. Каждый из источников имеет свой период длительностью от 0,4 до 7 секунд, просто Земли достигает только один импульс, а потом космический радиоисточник замолкает на время от четырех минут до трех часов. Причина такого поведения пока остается загадкой. Эти же источники не раз привлекали внимание наблюдателей и после 2003 года. Сопоставив всю собранную информацию, астрофизики пришли к интересным выводам.

Согласно предварительным оценкам, таинственных «радиомерцальшиков» может быть по крайней мере вчетверо больше, чем обычных пульсаров. Просто их очень трудно обнаружить. В среднем они излучают лишь одну десятую долю секунды в сутки, и эти импульсы, как правило, забиваются помехами. В то же время это одни из самых ярких радиоисточников во Вселенной после гигантского пульсара в Крабовидной туманности и ряда других исполинов.

У теоретиков пока нет объяснений такому странному поведению мерцающих радиозвезд. Совершенно неясно, почему они замолкают, хотя во всем остальном их импульсы очень похожи на излучение пульсаров. Пока считается, что это какие-то особенные нейтронные звезды. Кстати, и некоторые обычные пульсары иногда излучают радиоимпульсы повышенной мощности, однако и это давно известное явление до сих пор остается непонятым. – Г.А.

Редкостной удачей оборачивается старт исследовательской миссии к Плутону. Нечасто бывает, что судьба сама проводит пиар-кампанию подобных мероприятий, но в этом случае все именно так и выходит.

В самом деле, незадолго до старта зонда (в начале ноября прошлого года) мир облетела весть о том, что трудяга Hubble обнаружил еще два спутника у самой далекой планеты Солнечной системы. Это заявление было сделано с академичной осторожностью, со ссылкой на необходимость проверки, ведь вероятность ошибки при изучении объектов, в пять тысяч раз уступающих по яркости самому Плутону, довольно велика. Тогда повторные наблюдения отложили на февраль, и вот, уже после того, как зонд «Новые горизонты» к Плутону отправился, во всеуслышание объявлено, что спутников у Плутона и впрямь три: Харон, S/2005P1 и S/2005P2 (на фото видны все трое – справа от планеты). Удобоваримых имен объектам пока не дали, зато по нынешним названиям ясно – что открыли, когда и где.