СМИ о нас

20 марта 1980 года Президиум АН СССР принял постановление № 314 «Об организации в г. Куйбышеве филиала Физического института имени П.Н. Лебедева АН СССР».

Самарский (Куйбышевский) филиал ФИАН организован в 1980 году по совместной инициативе областного руководства и лауреата Нобелевской премии академика Н.Г. Басова для решения фундаментальных и прикладных задач в области создания новых лазерных систем и технологий. На тот момент в Куйбышеве насчитывалось почти 40 конструкторских бюро, целый ряд крупных научно-исследовательских институтов, 12 высших учебных заведений, в том числе Авиационный институт имени Королёва и молодой Куйбышевский государственный университет. В результате вышеупомянутого постановления Президиума Академии наук СССР в Куйбышеве появился первый академический институт, был дан толчок развитию академической науки в регионе.

Источник: ФИАН

https://www.atomic-energy.ru/news/2025/03/20/154629

17 – 18 марта в береговом центре проекта Baikal-GVD под председательством министра науки и высшего образования РФ Валерия Фалькова состоялось рабочее совещание «Нейтринный телескоп Baikal-GVD 2025».

Оно подвело итоги завершившейся в 2024 году трехлетней программы исследований нейтрино и астрофизики частиц. Программа была реализована на Байкальском нейтринном телескопе в рамках государственных заданий шестью подведомственными Минобрнауки России научными организациями и университетами. Совещание объединило более 30 участников – представителей Объединенного института ядерных исследований, Института ядерных исследований Российской академии наук, Физического института имени П. Н. Лебедева РАН, Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, Московского, Новосибирского, Томского, Кабардино-Балкарского и Иркутского государственных университетов.

Открывая совещание, Валерий Фальков отметил уникальность Байкальского нейтринного телескопа. Его местоположение и свойства байкальской воды позволяют достичь рекордной точности определения направления прихода частиц нейтрино. Это в четыре раза превышает точность, достигнутую в эксперименте IceCube в Антарктиде. Глава Минобрнауки подчеркнул, что инициатива реализации нейтринной программы российских научных и образовательных организаций исходила от ОИЯИ и была очень своевременной, а успех программы заключается не только в создании совместных лабораторий, научных групп и обновлении приборной базы, но и в ежегодном приросте количества регистрируемых нейтринных событий. В 2024 году Байкальским телескопом были обнаружены астрофизические нейтрино Млечного Пути с энергией, превышающей 200 ТэВ. Это потребует пересмотра теории происхождения и распространения этих частиц в Галактике.

Директор ОИЯИ академик РАН Григорий Трубников рассказал, что на сегодняшний день проект Baikal-GVD представлен большой международной коллаборацией. В экспедиции принимают участие 60 человек, в том числе группа ученых из Китайской Народной Республики, которые завершают настройку собственного экспериментального кластера в составе телескопа.

«Завершается 45-я экспедиция по строительству Байкальского нейтринного телескопа. По ее итогам мы ожидаем, что общий объем телескопа составит порядка 0,7 км3. В связи с трудностями погодного характера экспедиция этого года получилась в два раза более короткой, чем обычно», – сообщил директор ОИЯИ.

Григорий Трубников напомнил, что в марте 2021 года Минобрнауки России и Объединенным институтом ядерных исследований был подписан меморандум о взаимопонимании по развитию Байкальского нейтринного телескопа, а в 2022 году стартовала программа по нейтринной физике. В рамках этой программы за три года Минобрнауки России было поддержано шесть организаций. С конца 2022 года работы по проекту программы проводились в рамках госзадания НИЯУ МИФИ с участием сотрудников ОИЯИ, ИЯИ РАН, НИЦ «Курчатовский институт» под общим руководством ректора МИФИ Владимира Шевченко. Общее число участников, дополнительно привлеченных к работе на телескопе, составило 110 человек, почти 90 из которых – молодые ученые. В течение действия программы создано шесть научных лабораторий, опубликовано более ста научных работ.

«Мы активно взаимодействуем с научными организациями Иркутска: лимнологами, сейсмологами, геофизиками. В ближайшее время на дне Байкала в районе телескопа будет установлено несколько новых приборов для низкофоновых измерений и развития мюонной томографии. Это перспективное направление, в первую очередь, для атомных электростанций», – продолжил Григорий Трубников.

Ректор НИЯУ МИФИ Владимир Шевченко подвел итоги выполнения государственных заданий по нейтрино и астрофизике. Был кратко показан вклад каждой организации в выполнение программы. Ректор Иркутского государственного университета Александр Шмидт рассказал об участии ИГУ в крупных научных проектах.

Заместитель директора Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, руководитель нейтринной программы ОИЯИ Дмитрий Наумов сделал доклад «Перспективы формирования новой программы государственных заданий по исследованиям в области физики нейтрино и астрофизики». Он рассказал, что группы молодых ученых в рамках программы работали над проектами Baikal-GVD, TAIGA, Баксанской нейтринной обсерватории и нейтринных проектов на атомных электростанциях. В том числе разрабатываются детекторы нового поколения для регистрации нейтрино, ведется поиск явлений за пределами Стандартной модели. Участники программы уже готовы предложить идеи исследований на следующие три года. «Наработан значительный научный потенциал, который необходимо использовать для новых достижений», — отметил Дмитрий Наумов. В случае, если программа будет продолжена, в нее готовы войти три вуза: ИТМО, МФТИ и НИУ ВШЭ – еще около 50 человек.

Отдельным пунктом обсуждения на совещании стала перспективная федеральная программа РФ по исследованию фундаментальных свойств материи, подготовка которой была одной из задач нейтринной программы. За три года в сотрудничестве с НИЦ КИ и отделением физических наук Российской академии наук была выстроена общая концепция программы, которая пройдет научную экспертизу в различных отделениях РАН и на заседании Президиума РАН. В конце текущего года планируется представить финальный вариант программы в Минобрнауки России.

В рамках совещания также обсуждалась возможность формирования маршрута научного туризма, охватывающего объекты Байкальского нейтринного телескопа и Национального гелиогеофизического комплекса, который создается в Иркутской области и Республике Бурятия. Валерий Фальков подчеркнул, что создание маршрута направлено на решение двух из трех ключевых задач Десятилетия науки и технологий, объявленного Президентом России Владимиром Путиным: привлечение талантливой молодежи в сферу исследований и повышение доступности информации о достижениях и перспективах российской науки для граждан.

17 марта участники совещания посетили ледовый лагерь экспедиции, где был погружен в воду 14-й кластер телескопа. 18 марта совещание продолжилось докладами, посвященными обсуждению перспектив эксперимента Baikal-GVD, его статусу и расширению, актуальным физическим задачам, моделированию событий проекта, привлечению новых участников в коллаборацию. Представители ИЯИ РАН, ФИАН, НИИЯФ МГУ, МИФИ, КБГУ, НГУ и ИГУ представили отчеты своих организаций о выполнении госзаданий в области исследования физики нейтрино и астрофизики.

https://open-dubna.ru/nauka/23099-na-bajkale-obsudili-rabotu-nejtrinnogo-teleskopa

Фото: Baltphoto

Вторая за сутки магнитная буря, накрывшая Землю, завершится во второй половине понедельника, 10 марта. Она началась в ночь на 9 марта и, согласно данным Лаборатории солнечной астрономии ИКИ и ИСЗФ, вызвана влиянием корональной дыры на Солнце.Интернет-издание Gazeta.SPb.

Хотя три подобные дыры на солнечной поверхности сейчас распадаются, их воздействие на Землю все еще продолжается. В данный момент ощущается влияние наименьшей из них, что, по прогнозам специалистов, сулит сравнительно короткую продолжительность бурь.

9 марта уровень геомагнитных колебаний дважды превышал порог магнитной бурі: с 6:00 до 9:00 и после 12:00 по московскому времени. Ученые уверяют, что к середине дня 10 марта геомагнитная обстановка должна стабилизироваться.

Пик активности 25-го солнечного цикла ожидается в 2025 году, что приведет к росту частоты магнитных бурь. Для более точных прогнозов российские ученые из ФИАН разработали специальное оборудование, которое будет установлено на МКС в 2025 году, а первые данные оттуда ожидаются в первом полугодии 2026 года.

https://tabulo.ru/2025/03/10/magnitnaya-burya-pojdet-na-spad-v-ponedelnik/

Накрывшая Землю вторая за сутки магнитная буря закончится во второй половине понедельника, 10 марта.

Начавшись в ночь на 9 марта, она, по данным Лаборатории солнечной астрономии ИКИ и ИСЗФ, вызвана влиянием корональной дыры на Солнце. Хотя три подобные дыры на солнечной поверхности сейчас распадаются, их воздействие на Землю пока не прекратилось. В данный момент ощущается влияние наименьшей из них, что, по прогнозам специалистов, означает сравнительно короткую продолжительность бури.

Дважды утром 9 марта уровень геомагнитных колебаний превышал порог магнитной бури: с 6:00 до 9:00 и после 12:00 по московскому времени. Буря продолжается, но, как уверяют ученые, к середине дня 10 марта геомагнитная обстановка должна стабилизироваться.

Следует напомнить, что пик активности 25-го солнечного цикла ожидается в 2025 году, что повлечет за собой рост частоты магнитных бурь. Для более точных прогнозов российские ученые из ФИАН создали специальное оборудование, которое будет установлено на МКС в 2025 году, а первые данные ожидаются в первом полугодии 2026 года.

https://gazeta.spb.ru/2608591-prodolzhayushhayasya-magnitnaya-burya-pojdet-na-spad-v-ponedelnik/

Земля переживает вторую за сутки магнитную бурю, начавшуюся в ночь на 9 марта, предупреждают метеозависимых петербуржцев.

По данным Лаборатории солнечной астрономии ИКИ и ИСЗФ, причиной является влияние корональной дыры на Солнце. В настоящее время на солнечной поверхности активны три подобных дыры, находящиеся в стадии распада, однако их воздействие на геомагнитную обстановку Земли пока сохраняется. Сейчас наблюдается влияние наименьшей из трех корональных дыр, поэтому специалисты ожидают кратковременный эффект.

Утром 9 марта уровень геомагнитных колебаний дважды превысил порог магнитной бури: первый пик зафиксирован с 6:00 до 9:00, второй — после 12:00 по московскому времени. По данным Лаборатории, буря продолжается. Полная стабилизация геомагнитной обстановки ожидается к середине понедельника 10 марта.

Стоит отметить, что в 2025 году случится пик активности 25-го солнечного цикла, что может привести к увеличению частоты магнитных бурь. Для более точного прогнозирования и изучения солнечной активности российские ученые из ФИАН разработали специальное оборудование, которое планируется установить на МКС в 2025 году для получения данных в первом полугодии 2026 года.

https://argumenti.ru/society/2025/03/941787

Победителей Пятой Всероссийской викторины юных физиков ОФН РАН наградили в Москве

Чтобы одержать победу, школьникам пришлось творчески решить задачи, предложенные членами и профессорами РАН.
Например, объяснить, почему змеи перед броском сворачиваются в кольца, как растут сосульки и почему при сильном ветре может сорвать даже абсолютно плоскую крышу дома.

Лучше всех с заданиями справились:
Юрий Птицын (г. Саратов); Константин Кроха (наукоград г.о. Троицк, г. Москва);
Михаил Птицын (г. Саратов); Андрей Константинов (г. Долгопрудный);
Виктор Лобанов (г. Ярославль).

Член-корреспондент РАН профессор РАН Андрей Наумов рассказал (https://new.ras.ru/activities/news/pobediteley-pyatoy-vserossiyskoy-viktoriny-yunykh-fizikov-ofn-ran-nagradili-v-moskve/) присутствующим о появлении викторины. Он напомнил, что во время пандемии в РАН появилась идея организовать интеллектуальный онлайн-смотр для школьников. С тех пор интерес к викторине продолжает расти, а некоторые вузы уже добавляют победителям викторины дополнительные баллы при поступлении.

Победителей викторины также поздравили глава РАН Геннадий Красников и вице-президент РАН Степан Калмыков.

«Вам придётся поверить мне на слово, что нет ничего интереснее на свете, чем заниматься наукой <…> Надеюсь, что ваш интерес к науке не пропадёт в дальнейшем, а будет только расти», — обратился к школьникам академик.

Викторина юных физиков Отделения физических наук РАН проводится ежегодно в период с 1 по 16 мая.

https://t.me/rasofficial/12379

Церемония награждения победителей юбилейной, Пятой Всероссийской викторины юных физиков Отделения физических наук РАН состоялась в Александринском дворце в Москве 26 апреля 2025 года при участии руководства и членов РАН.

Открывая церемонию, член-корреспондент РАН профессор РАН Андрей Наумов рассказал присутствующим об истории появления викторины. Он напомнил, что пять лет назад, во время пандемии, в Российской академии наук появилась идея организовать интеллектуальный онлайн-смотр для школьников. С тех пор интерес к викторине продолжает расти, а сам конкурс уже обрёл высокий авторитет. Так, некоторые вузы уже добавляют победителям викторины дополнительные баллы при поступлении.

Учёный обратил внимание, что в нынешнем году дополнительные баллы также могли получить школьники, подавшие документы на участие в тематической смене Российской академии наук в Международном детском центре «Артек». Она запланирована в августе, в год столетия легендарного «Артека».

Победителей викторины поздравил глава РАН академик Геннадий Красников. По его мнению, именно понимание физики, физических принципов, квалифицированные научные кадры сегодня особенно востребованы для развития нашей страны. «Безусловно, будущее нашей страны связано с математиками и физиками. Это основа движения вперёд по всем направлениям. Конечно, другие дисциплины тоже очень важны – биология, химия, история, юриспруденция… Тем не менее на сегодняшний день знание именно физики просто необходимо для укрепления научного и технологического развития страны», – отметил учёный.

Победителей викторины также поприветствовал вице-президент РАН Степан Калмыков, который назвал ансамбль Александринского дворца ключевым для российской науки местом и рассказал школьникам о его истории. Академик отметил, что РАН, отпраздновавшая 300-летний юбилей в 2024 году, всегда объединяла ярких исследователей и выразил надежду, что однажды к РАН присоединятся и победители викторины. «Вам придётся поверить мне на слово, что нет ничего интереснее на свете, чем заниматься наукой <…> Ставить новые задачи, решать их, создавать новые направления – для этого надо хорошо знать физику, математику, химию, биологию, ориентироваться в науке в целом. Надеюсь, что ваш интерес к науке не пропадёт в дальнейшем, а будет только расти», – обратился к школьникам академик.

В нынешнем году вопросы для викторины юных физиков вновь подготовили члены и профессора РАН. «Причём некоторые учёные заранее предупреждали, что не будут задавать вопросы, у которых есть ответы», - поделился Андрей Наумов. По его словам, многие вопросы викторины заставили задуматься самих академиков и дали уже состоявшимся учёным пищу для размышлений.

Чтобы одержать победу, школьникам пришлось творчески решить задачи из области основных разделов курса физики в школе. Например, ответить, почему змеи перед броском сворачиваются в кольца, как растут сосульки и почему при сильном ветре может сорвать даже абсолютно плоскую крышу дома.

Лучше всех с заданиями справились Юрий Птицын (ГАОУ СО «Физико-технический лицей № 1, г. Саратов), одержавший победу в возрастной группе 5-7 классы; Константин Кроха (ГАОУ Гимназия имени Н.В. Пушкова, наукоград г.о. Троицк, г. Москва) и Михаил Птицын (ГАОУ СО «Физико-технический лицей № 1, г. Саратов), победившие в возрастной группе 8-9 классы; Андрей Константинов (МАОУ Лицей № 5, г. Долгопрудный), победивший в возрастной группе 10-11 классы; Виктор Лобанов (ГОУ ЯО «Лицей № 86», г. Ярославль), ставший победителем смешанной группы.

В викторине приняли участие 785 школьников из 5 стран. Они представили 158 школ, из которых 21 является базовой школой РАН, и направили на проверку 3233 ответа.

В торжественной церемонии также приняли участие члены-корреспонденты РАН Николай Колачевский, Александр Лутовинов, профессор РАН Максим Литвак, прочитавший лекцию о колонизации Луны и Марса, заместитель академика-секретаря ОФН РАН Наталья Истомина, проректор РХТУ имени Д.И. Менделеева Евгений Хайдуков. В продолжение мероприятия школьники посетили Минералогический музей имени А. Е. Ферсмана РАН.

Викторина юных физиков Отделения физических наук Российской академии наук проводится ежегодно начиная с 2020 года. Традиционно, в период с 1 по 16 мая на сайте ОФН РАН публикуются оригинальные вопросы и задачи от академиков, членов-корреспондентов и профессоров РАН.

https://new.ras.ru/activities/news/pobediteley-pyatoy-vserossiyskoy-viktoriny-yunykh-fizikov-ofn-ran-nagradili-v-moskve/

Фото: Новая наука

Исследователи работают над системами мемристоров, которые потенциально способны превратить компьютеры будущего в аналог человеческого мозга

Концепция мемристора насчитывает не одно десятилетие, но разработки в этом направлении активизировались лишь в последние годы. Все дело в том, что потребности в вычислениях растут, а развитие нейросетей требует новой архитектуры оборудования. Мемристоры же потенциально способны воссоздавать работу человеческого мозга в аппаратном виде. «РБК Тренды» разбирались, как устроены мемристоры, в чем их потенциальные плюсы и в каких сферах они могут найти применение.

Что такое мемристор

Мемристор (от англ. memory — память, resistor — сопротивление) — это тип запоминающего устройства, способного имитировать функции синапсов человеческого мозга в искусственных нейронных сетях. Оно работает, сохраняя внутреннее сопротивление на основе истории приложенного напряжения и тока. Такое состояние может сохраняться в течение длительного времени после того, как внешнее электрическое поле перестает действовать на мемристор. Его еще называют гистерезисом.

Концепцию мемристора впервые предложил профессор Леон Чуа из Калифорнийского университета в Беркли в 1971 году. Он опубликовал статью «Мемристор — недостающий элемент схемы». Чуа позиционировал мемристор как нелинейный, пассивный, двухконтактный электрический компонент, который связывает электрический заряд и магнитный поток. Он сформулировал свою теорию в терминах уравнений электрических цепей, которые связывают четыре величины: напряжение, силу тока, заряд и магнитный поток. Однако ученый не объяснил устройство мемристора и не предложил материалов для его изготовления.

Только в 2008 году исследователи из HP Labs презентовали первый рабочий мемристор. Устройство состояло из двух металлических электродов, разделенных тонкой пленкой изолятора, в качестве которого использовался диоксид титана. Когда на клеммы устройства подавалось напряжение, через него протекал электрический ток. Движение электронов через пленку титана изменяло общее сопротивление устройства и давало ему «память» для хранения данных. Такого эффекта удалось добиться, изменив сопротивление между более проводящим и менее проводящим состоянием в тонкопленочном устройстве.

Преимущества мемристора по сравнению с другими хранилищами данных:

• работают быстрее, чем многие твердотельные технологии (жесткие диски и т.д.);
• требуют меньше энергии для работы;
• могут хранить большой объем данных при компактном размере;
• невосприимчивы к воздействию радиации.

Эти преимущества можно использовать, чтобы не только разработать более совершенные хранилища информации, но и внедрять мемристоры в обработку потока данных. Поскольку обработка выполняется непосредственно в элементе памяти, это обеспечивает экономичные и энергоэффективные вычисления в реальном времени.

Принципы действия мемристоров

Мемристор — это пассивный элемент электрической схемы, что делает его похожим на резистор, конденсатор и индуктор. Однако он является нелинейными устройством, где зависимость между током и напряжением выражается кривой, а не простой прямой линией. Также мемристор не может усиливать сигналы или подавать питание в схемы, поэтому он отличается от активных элементов, таких как транзисторы.

Как устроен мемристор?

Мемристоры имеют простую структуру. Устройство состоит из двух металлических электродов, обычно с тонкой пленкой оксида металла, как правило диоксида титана между ними. 

Между электродами могут возникать или исчезать токопроводящие нити, в роли которых чаще всего выступают цепочки ионов кислорода. Этот процесс называется резистивным переключением, когда сопротивление диэлектрического материала меняется в ответ на приложение сильного внешнего электрического поля.

Схема процесса формирования токопроводящих нитей, где Pristine state — начальное состояние, Filament formation (LRS) — формирование нити (низкое сопротивление), Filament rupture (HRS) — разрыв нити (высокое сопротивление)  (Фото: pubs.aip.org)

Вот как выглядит вольт-амперный процесс преобразования материала в мемристоре:

• при приложении сильного электрического поля начинается этап «формирования», когда сопротивление устройства может меняться, а оно передает ток;
• мемристор переходит из состояния низкого в состояние высокого сопротивления после «сброса» внешнего напряжения. 

Сопротивление материала мемристора зависит от напряжения. Его обеспечивают отрицательно заряженные подвижные электроны. Между ними начинают перемещаться ионы кислорода, что меняет сопротивление устройства. Именно за счет изменения сопротивления мемристор может запоминать и хранить данные.

Как работает мемристор?

Мемристор — это электронный компонент, который ведет себя как резистор с памятью, который может сохранять свое состояние сопротивления после отключения питания. Попробуйте представить его как кран с водой, где поток воды соответствует электрическому току. Когда вы закрываете кран, он «запоминает», насколько сильно был открыт в прошлом, и когда вы снова его откроете, поток воды будет таким же, как и в последний раз.

При записи данных мемристор сохраняет информацию об изменениях своего сопротивления в двоичном формате (0 и 1). Когда информация, такая как изображение или файл, записываются на мемристор, он изменяет свои состояния сопротивления на определенных участках соединяющей электроды пленки, чтобы сохранить эти данные. Эти состояния остаются сохраненными даже после отключения питания, что позволяет мемристору хранить информацию долговременно. Процесс похож на то, как работает флэш-память, но с потенциально более высокой эффективностью и скоростью.

В теории компьютеры с мемристорами в качестве оперативной памяти не будут требовать загрузки системы — даже после выключения они будут хранить информацию о своем последнем состоянии.

Модели работы мемристоров

Исследователи всего мира используют три основные модели работы мемристоров. Каждая из них применяется для анализа, симуляции и проектирования мемристорных систем.

Виды моделей:

• Физические. Они основаны на фундаментальных физических процессах, таких как движение ионов, диффузия или тепловые эффекты. Примером можно считать линейную модель дрейфа (Linear Drift Model), которая описывает изменение сопротивления мемристора под действием равномерного электрического поля. Этот тип важен для разработки новых материалов мемристоров.
  

  

  Расчеты по модели LDM показывают, что гистерезис уменьшается на более высоких частотах 
  (Фото: royalsocietypublishing.org)

• Математические. Эти модели используют уравнения и аналитические решения для описания вольт-амперных характеристик и динамики состояний мемристоров.

  

  Описание потока и напряжения двух мемристоров, трех конденсаторов и одного источника тока через математическую функцию
  (Фото: fse.studenttheses.ub.rug.nl)

• Компьютерные (симуляционные). Это модели, которые помогают понять и предсказать, как мемристоры будут вести себя в различных условиях с учетом их физических и электрических свойств. Симуляции учитывают изменения сопротивления и движение ионов, чтобы можно было прогнозировать их работу в устройствах. Это полезно для исследований и разработки новых технологий на основе мемристоров.
  
   

  

  Результаты моделирования модели мемристора на языке программирования Python. (a) Изменение длины импульса при фиксированной амплитуде импульса. (b) Изменение амплитуды импульса при фиксированной длине импульса для направления SET. (c) Изменение амплитуды импульса с фиксированной длиной для направления RESET. (d) Ручная настройка соответствия SET и RESET
  (Фото: arxiv.org)

Мемристоры в нейропроцессах

В 2022 году ученые из Института им. Петера Грюнберга опубликовали статью, в которой заявили, что приложения искусственного интеллекта выиграют от использования нейроморфных процессоров, основанных в том числе на мемристорах. Эти системы позволят нейросетям обучаться локально, даже на смартфонах.

Сегодня исследователи разрабатывают различные мемристорные системы, которые потенциально могут использоваться для машинного зрения, акустико-речевых систем и даже как биоинтерфейсы. Отдельно развивается отрасль нейроморфных вычислений — подхода к проектированию аппаратного обеспечения и алгоритмов, в которых разработчики стремятся имитировать работу мозга. Вот несколько примеров реализации систем на базе мемристоров.

Нейрон как устройство

В 2020 году американские исследователи представили устройство, которое использует постоянный ток и имитирует нейронную активность. Они задействовали в работе мемристор Мотта. Этот тип мемристора меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. В конструкции использовали полоски из оксида ниобия (NbO2). Мемристор под воздействием тока нагревается и становится проводящим, а потом остывает, чтобы снова стать диэлектриком. В результате возникал электрический импульс, который похож на импульс, передаваемый нейроном мозга. Фактически, мемристор работал как искусственный нейрон. Потенциально устройство можно будет использовать в вычислительных системах будущего. 

Мозг на кристалле

В том же году инженеры Массачусетского технологического института показали «мозг на кристалле» размером меньше куска конфетти. Он включал десятки тысяч мемристоров, каждый из которых мог запоминать элемент большого изображения, чтобы чип мог воспроизвести целую картинку. Сначала с помощью чипа ученые воссоздали серое изображение щита Капитана Америка, приравняв каждый пиксель изображения к соответствующему мемристору в чипе. Затем они смодулировали проводимость каждого мемристора в соответствии с насыщенностью цвета в пикселе. Микросхема не только воспроизводила картинку, но и «запоминала» ее и многократно повторяла, а также попутно обрабатывала исходное изображение, увеличивая его резкость или, наоборот, размывая. Ученые отметили, что такие схемы можно будет встраивать в небольшие портативные устройства, которые смогут работать даже без подключения к интернету.

Результаты обработки изображения  (Фото: mit.edu)

Связка с живым нейроном

Кроме того, в 2020 году группа ученых из университетов Великобритании, Германии, Италии и Швейцарии разработала систему связи искусственных нейронов с биологическими при помощи мемристора. Нейрочип генерировал электрические импульсы, которые сначала поступали на мемристор, а потом шли по микроэлектроду на нейрон гиппокампа мыши. Этот сигнал оказывал действие, аналогичное тем, из которых формируются нейронные импульсы в мозге. В обратном направлении импульсы поступали во второй мемристор, а потом — на искусственный нейрон. В конечном итоге получилась гибридная схема, которая успешно работала при географическом разделении: кремниевые нейроны находились в Цюрихе, мемристоры — в Саутгемптоне, а культура мышиных нейронов — в Падуе. Для передачи сигналов через интернет использовался стандартный сетевой протокол. В итоге живая клетка демонстрировала активность, сохраняя ее и после снижения частоты раздражения. По словам ученых, система поможет разработке терапии сердечной аритмии, гипертонии, повреждений спинного мозга и болезни Паркинсона.

Схема работы системы искусственных нейронов  (Фото: nature.com)

А в 2022 году ученые Курчатовского института представили нейроимплант на базе мемристора для помощи парализованным в восстановлении навыков ходьбы. Он позволит соединить поврежденные нейронные структуры в спинном мозге, генерирующие последовательность импульсов для каждого шага. Ученые смогли добиться, чтобы в ответ на внешний сигнал устройство выдавало ритмичную последовательность импульсов, которая соответствовала паттерну ходьбы.

Искусственный синапс

В 2023 году исследователи из МФТИ, ИТМО и Сколтеха смогли создать гибкий искусственный синапс в виде мемристора с краткосрочной памятью, который управлялся не только электрическими, но и световыми сигналами. Такого эффекта удалось добиться благодаря сочетанию двух материалов: кристаллов галогенидного перовскита (полупроводника) и электродов из углеродных нанотрубок. Они выступили как аналоги палочек и колбочек человеческого глаза, рецепторов, которые отвечают за передачу световой энергии — ее трансформацию в нервный импульс. Подобное устройство потенциально можно встраивать в системы искусственного зрения в устройствах автономного вождения или камерах для распознавания лиц. В перспективе благодаря поведению мемристора, напоминающему реакцию живой ткани, его можно будет использовать в качестве бионического глаза.

А в 2024 году физики Утрехтского университета и Университета Соганг в Южной Корее смогли создать искусственный синапс — ионный мемристор размером 150х200 мкм. Он выглядит как микроканал в форме конуса, заполненный водяным раствором соли. При получении электрических импульсов ионы в жидкости мигрируют через этот канал, что приводит к изменению их концентрации. Проводимость канала можно регулировать, чтобы усиливать или ослаблять связь между нейронами. Разработка показала, что на канал можно воздействовать как краткосрочно, так и долгосрочно, чтобы сохранять информацию. Исследователи считают, что ионные мемристоры смогут использоваться для создания высокоэффективных энергосберегающих компьютеров.

Квантовый мемристор

В 2024 году физики из МГУ совместно с Физическим институтом имени П.Н. Лебедева Российской академии наук представили модель квантового мемристора на одиночном ионе иттербия. Состояние иона меняли с использованием резонансных частот, а данные о состоянии передавали от мемристора к мемристору. Ученые считают, что подобные схемы в будущем, вероятно, позволят работать с квантовыми вычислениями.

«Некоторые ученые склоняются к тому, что работу мозга определяют законы квантовой физики. Если это так, то квантовый мемристор и вычислительные системы на его основе могут более точно имитировать работу мозга. Таким образом, разработка и создание квантовых мемристоров, а также многослойных квантовых персептронов (математическая или компьютерная модель восприятия информации мозгом. — «РБК Тренды») на их основе, рассматриваемых в качестве основных элементов в биоподобных схемах обучения, полностью относится к природоподобным технологиям», — заявил профессор физического факультета МГУ Сергей Стремоухов.

https://trends.rbc.ru/trends/innovation/67ff5e659a79474e80fe6b16

Испытанная в Китае водородная бомба не имеет ничего принципиально нового. Об этом заявил доктор физико-математических наук, руководитель Лаборатории динамики реагирующих систем ФИАН Владимир Губернов.

«Данный вид взрывчатки или энергетического материала не основан на новых физических принципах. Взрывная химическая реакция водорода и кислорода известна всем со школьной скамьи. Новшеством в данном случае, пожалуй, является то, что в качестве резервуара использован металл-гидрид», — цитирует ученого «МК».

Губернов отметил, что китайским ученым удалось просто «оптимизировать отдельные компоненты» технологии, чтобы применять их в качестве источника водорода, сообщает Радио «Комсомольская правда».

Ранее сообщалось, что Китай провел успешное испытание неядерной водородной бомбы.

https://svpressa.ru/science/news/461171/

Физик заявил, что принцип действия китайской бомбы не имеет принципиальных отличий.

Испытанная в Китае водородная бомба не имеет ничего принципиально нового, заявил доктор физико-математических наук, руководитель Лаборатории динамики реагирующих систем ФИАН Владимир Губернов.

«Данный вид взрывчатки или энергетического материала не основан на новых физических принципах. Взрывная химическая реакция водорода и кислорода известна всем со школьной скамьи. Новшеством в данном случае, пожалуй, является то, что в качестве резервуара использован металл-гидрид», — цитирует физика «МК».

Губернов отметил, что китайским ученым удалось просто «оптимизировать отдельные компоненты» технологии, чтобы применять их в качестве источника водорода.

Ранее военный эксперт назвал цель заявления Макрона об истребителях с ядерными боеголовками.

https://radiokp.ru/nauka/nid758307_au70067auauau_nichego-novogo-uchenyy-prokommentiroval-ispytaniya-vodorodnoy-bomby-v-kitae