Новое устройство чрезвычайно энергоэффективно благодаря тому, что для его переключения требуется всего несколько фотонов, — прокомментировал первый автор исследования, Антон Заседателев. 

На самом деле, в лабораториях Сколтеха мы добились переключения даже одним фотоном при комнатной температуре, — добавил профессор Павлос Лагудакис, возглавляющий лабораторию гибридной фотоники в Сколтехе. — Тем не менее предстоит пройти долгий путь от наблюдения эффекта в лаборатории до разработки реальных полностью оптических сопроцессоров.

Поскольку фотон — мельчайшая существующая в природе частица света, ученые, по сути, подобрались к пределу энергоэффективности. Если говорить об электрических транзисторах, то большинство из них сегодня требуют в десятки раз больше энергии для переключения, а те, что достигают сопоставимой эффективности — за счет совершения манипуляций с одиночными электронами — работают намного медленнее.

Конкурирующие энергосберегающие электронные транзисторы не только проигрывают в производительности, но и нуждаются в громоздком охлаждающем оборудовании, которое, в свою очередь, потребляет дополнительную энергии и увеличивает эксплуатационные расходы. Новый переключатель может работать при комнатной температуре и, следовательно, не подвержен этим проблемам.

В дополнение к своей основной функции переключатель может работать как связывающий устройства компонент, который передает данные между ними в виде оптических сигналов. Он также может служить усилителем, увеличивая интенсивность входного сигнала до 23 тыс. раз.

 

Как это работает

Устройство использует два лазера, чтобы установить свое состояние на уровне «0» или «1» и переключаться между ними. Концептуально это работает так, что очень слабый контрольный лазерный луч используется для включения или выключения другого, более яркого лазерного луча. Для этого в контрольном луче требуется всего несколько фотонов, чем и обусловлена высокая эффективность устройства. 

Но сложность состоит в том, что лазеры сами по себе не способны оказывать влияние друг на друга из-за ничтожно слабого взаимодействия фотонов. Для того, чтобы реализовать концепцию переключения, нужна некая среда. В нашем случае переключение происходит внутри микрорезонатора — органического полупроводникового полимера толщиной 35 нанометров, зажатого между неорганическими структурами с высокой отражающей способностью. Микрорезонатор построен таким образом, чтобы как можно дольше удерживать входящий свет внутри и усиливать его взаимодействие с веществом (органическим полимером).

Именно сильное взаимодействие света с веществом и обеспечивает функционирование нового устройства. Когда внутри резонатора фотоны взаимодействуют со связанными электронно-дырочными парами (экситонами), возникают экситон-поляритоны — гибридные состояния света и вещества с очень малым временем жизни, которые относятся к так называемым квазичастицам и лежат в основе работы переключателя.

Когда лазер накачки — более яркий из двух — светит на переключатель, в одном и том же месте создаются тысячи одинаковых квазичастиц, образуя так называемый конденсат Бозе — Эйнштейна, который кодирует логические состояния «0» и «1» устройства.

Чтобы переключаться между двумя уровнями устройства, команда использовала контрольный лазерный импульс, создающий условия для возникновения конденсата незадолго до появления лазерного импульса накачки. Таким образом, контрольный импульс увеличивает эффективность преобразования энергии лазера накачки, что в свою очередь приводит к большему количеству квазичастиц в конденсате. Большее количество частиц соответствует логическому уровню «1» устройства.

Для снижения энергопотребления ученые использовали ряд хитростей. Во-первых, эффективному переключению способствовали колебания молекул полупроводникового полимера. Трюк состоит в том, чтобы согласовать энергию частиц накачки и энергию частиц в конденсате при помощи молекулярных колебаний в полимере внутри резонатора. Во-вторых, команде удалось найти оптимальную длину волны лазеров и внедрить новую схему измерения, позволяющую регистрировать состояние конденсата в каждой отдельной реализации. В-третьих, формирующий конденсат контрольный лазер и схема детектирования были согласованы таким образом, чтобы минимизировать шум от фонового излучения устройства. Эти меры максимально улучшили показатель «сигнал — шум» устройства и предотвратили поглощение избыточной энергии в микрорезонаторе, избежав тем самым чрезмерного нагрева устройства. 

Нам предстоит работа по снижению общего энергопотребления устройства, в котором в настоящее время доминирует лазер накачки, поддерживающий переключатель в активном состоянии. Одним из перспективных способов достижения этой цели могут быть перовскитные суперкристаллические материалы, подобные тем, которые мы исследуем с коллегами. Они отлично подходят для этой цели, поскольку обеспечивают сильное взаимодействие света с веществом и, как следствие, мощный коллективный квантовый отклик в виде сверхизлучения, — заявили исследователи.

Авторы исследования подчеркивают важность предложенного принципа оптического однофотонного переключения: он может быть распространен на другие полностью оптические компоненты, которые коллектив разрабатывает последние несколько лет. В числе прочего их набор включает различные логические вентили, каскадный усилитель и кремниевый волновод с малыми потерями для переноса оптических сигналов между транзисторами. Разработка такого рода компонентов планомерно приближает нас к появлению оптических компьютеров, которые будут манипулировать фотонами, а не электронами и за счет этого работать быстрее традиционных вычислителей и расходовать меньше энергии.

Работа в Сколтехе поддержана Российским научным фондом (РНФ).

Принято считать, что освоение квантовых технологий станет прорывом в микроэлектронике и схемотехнике, сравнимым с изобретением и последующим внедрением полупроводников в 1960-1970-х годах. Мы попросили доктора физико-математических наук, профессора кафедры квантовой электроники и научного руководителя Центра квантовых технологий физического факультета МГУ, Кулика С.П. поделиться своим взглядом на этот передовой край в мировой науке. Сергей Павлович является модератором Секции №11 на Научной конференции российского форума «Микроэлектроника 2021», выступает с докладом о технологии квантовых сенсоров.

Программа докладов секции №11 доступна на сайте форума «Микроэлектроника 2021».

 

Сергей Павлович, давайте начнем с обсуждения положения дел в вашей предметной области. В 2019 году подразделение Google AI Quantum объявило о выполнении некоторых квантовых вычислений, а IBM выступила с прогнозом, что квантовый компьютер (правда не универсальный, а для специальных задач) будет создан до 2023 года. Прокомментируйте, пожалуйста, для наших читателей последние достижения в технологиях квантовых вычислений и насколько человечество далеко от первого экземпляра квантового компьютера?

СК. Квантовые вычислительные устройства, действительно, были созданы за последние несколько лет. И хотя было продемонстрировано так называемое «квантовое превосходство», те задачи, которые решали эти устройства, вряд ли можно назвать полезными для общества. Скорее, эти демонстрации были направлены на рекламу возможностей тех технологий, которые человечество освоило за последнее десятилетие.

Сегодня несколько десятков научных лабораторий в мире работает над созданием квантового компьютера. При этом в основе этих разработок лежат около десяти физических платформ, из которых выделим четыре: вычисления на основе сверхпроводниковых схем, на основе ионов, нейтральных атомов в ловушках, а также линейно-оптические вычисления, которые опираются на технологии фотонных чипов.

 

Как нам представляется, на Форуме «Микроэлектроника 2021» вы именно тот человек, который может компетентно ответить на громкий призыв Алексея Кудрина — «А давайте изобретем в России что-нибудь такое, чтобы к нам за этим продуктом или технологией выстроился весь мир». Обрисуйте, пожалуйста, общую картину докладов в вашей секции и выделите концептуальные доклады, которые устремлены в будущее.

СК. Секция посвящена проблемам разработки и создания высокочувствительных квантовых сенсоров. Будут рассматриваться различные виды таких сенсоров — датчиков электрических и магнитных полей, магнетометров, гравиметров и прецизионных стандартов частоты и времени на основе квантовых эффектов.

Отдельный фокус внимания направлен на разработку счетчиков одиночных фотонов в ближнем ИК-диапазоне на основе полупроводниковых гетероструктур. В России имеется достаточный задел по созданию таких устройств, и мы надеемся, что наша секция позволит не только рассмотреть различные научные аспекты создания таких сенсоров, но и привлечь внимание государственных и частных структур, финансирующих эти разработки.

 

Для создания компонентов будущего квантового компьютера требуется новейшая экспериментальная база, приборы и установки, на которых можно проводить эксперименты, проверять гипотезы и отрабатывать элементы технологии. Как с этим обстоят дела в России, могут ли российские компании помочь здесь своей продукцией?

СК. Мы надеемся на технологический потенциал государственной корпорации Ростех. Здесь есть такие необходимые технологии как установки эпитаксиального роста, электронной литографии, прецизионного позиционирования и другие.

Крайне важны ресурсы, которыми обладают наши академические институты и ведущие ВУЗы — именно там были выполнены те разработки, которые мы будем обсуждать и которые необходимо довести до стадии промышленного производства.

В России традиционно имеется обширный задел по фундаментальным исследованиям в области квантовых технологий и, в частности, по квантовым сенсорам. Основная проблема состоит в доведении этих разработок до конкретных продуктов, востребованных в медицине, навигации, транспорте, геологоразведке и других сферах экономики.

 

Для исследований в области компонентов для квантового компьютера часто требуются совершенно эксклюзивные материалы, такие как редкие изотопы, волноводы, сверхпроводящие кабели и т.д. Расскажите, пожалуйста, насколько хорошо в вашей тематике развита внутрироссийская и международная кооперация, обмен идеями и даже материалами.

СК. С этим, конечно, далеко не все просто. Мы в полной мере пожинаем плоды политики «лихих 90-ых». Сейчас вопросы импортозамещения встают на первый план, и мы надеемся, что в какой-то мере развитие квантовых технологий в России решит эту проблему.

Определенные элементы мы уже можем делать сами, — скажем, у нас прекрасно развита технология создания фотонных чипов, налажена процедура измерения сверхпроводниковых кубитов, построены микродипольные ловушки для удержания десятков нейтральных атомов, линейные ловушки Пауля для работы с ионами и многое другое.

Мы интенсивно догоняем ушедшие далеко вперед зарубежные группы. Однако не надо забывать, что любые экспериментальные исследования интенсивно стимулируют новые идеи — на копировании результатов ушедших вперед групп далеко не уедешь. Во всяком случае не вырвешься вперед.

Здесь надо заниматься развитием инфраструктуры отрасли, готовить квалифицированные кадры и, поверьте, в этих направлениях сделано уже немало. Очень хочется надеяться, что при правильной организации дела мы сможем сократить имеющийся разрыв, а в чем-то, за счет собственных идей — даже выйти вперед.

Конечно, мы планируем использовать имеющиеся научные контакты с нашими зарубежными партнерами. Со многими из них нас связывают и долгие годы совместной работы, и совместные публикации и, главное, стремление обогатить собственный опыт полезными знаниями и навыками.

 

Может быть, по некоторым темам вашей секции уже есть история докладов c прошлых конференций и можно проследить за прогрессом в этих проектах? А также — есть ли темы, которые бы вы хотели увидеть у себя на секции в будущем году?

СК. В прошлом году мы ограничились короткой секцией, где был представлен обзорный доклад по всей отрасли и несколько тематических выступлений по квантовым вычислениям, квантовой коммуникации и квантовым алгоритмам. В будущем мы будем придерживаться стратегии специализированных секций по субтехнологиям и плотно обсуждать одну или две тематики.

Вместе с тем планируем заслушивать и интересные доклады по прорывным результатам, если такие будут. В этом вопросе важную роль играет Оргкомитет секции, который отслеживает основные результаты и тенденции развития отрасли. Мы рассчитываем на квалификацию членов Оргкомитета и при необходимости будем обновлять состав, чтобы поддерживать работу секции квантовых технологий на высоком уровне.

В работе наших заседаний мы используем не только научные результаты участников секции, но и административный, организационный опыт других участников. Не секрет, что в Форуме принимают участие руководители крупных технологических предприятий и отраслей, государственные деятели, которые, несомненно могут помочь в скорейшем доведении передовых научных разработок в области квантовых технологий до уровня высокой технологической готовности.

Первый опытный образец состоял из нескольких электронных компонентов, сгруппированных в центральной части резинового основания, имеющего три крылышка. Электронные компоненты придают всей конструкции низко расположенный центр тяжести, а достаточно легкие крылышки уверенно «ловят ветер», что обеспечивает весьма неплохую стабильность полета. Вся эта конструкция имеет размер около 40 миллиметров в диаметре, но позже исследователям удалось сделать летающие микрочипы, размером уже менее одного миллиметра.

Нашей целью являлось создание миниатюрных летающих электронных систем, способных взаимодействовать в полете и обеспечивать достаточно широкую функциональность, — пишут исследователи, — Теперь такие крылатые микрочипы могут быть использованы для контроля загрязнения окружающей среды, для отслеживания распространения заболеваний и т.п.

Несмотря на сверхминиатюность, исследователям удалось разместить на летающем микрочипе датчики, источник питания, некоторое количество памяти, управляющий чип и антенну. В качестве датчиков были использованы простейшие датчики, способные измерять температуру, уровень pH, обнаруживать наличие микрочастиц в воздухе.Проведенные испытания показали весьма неплохие «летные характеристики» крылатых микрочипов. В условиях свободного падения эти микрочипы снижались со скоростью 28 сантиметров в секунду. Для сравнения, крупные хлопья снега падают со скоростью около 250 сантиметров в секунду, а семена того же клена снижаются со скоростью порядка 75 сантиметров в секунду.

В настоящее время исследователям уже удалось создать летающие микрочипы, размеры которых колеблются от 40 до 0.4 миллиметров в диаметре. Некоторые из самых маленьких устройств не содержат никаких электронных компонентов, вместо этого на поверхность их крошечных крылышек нанесены специальные реагенты, кардинально изменяющие свой цвет при контакте даже с малыми количествами ртути, свинца и других не очень полезных для человека элементов.Но эти летающие микрочипы объединяет не только схожесть их конструкции и способность летать. Они все изготовлены из полностью биоразлагаемых материалов, и после того, как они будут выпущены с самолета или с крыши высокого здания, эти микрочипы, выполнив возложенную на них задачу, полностью исчезнут, не нанеся никакого ущерба окружающей нас среде.

Совокупная стоимость соглашений о слиянии и поглощении компаний полупроводниковой отрасли, объявленных за первые восемь месяцев 2021 года, была немного ниже общей стоимости за те же периоды в 2019 и 2020 годах (24,7 млрд долларов и 23,4 млрд долларов соответственно).

Стоимость слияний и поглощений за полный 2020 год подскочила до рекордного уровня в 117,9 млрд долларов после того, как во второй половине прошлого года условия ведения бизнеса стабилизировались после пандемии COVID-19. В период с сентября по декабрь 2020 года совокупная стоимость сделок слияния и поглощения составила 94,5 млрд долларов. За четырехмесячный период было объявлено о четырех крупных сделках: покупке компании Arm компанией Nvidia за 40 млрд долларов, покупке компании Xilinx компанией AMD за 35 млрд долларов, покупке компании Inphi компанией Marvell Technology за 10 млрд долларов и покупке бизнеса по выпуску флеш-памяти NAND компании Intel компанией SK Hynix за 9 млрд долларов. Отметим, что три из этих четырех сделок все еще ждут разрешения регулирующих органов.

Как и в прошлом году, общий объем сделок может значительно возрасти в оставшиеся месяцы, если будут достигнуты договоренности о потенциальных сделках, о которых сообщалось в прессе. Так, летом компания Intel, как сообщается, вела переговоры о покупке GlobalFoundries примерно за 30 млрд долларов, а компаниями Western Digital и Kioxia изучается возможность слияния, оцениваемая более чем в 20 млрд долларов. Однако более точной информации на этот счет пока нет.

Документом устанавливается трёхгодичный срок действия ЭПР.

Направлением разработки, апробации и внедрения цифровых инноваций является проектирование, производство и эксплуатация транспортных средств, в том числе высокоавтоматизированных транспортных средств и беспилотных воздушных судов, аттестация их операторов, предоставление транспортных и логистических услуг и организация транспортного обслуживания, — говорится в проекте программы ЭПР

Как следует из документа, речь идёт об авиационных работах с применением дронов, включая дроны с максимальной взлётной массой более 30 кг (в настоящее время такие работы, согласно законодательству РФ, не осуществляются). Для комплексного обеспечения эффективного и безопасного применения беспилотных авиационных систем (БАС) предполагается ввести в эксплуатацию в Томской области интеллектуальную платформу «Система управления опытным районом применения БАС «Купол» (СУОР «Купол»).

В рамках экспериментального правового режима планируется обеспечить условия для выполнения дронами работ по доставке широкого спектра грузов (от 0,1 кг до 1500 кг); аэрофотосъемке; сельскохозяйственных работ.

Применяться будут следующие технологии:

По истечении трёх лет будет проведена оценка эффективности и результативности ЭПР. Среди целевых показателей эффективности — количество полётов для выполнения авиаработ и авиаперевозок (56); количество предприятий-пользователей услуг (8); количество населённых пунктов/удалённых объектов, обслуживаемых с использованием БАС (7), и т.д.

Напомним, закон от 31.07.2020 № 258-ФЗ «Об экспериментальных правовых режимах в сфере цифровых инноваций в Российской Федерации» принят для создания правовых условий для ускоренного появления и внедрения новых продуктов и услуг в сферах применения цифровых инноваций с использованием таких цифровых технологий, как искусственный интеллект, распределённый реестр (блокчейн), нейротехнологии, квантовые технологии и прочих по перечню, определяемому правительством РФ.

Упрощённые правовые режимы в сфере цифровых инноваций называют регуляторной песочницей. Это особая правовая среда для тестирования новых продуктов, которая помогает снизить издержки бизнеса и ускорить разработку перспективных идей. Если экспериментальное регулирование докажет свою эффективность, его могут распространить на всю страну. Перечень технологий для «цифровых песочниц» утверждён в октябре прошлого года. В августе 2021 Министерство транспорта поддержало экспертное сообщество в необходимости отработки сценариев применения дронов в максимально возможном количестве ЭПР.

Проект сервиса грузовых перевозок с использованием дронов, обеспечивающих доставку широкого спектра грузов весом до 500 кг, вошёл в правительственный список проектов, для реализации которых необходим правовой режим «цифровой песочницы».

Выручка от продаж Foxconn увеличилась на 8,8% по сравнению с тем же периодом прошлого года и на 3,44% по сравнению с предыдущим кварталом, при этом продажи в сентябре были лучшими для компании в этом году. Самые прибыльные товарные группы включали потребительские интеллектуальные устройства, компьютеры и продукты для облачных сетей. Вероятно, это связано в немалой степени с тем, что в прошлом месяце компания Apple, чьим основным производственным партнёром выступает Foxconn, выпустила смартфоны линейки iPhone 13 и новые планшеты.

Foxconn ожидает, что во второй половине 2021 года валовая прибыль составит 12–13%, что является значительным увеличением по сравнению с первым полугодием, когда этот показатель был равен 8–9%.

Лазеры сверхкоротких импульсов (ЛСИ), к которым относятся фемтосекундные, аттосекундные и другие лазеры, это устройства, широко востребованные сегодня в медицине, металлообработке и спектроскопии. Фемтосекундные лазеры, например, способны генерировать импульсы длительностью от 100 фемтосекунд и меньше, что короче секунды в десять триллионов раз. За такое время свет успевает пройти всего 30 микрометров, рассказали ученые.

Уже при энергии всего в 100 наноджоулей (такова, например, кинетическая энергия столкновения с препятствием летящего комара) пиковая мощность импульса фемтосекундного лазера достигнет мегаватта, что можно сравнить с вспышкой 100 тысяч обычных ламп накаливания. Благодаря тому, что длительность сверхкоротких импульсов сравнима с периодом молекулярных колебаний в веществе, обработка сфокусированным лучом такого лазера позволяет снизить и локализовать тепловое воздействие на материал

Лазеры с длинными импульсами действуют на кристаллическую решетку в целом, приводя к усилению колебаний ядер и разогреву вещества. Сверхкороткие импульсы настолько быстрые, что колебания ядер почти не изменяются, а энергия света поглощается напрямую электронами. Электроны отвечают за химические связи, а значит, воздействуя локально на них, мы можем менять структуру вещества, — объяснил профессор кафедры квантовой физики и наноэлектроники МИЭТ Иван Бобринецкий.

Используя нелинейные оптические эффекты, можно сфокусировать лазер в пятно размером намного меньше длины волны света, вплоть до десятков нанометров, рассказали ученые. Это позволит полностью избежать «нецелевого» нагрева материала и превратит ЛСИ в своего рода сварочный аппарат, химически трансформирующий материал на атомарном уровне. Данный эффект был открыт в 2015 году на нанотрубках финскими учеными, а уже спустя полгода группа ученых МИЭТа продемонстрировала его при обработке графена.

 

Графен – самый прочный из известных материалов, прочнее стали и алмаза. Он обладает хорошей теплопроводностью, гибкостью и упругостью, на 97 процентов прозрачный, так как представляет собой одноатомный слой углерода. Эти и другие его уникальные свойства, однако, могут сильно пострадать при обработке традиционными методами, рассказали ученые МИЭТа.

Особенно востребован графен при разработке новой микроэлектроники, в том числе основанной на биологических принципах. При создании транзисторов традиционными методами, ориентированными на кремниевые материалы, свойства графена сильно падают.

Сотрудники МИЭТа предложили использовать сверхкороткие лазерные импульсы длительностью десятки и сотни фемтосекунд для создания электронных устройств на основе графена и родственных ему материалов.

Наша цель — уйти от так называемых «мокрых технологий», использующих обработку кислотами и другими жидкостями, к полностью оптическим методам локальной обработки материалов. Данную технологию можно сравнить с аддитивными технологиями на основе 3D-печати, только вместо пластика мы «пришиваем» лазером одиночные молекулы или перестраиваем кристаллическую решетку, — рассказал Иван Бобринецкий.

Такой подход может стать основной технологией нанофотоники нового поколения, уверены ученые. Он позволит за счет «пришивки» отдельных молекул (включая биологические, такие как белки) и формирования фоточувствительного перехода производить наноприемники единичных фотонов и другие электрооптические приемо-передающие устройства.

 

Создание электронных схем на новых физических принципах – главная практическая перспектива технологий фемтосекундной нанообработки углеродных материалов, рассказали ученые. Микрочипы новых типов будут обладать заметно большим быстродействием, низким энергопотреблением и сверхмалыми размерами.

Это обеспечит широкий круг новых применений, среди которых, например, имплантируемая электроника или быстрое производство персонализированных чипов с параметрами, нужными пользователю.

Фемтосекундные нанотехнологии позволят реализовать новый инженерный подход к созданию микрочипов в рамках единого технологического процесса, объяснили ученые МИЭТа. Причем с использованием фемтосекундного лазера можно обрабатывать графен не только в одной плоскости, но и в виде трехмерных структур.

Конечно, создать интегральную микросхему данными методами пока сложно, но более простые устройства, такие как сенсоры или датчики, уже можно реализовать. Например, нами были получены компактные фотодетекторы на основе углеродной нанотрубки и графена, — рассказал научный сотрудник МИЭТа Алексей Емельянов.

 

Обработка при помощи ЛСИ – самый быстрый метод промышленной модификации материалов, известный человеку, отметили ученые МИЭТа. Изготовление тех или иных наноразмерных изделий может быть реализовано в течение одного или нескольких импульсов длительностью в сотни фемтосекунд.

По словам ученых, другое не менее важное применение данной технологии – тераностика, то есть комплексный подход к медицине, объединяющий терапию и диагностику. Он основан на применении таких устройств, как, например, нанороботы, точечно доставляющие препараты внутри организма, сенсоры, чувствующие наличие единиц опасных молекул, или транзисторы на биологических принципах.

Благодаря наномодификации материалов сверхкороткими лазерными импульсами производство таких элементов становится возможным уже сейчас, сообщили ученые.

Мы хотим сделать первый шаг в этом направлении на стыке биоэлектроники и медицины. Локально «пришив» фотоаткивные белки к углеродным наноматериалам, мы создали биологические электронные схемы, которые будут чувствительны не только к внешнему оптическому воздействию, но и будут обладать эффектом памяти и способностью ориентироваться в среде организма, — прокомментировал аспирант МИЭТа Никита Некрасов.

Исследования, проводимые специалистами НИУ МИЭТ в данной сфере, осуществляются при поддержке гранта РНФ N 19-19-00401.

Напомним, тестирование сети началось в августе. Проект создания открытой квантовой сети реализуется участниками консорциума Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) «Квантовые коммуникации», созданного на базе НИТУ «МИСиС»: МТУСИ, ООО «КуРэйт», ООО «Код Безопасности».

Межвузовская квантовая сеть состоит из пяти узлов, расположенных в корпусах НИТУ «МИСиС» и МТУСИ, она имеет открытую архитектуру и масштабируется по мере появления новых участников. Доступ к сети получают вузы, научные организации, компании-партнёры, государственные учреждения и студенческие стартапы. На базе сети они могут разрабатывать ИБ-приложения с применением квантовых ключей.

Удалённый доступ к квантовой сети будет бесплатным – разработчики хотят, чтобы тестировать квантовый канал связи могли все желающие.

Как писал D-Russia.ru, в июне в России запустили первую линию квантовой связи между Москвой и Санкт-Петербургом. Как сообщил тогда заместитель председателя правительства Дмитрий Чернышенко, до 2024 года будет запущено 7 тысяч км квантовых сетей. Продолжение проекта обеспечено финансированием.

 

Функция квантовых коммуникаций (не следует путать с квантовыми вычислениями, это другая предметная область) состоит в обеспечении абсолютно защищённых каналов передачи данных. Технологии квантовых коммуникаций к настоящему времени разработаны до стадии практического использования.

Главное их достоинство состоит в принципиальной невозможности тайного несанкционированного доступа к передаваемым данным – такая попытка будет гарантированно замечена, т.к. любое снятие данных в канале изменяет его состояние.

Примитивное объяснение может состоять в следующем. Квантовая передача данных предполагает доставку из А в Б фотонов, они – носители данных. Перехватить фотон в канале можно, но это бесполезно: шпион может выяснить значение (0/1) единственного бита. Фотон нельзя, не разрушив, ни прочесть, ни копировать, а реакция на вмешательство шпиона в канал передачи данных, изолирующая его от передаваемой информации, происходит мгновенно.

Хотя базирующаяся в Токио компания производит некоторые микросхемы собственными силами, в случае более передовых изделий она полагается на зарубежных производителей, таких как TSMC. Компания намерена не только придерживаться этой стратегии, но и постоянно увеличивать использование контрактного производства, чтобы сохранить прибыльность.

Это связано с освоением все более тонких норм техпроцесса. На мощностях Renesas возможен выпуск только по нормам 40 нм и более.

Компания Renesas, созданная в 2010 году слиянием полупроводниковых подразделений Hitachi, Mitsubishi Electric и NEC, заняла прибыльную нишу в отрасли, в которой доминируют такие гиганты, как Intel, Nvidia, Qualcomm, TSMC и Samsung. Укреплению позиций компании способствовала активная диверсификация за пределы рынка автомобильной электроники и крупные приобретения. В 2017 году была куплена компания Intersil, в 2019 году — компания Integrated Device Technology, а в этом году — Dialog Semiconductor. Приобретения помогли Renesas превратиться из компании, ориентированной на внутренний японский рынок, в глобального производителя микросхем. Сейчас направления, не связанные с автомобильной электроникой, приносят Renesas более половины выручки и две трети прибыли.

Ещё в марте Xiaomi заявила, что планирует инвестировать в автомобильный бизнес 10 миллиардов долларов в течение следующих 10 лет. Эти планы были подтверждены в прошлом месяце, когда Xiaomi официально зарегистрировала свой бизнес по производству электромобилей Xiaomi EV Inc. В новой компании теперь работает 300 сотрудников, а возглавляет команду лично Лей Цзюнь, который заявил, что готов рискнуть всем и очень верит в успех этого проекта.

Потенциал китайского рынка электромобилей огромен. В этой стране почти каждый пятый автомобиль, зарегистрированный в прошлом месяце, — это электромобиль или гибрид. Даже китайский поисковый гигант Baidu в январе запустил собственную компанию по производству электромобилей.

За последние несколько лет сектор электромобилей Китая получил благоприятную государственную помощь, которая способствовала росту отрасли. По данным исследовательской компании Canalys, в 2021 году в Китае будет продано 1,9 миллиона электромобилей, что на 51% больше, чем в прошлом году.

Когда Xiaomi выпустит собственные электромобили в 2024 году, она столкнется с большой конкуренцией со стороны таких компаний, как BYD, Nio и Xpeng, а также, конечно же, Tesla.