Рубрика: 2030-е

Вакцины на основе мРНК для лечения рака и болезней сердца

Во время пандемии COVID-19 вакцины на основе мРНК стали перспективным и инновационным подходом к борьбе с вирусом SARS-CoV-2. Две компании, участвовавшие в исследованиях и разработках, — Pfizer-BioNTech и Moderna — произвели препараты, показавшие себя очень успешными, с заявленной эффективностью около 95% в предотвращении инфекций. Эти вакцины, являющиеся частью крупнейшей кампании вакцинации в истории, помогли глобальным усилиям по контролю за распространением вируса и смягчению последствий пандемии.

мРНК означает информационную РНК, тип генетического материала, который несет инструкции для клеток по производству белков. В отличие от двухцепочечной спирали ДНК, она имеет только одноцепочечную цепочку нуклеотидов. В мРНК-вакцинах против COVID-19 используется небольшой фрагмент генетического материала вируса, в частности шиповидный белок, который находится на поверхности вируса. Матричная РНК в вакцине инструктирует клетки организма вырабатывать безвредный фрагмент шиповидного белка, который затем запускает иммунный ответ, обучая иммунную систему распознавать вирус и бороться с ним, если человек заразится в будущем.

После успеха вакцин против COVID-19 в начале 2020-х годов продолжались исследования мРНК для потенциального использования в других областях здравоохранения. Ученые сообщили об огромном ускорении в этой области: 15-летний прогресс был «развернут» в течение 12–18 месяцев программы вакцинации против COVID-19.

Например, компания BioNTech разработала новую терапию на основе мРНК, вводимую в опухоли толстой кишки и меланому у мышей. Это лечение остановило рост опухоли и вызвало полную регрессию рака у 85% животных.  Позже BioNTech подписала соглашение с правительством Великобритании об ускорении клинических испытаний иммунотерапии мРНК на людях, направленных на улучшение результатов лечения рака за счет предоставления новых персонализированных методов лечения к 2030 году.

Другие компании придерживались таких же быстрых графиков, в том числе Moderna, которая в 2023 году обнародовала свой план борьбы с различными видами рака, сердечными заболеваниями и рядом редких заболеваний. Moderna намеревалась сделать ряд методов лечения на основе мРНК доступным в течение пяти лет, ожидая, что генетические причины многих заболеваний можно будет выявить и устранить «относительно просто» в течение 10 лет.

В этот период был достигнут ошеломляющий прогресс в лечении на основе мРНК, предлагая частичное или даже полное излечение от определенных заболеваний, включая несколько ранее неизлечимых.

В случае рака у пациента берут биопсию опухоли и отправляют в лабораторию, где ее генетический материал секвенируется для выявления мутаций, которых нет в здоровых клетках. Алгоритм определяет, какие мутации вызывают рост рака и могут вызвать срабатывание иммунной системы. Затем создается мРНК, содержащая инструкции по созданию антигенов, вызывающих иммунный ответ. После инъекции мРНК транслируется в белковые фрагменты, идентичные тем, которые находятся в опухолевых клетках. Иммунные клетки сталкиваются с ними и уничтожают раковые клетки, несущие те же белки.

К 2033 году эти персонализированные вакцины спасут миллионы жизней. В то время как рак в целом по-прежнему далек от полного излечения, терапия на основе мРНК является основным переломным моментом с точки зрения прогресса, при этом ряд подтипов в настоящее время относительно легко поддается лечению. РНК-мессенджер также дает надежду пациентам с сердечно-сосудистыми и аутоиммунными заболеваниями, а также с редкими состояниями, для которых не существует вариантов лечения.

More…

2033

Виртуальная реальность в разрешении 8K

Дисплеи 8K (с разрешением 33 МП на глаз) являются довольно стандартной функцией виртуальной реальности (VR) в этом году. Они предлагают в четыре раза больше пикселей, чем лучшие потребительские VR-продукты десятилетней давности.

После длительного периода практически без активности, индустрия виртуальной реальности пережила значительное оживление примерно с 2015 года. Прототип Oculus Rift и его последующий коммерческий выпуск привели к появлению десятков конкурентов в течение нескольких лет, в том числе моделей с лучшим разрешением и полями обзора (FOV).

Изначально будучи несколько дорогой и нишевой формой развлечений, VR значительно снизилась в стоимости в течение 2020-х годов. Пандемия COVID-19 ускорила его повсеместное внедрение. В период с 2021 по 2028 год в отрасли наблюдался совокупный годовой темп роста в 18 %. Виртуальные, дополненные и смешанные реальности вместе принесли 1,5 трлн долларов чистой экономической прибыли к концу десятилетия.

К 2030 году качество виртуальной реальности улучшается в геометрической прогрессии. Новейшие экраны теперь обеспечивают захватывающую детализацию и реалистичность, сверхнизкую задержку и широкий диапазон обзора, в то время как множество новых функций объединяются для дальнейшего повышения уровня погружения и интерактивности. Например, большинство гарнитур теперь включают в стандартную комплектацию опцию интерфейса мозг-компьютер (brain-computer interface, BCI) для записи электрических сигналов пользователей, позволяя управлять действиями, просто думая о них. Такая технология уже начала появляться несколько лет назад, но теперь значительно улучшилась с точки зрения скорости, точности и повсеместности.

Неинвазивные датчики, размещенные на коже головы, на сегодняшний день являются предпочтительным выбором для основного использования BCI. Однако в настоящее время начали появляться более продвинутые варианты инвазивных интерфейсов, поскольку технология переходит от чисто клинических применений (таких как лечение паралича) к бизнесу, отдыху и развлечениям. Хотя они всё ещё находятся на нишевой и экспериментальной стадии развития, ранние последователи, желающие пройти хирургическое вмешательство и иметь электроды, соприкасающиеся с поверхностью их мозга, могут использовать двунаправленные связи как для чтения, так и для записи информации в неокортекс головного мозга.

В играх виртуальной реальности эти более агрессивные BCI могут повысить уровень погружения, обманывая чувства таким образом, чтобы приблизить игрока к действию. Новые зрительные, слуховые и тактильные ощущения становятся возможными благодаря стимуляции как моторной, так и зрительной области коры головного мозга. На данном этапе эти эффекты довольно ограничены и используются только самыми закоренелыми геймерами, но обеспечивают более реалистичные способы взаимодействия с моделируемыми людьми, объектами и окружающей средой.

В этом десятилетии наблюдается значительный прогресс в технологии BCI, поскольку количество электродов, используемых в имплантатах, растет не по дням, а по часам, позволяя записывать и декодировать более крупные и сложные паттерны мозга. В дополнение к играм, интерфейсы мозг-компьютер приобретают популярность благодаря улучшению оздоровительных функций, таких как управляемая медитация и улучшение качества сна. В то же время возникают этические проблемы, связанные с согласием, конфиденциальностью, идентификацией и управлением, особенно когда BCI сочетаются с ИИ.

More…

2030

Завершение программы «Видение Саудовской Аравии 2030»

В этом году Саудовская Аравия реализует долгосрочные стратегические планы, направленные на снижение зависимости страны от нефти, диверсификацию экономики и развитие секторов государственных услуг, таких как образование, здравоохранение, инфраструктура, отдых и туризм. Ключевые цели “Саудовского видения 2030” включают укрепление экономической и инвестиционной деятельности, расширение международной торговли, не связанной с нефтью, и содействие созданию более мягкого и светского имиджа Королевства.

Наследный принц Мохаммад бен Салман впервые объявил о своем видении в 2016 году. Затем Саудовский совет по экономическим вопросам и вопросам развития (CEDA) приступил к определению и мониторингу шагов, имеющих решающее значение для реализации к 2030 году. CEDA учредила 13 программ, называемых Программами реализации видения, охватывающих различные области, такие как энергетика, финансы, жилье, качество жизни и транспорт.

Цели Королевства на 2030 год включали:

• Переместить Саудовскую Аравию с 19-й по величине экономики в мире в топ-15

• Увеличить ненефтяные государственные доходы со 163 млрд саудовских риалов (43,5 млрд долларов США) по меньшей мере до 1 трлн риалов (267 млрд долларов США).

• Увеличить долю женщин в рабочей силе с 22 % до 30%

• Увеличить вклад малых и средних предприятий в ВВП с 20 % до 35%

• Увеличить вклад частного сектора с 40 % до 65 % ВВП

• Увеличить расходы домашних хозяйств на культурные и развлекательные мероприятия внутри Королевства с текущего уровня 2,9% до 6%

• Увеличить долю лиц, занимающихся спортом не реже одного раза в неделю, с 13 % населения до 40%

• Увеличить среднюю продолжительность жизни с 74 до 80 лет

• Чтобы три саудовских города вошли в 1% лучших городов мира

• Более чем вдвое увеличить число объектов наследия Саудовской Аравии, зарегистрированных в ЮНЕСКО

Наряду с этими социально-экономическими мерами начали появляться предложения по различным крупномасштабным проектам. Разработчики намеревались как улучшить внутренний транспорт и инфраструктуру страны, так и продемонстрировать Саудовскую Аравию миру как место для отдыха и инвестиций. Они включали новые торговые, гостиничные, развлекательные, культурные и жилые мегапроекты, а также промышленные, логистические и корпоративные объекты.

Безусловно, самым дорогостоящим и заметным стал умный город стоимостью 500 миллиардов долларов в северо-западной части страны. Известный как Neom – сочетание греческого слова neos, означающего “новый”, и арабского слова mustaqbal, означающего “будущее”, – он будет действовать независимо от существующей правительственной структуры, со своим собственным налоговым и трудовым законодательством и автономной судебной системой. По словам его разработчиков, Neom станет “центром инноваций, где глобальный бизнес и новые игроки смогут исследовать, внедрять и коммерциализировать передовые технологии для ускорения прогресса человечества”. В 2021 году наследный принц Саудовской Аравии Мухаммед бен Салман представил первую крупную застройку в зоне Neom, планируемый город под названием “Линия”.

Линия (как следует из ее названия) будет состоять из длинной застройки протяженностью более 170 км. Этот огромный, непрерывный городской пояс связывает побережье Красного моря на западе с горами и долинами на востоке. Разработчики намеревались изменить традиционную планировку города, сделав акцент на природе, удобстве для жизни, здоровье и общественных связях.

Генеральный план Линии предусматривал строительство “вокруг природы, а не над ней”. Все основные повседневные потребности находятся в пределах пяти минут ходьбы для каждого жителя, поэтому потребность в автомобилях и других транспортных средствах отсутствует кроме системы сверхскоростного общественного транспорта, проходящего по всей  протяженности Линии, с предприятиями и сообществами, также имеющими гиперсвязь через цифровую структуру, включающую искусственный интеллект (ИИ) и робототехнику. ИИ следит за городом, используя прогностические модели и модели данных для оптимизации повседневной жизни граждан различными способами. Линия самодостаточна за счет местных продуктов питания, работающих на 100% чистой энергии, с многочисленными парками и другими зелеными насаждениями, а также с устойчивыми и регенеративными методами, принятыми по всему городу.

Разработчики завершили первую фазу Линии к 2025 году. После последующего расширения его население достигло более миллиона к 2030 году, и в настоящее время город увеличил экономику Саудовской Аравии на 180 миллиардов Саудовских риалов (48 миллиардов долларов США).

В дополнение к передовым технологиям, Линия может похвастаться и другими благами. Его расположение делает его благоприятным с точки зрения погодных и климатических условий, являясь одним из немногих районов Саудовской Аравии, где зимой выпадает снег, а также благодаря океанскому бризу и возможностям для отдыха на воде. Температура на 10 °C ниже, чем в среднем по Аравийскому полуострову. В качестве ещё одного географического преимущества, его могут посетить более чем 40% населения мира менее чем за четыре часа полета, в то время как 13% мировой торговли уже проходит через Красное море.

Линия служит моделью для будущих разработок в зоне Neom, а также вдохновляет на другие крупномасштабные инфраструктурные проекты как в Саудовской Аравии, так и во всем мире.

More…

2030

Телескоп Эйнштейна приступает к работе

Телескоп Эйнштейна (Einstein Telescope – ET) – это обсерватория-детектор гравитационных волн третьего поколения, разработанная исследовательскими институтами Европейского союза. Обладая в 10 раз большей чувствительностью, чем любой предыдущий прибор, он позволяет проводить точную гравитационно-волновую астрономию –  значительно увеличивая расстояние, на котором можно изучать двойные черные дыры и другие источники гравитационных волн, одновременно улучшая тесты общей теории относительности Эйнштейна.

В 1916 году Альберт Эйнштейн в общей теории относительности предсказал существование гравитационных волн. Согласно теории, мощные гравитационные возмущения во Вселенной создают гравитационные волны в пространстве-времени. Их обнаружение в 2015 году открыло новые возможности для астрономии, и позволяет исследовать части Вселенной, до сих пор недоступные для наблюдения.

ET достигает своей гораздо более высокой чувствительности за счет увеличения размеров интерферометра по сравнению с оборудованием предыдущего поколения при одновременном внедрении ряда новых технологий. Он имеет три стороны, каждая длиной 10 км, образующие равносторонний треугольник. В отличие от него, более ранний интерферометр Virgo (установленный в 2007 году) имел стороны всего 3 км. В каждом углу установлены по два детектора.

В дополнение к своим огромным размерам, ET включает в себя современные вакуумные и криогенные технологии, способные охлаждать некоторые основные оптические элементы чуть выше абсолютного нуля, наряду с новыми квантовыми технологиями для уменьшения колебаний света. Общий объём вакуума является самым большим из когда-либо реализованных: 120 000 м3. Почти весь объект построен на глубине 300 м под землей, чтобы минимизировать помехи и уменьшить экологические возмущения.

В то время как второе поколение обсерваторий гравитационных волн изучало Вселенную на расстоянии 10 миллиардов световых лет, телескоп Эйнштейна способен заглянуть еще дальше в прошлое, в космические “Темные века” – когда начали формироваться первые звезды, галактики и нити.

 

 

Используя чрезвычайную чувствительность и частотную полосу ET, вся популяция черных дыр звездной и промежуточной массы доступна на протяжении всей истории Вселенной, это помогает ученым понять происхождение чёрных дыр (звездное по сравнению с первородным), их эволюцию и демографию.

Установка может обнаруживать до миллиона гравитационных волн каждый год от двойных источников, распределенных по всей Вселенной. Он исследует физику вблизи горизонтов черных дыр (от тестов общей теории относительности до квантовой гравитации) и раскрывает новые идеи о природе темной материи (таких как первичные черные дыры, облака аксионов и темная материя, накапливающаяся на компактных объектах). Он также изучает темную энергию и возможные модификации общей теории относительности в космологических масштабах.

В дополнение к черным дырам, ET выполняет подробные наблюдения нейтронных звезд, вторых по плотности тел во Вселенной после черных дыр. Изучая инспиральную фазу этих объектов размером с город (разрушенные ядра звезд-сверхгигантов) и возникновение приливных эффектов с высоким отношением сигнал / шум, астрономы получают беспрецедентное представление об их внутренней структуре. Фундаментальные свойства материи также могут быть открыты в совершенно неисследованном режиме, таком как квантовая хромодинамика при сверхвысоких плотностях и возможных экзотических состояниях материи.

Проект ET стоимостью 2 млрд евро является долгосрочным проектом, который начнет функционировать в 2035 году и рассчитан на 50 лет. В последние годы также было развернуто несколько других обсерваторий следующего поколения для изучения источников гравитационных волн, включая Athena, E-ELT и Square Kilometre Array. Наряду с телескопом Эйнштейна они открывают новые важные знания об истории и природе Вселенной.

More…

2035

В Брисбене проходят летние Олимпийские игры

В июле и августе 2032 года Австралия в третий раз в своей истории принимает летние Олимпийские игры. Двумя предыдущими местами проведения были Мельбурн в 1956 году и Сидней в 2000 году. На этот раз выбранным местом является Брисбен, на восточном побережье страны. Это также лишь второй случай, когда Летние игры проводятся зимой в Южном полушарии, после Олимпийских игр 2016 года в Рио-де-Жанейро.

В дополнение к самому Брисбену, мероприятия проводятся в близлежащих городах Голд-Кост (на юге) и Саншайн-Кост (на севере), где используются площадки Игр Содружества 2018 года. Четвертая “Региональная зона” создана для игр в футбол в более отдаленных местах. К 2032 году будет построено несколько новых спортивных центров и стадионов. Также улучшается транспортное сообщение между тремя основными регионами. Общая стоимость как Олимпийских, так и Паралимпийских игр – первоначально оценивавшаяся в 5 миллиардов долларов – впоследствии превысила расходы. Однако это намного меньше, чем бюджет в 26 миллиардов долларов на Токио 2020, самыми дорогими играми в истории.

2032

Суперкомпьютеры достигают производительности в зеттафлопс

Суперкомпьютеры сейчас в 1000 раз мощнее, чем в 2021 году. Самые быстрые машины достигают 1021 операций с плавающей запятой в секунду (FLOPS). Зеттаскейл – термин, обозначающий суперкомпьютеры с производительностью порядка одного зеттафлопса, следует после экзаскейла (миллиарда миллиардов (1018) операций над числами с плавающей точкой в секунду).

Суперкомпьютер, работающий на 1 зеттафлопсе, способен полностью моделировать погоду следующих двух недель на Земле. Количество людей, жалующихся на неточные прогнозы, сводится к нулю, поскольку всё больше и больше метеорологических агентств модернизируют свои системы мониторинга. Модели изменения климата также становятся более точными, чем когда-либо прежде, что еще больше снижает неопределенность в отношении повышения температуры и будущих последствий. Это оказывает ещё большее давление на правительства и предприятия, требуя принятия значимых мер.

Вычисления zettascale также могут значительно сократить время, необходимое для астрофизического моделирования редких явлений, таких как черные дыры, слияния нейтронных звезд и сверхновых. Например, расчеты 3D-модели нестабильности ударной волны от коллапсирующего ядра сверхновой, для выполнения которых на машинах с петафлопсом требовался миллион процессорных часов, на машинах с эксафлопсом 1000 часов, теперь можно выполнить всего за один час.

В микроскопическом масштабе биологические исследования переходят от “моделирования концепции доказательства” к “моделированию производства”. В то время как первые могут представлять короткие траектории в больших системах, содержащих многие миллионы атомов, или миллисекундные траектории в ультра-упрощенных системах, последние позволяют хорошо отбирать образцы больших систем, встроенных в сложные биологические среды. Можно наблюдать не только сворачивание крупных белков, но и весь клеточный протеом и динамику всех путей передачи сигналов. Это раскрывает механизмы старения, клеточного цикла и многих других аспектов биологии более подробно, чем когда-либо прежде.

Наряду с этими традиционными приложениями продолжают появляться интеллектуальные вычислительные приложения, такие как глубокое обучение. Поэтому в конструкциях процессоров в системах зеттаскейл больше учитывается арифметика смешанной точности (числа с различной шириной за одну операцию) для поддержки более разнообразных рабочих нагрузок. Микроархитектуры развиваются, чтобы состоять из все более разнообразных и гетерогенных компонентов, при этом многие формы специализированных ускорителей, включая новые парадигмы, такие как квантовые вычисления, сосуществуют для повышения производительности. Новые соединительные материалы, такие как фотонные кристаллы, позволяют использовать полностью оптические соединительные системы, что приводит к более масштабируемому, высокоскоростному и недорогому соединению. Технологии мемристоров также развиваются, сокращая разрыв между хранилищем данных и вычислениями.

Несмотря на новые системы охлаждения и другие улучшения эффективности, требования к мощности для вычислений зеттаскейл огромны. Некоторые из них имеют пиковое потребление свыше 100 мегаватт (МВт), достаточное для питания небольшого города, и более чем в три раза превышающее показатель японской Фугаку, самой быстрой машины в мире в 2021 году.

More…

2036

Космический аппарат DAVINCI+ опускается на Венеру

DAVINCI+ – это роботизированный космический аппарат, отправленный для исследования атмосферы Венеры в рамках исследовательской программы НАСА. Запущенный в 2029 году, выполнив серию облётов вокруг планеты, зонд направит спускаемый аппарат в 2031 году – впервые со времен “Пионера”, запущенного НАСА на Венеру в 1978 году, и “Веги” от СССР в 1985 году.

В ходе миссии изучаются вопросы формирования и эволюции атмосферы Венеры, идёт поиск признаков того, что в прошлом на поверхности Венеры был океан из воды. Спускаемый зонд исследует пробы воздуха на разных высотах в поисках благородных газов (криптонаргонксеноннеон), а также других химических элементов и соединений, которые могут помочь изучить прошлое планеты.

Во время 63-минутного спуска на парашюте этот сферический зонд постоянно измеряет химический состав и другие свойства атмосферы вплоть до поверхности. Эти данные, в 10 раз более подробные, чем любая предыдущая миссия, помогают понять происхождение атмосферы, её эволюцию с течением времени, а также то, как и почему она отличается от атмосферы Земли и Марса.

Прежде чем зонд достигнет поверхности, DAVINCI+ делает первые в истории фотографии с высоким разрешением интригующей рельефной местности планеты (“тессеры”), чтобы исследовать её происхождение. Эта камера, визуализатор спуска Венеры (VenDI), похожа на визуализатор спуска Марса (MarDI) и показывает поверхность Венеры в потрясающих, невиданных ранее деталях.

Другие приборы зонда включают два спектрометра для получения первых подробных исследований на месте благородных и следовых газов и связанных с ними соотношений изотопов, а также “исследование структуры атмосферы” для измерения динамики атмосферы Венеры во время входа и спуска.

Все эти открытия помогают ученым понять, почему Венера и Земля шли такими разными путями по мере становления, обеспечивая ещё одну точку сравнения для исследований скалистых экзопланет. В это время на Венере также проходит сестринская миссия “VERITAS“, в которой основное внимание уделяется картографии и геологии.

2031

EnVision выходит на орбиту Венеры

EnVision – космический аппарат, разработанный Европейским космическим агентством (ЕКА) для изучения Венеры. ЕКА выбрало EnVision в 2021 году в качестве пятой миссии среднего класса для своего плана Космического видения. Запущенный в 2031 году, полёт занимает 15 месяцев, чтобы достичь планеты, и еще 16 месяцев на аэробрейкинг, чтобы достичь вращения по орбите.

Зонд помогает ученым понять взаимосвязь между геологической активностью Венеры и атмосферой, потенциально находя подсказки о том, почему Венера и Земля пошли такими разными эволюционными путями. Он определяет уровень и характер текущей активности, раскрывает последовательность геологических событий, которые породили целый ряд особенностей поверхности, и подтверждает, были ли когда-то на Венере океаны, и была ли она когда-то пригодна для жизни. Благодаря аппарату учёные получают новые знания об организующей геодинамической структуре, которая контролирует выделение внутреннего тепла с планеты. Высота полета зонда колеблется от 220 до 470 км, а продолжительность миссии составляет 4,5 года.

В комплектацию аппарата входят три прибора, а также производится радионаучный эксперимент. Радар с синтезированной апертурой Венеры (VenSAR) позволяет использовать несколько методов визуализации и определения дальности с пространственным разрешением до 10 метров. Он даёт характеристики структурным и геоморфологическим свидетельствам многомасштабных процессов, которые сформировали геологическую историю Венеры, и раскрывает текущую вулканическую, тектоническую и осадочную активность. Второй прибор, радиолокационный эхолот Венеры (SRS), проникает в верхний слой недр на километр в поисках подземных слоев и их структуры, включая ударные кратеры и их содержание, тессеры (черепице-подобные детали рельефа поверхности) и их границы, потоки лавы и их края, равнины и тектонические особенности, чтобы выявить стратиграфические взаимосвязи в различных диапазонах глубин и горизонтальных масштабах. Третий прибор, Venus Spectroscopy Suite (VenSpec), предоставляет композиционные данные о типах горных пород, атмосферные измерения с чрезвычайно высоким разрешением, подробный мониторинг сернистых газов и сканирование таинственного УФ-поглотителя в верхних облаках Венеры.

В дополнение к трем основным приборам гравитационная и радиосистема отображает гравитационное поле Венеры в высоком разрешении, позволяя исследовать ее глубокую внутреннюю структуру и подтвердить размер и текущее состояние ядра. Он также измеряет свойства атмосферы с помощью  дистанционного зондирования методом радиозатмения.

До этого за последнее десятилетие к Венере отправлялись и другие зонды – российский наземный спускаемый аппарат Venera D, а также миссии НАСА VERITAS и DAVINCI+, значительно улучшающие научные знания об этой планете.

2034

Квантовые компьютеры взламывают ключи RSA-2048

К 2033–2035 гг. квантовые компьютеры становятся настолько мощными и с таким длительным временем когерентности, – что они могут разблокировать ранее высокоуровневое шифрование с сотнями цифр за считанные секунды.

Квантовые компьютеры начали появляться в предыдущем десятилетии как революционная альтернатива “классическим” компьютерам. В то время как последние были ограничены двоичными единицами и нулями, квантовые системы имели преимущество одновременного использования нескольких значений, что позволяло им работать с астрономически огромными числами, на вычисление которых обычно уходили миллионы или миллиарды лет.

В течение 2010-х годов самые мощные квантовые компьютеры содержали несколько десятков кубитов – квантовый эквивалент компьютерных битов, что делало их хуже традиционных компьютеров. Такие компании, как D-Wave, заявляли о тысячах кубитов, но полагались на метод, называемый квантовым отжигом, не принятый исследователями в качестве “универсальных” квантовых компьютеров и подверженный высокой частоте ошибок.

В то время как быстрое наращивание кубитов произошло в 2020-х годах, время согласованности (когерентности) оставалось большой проблемой. Определяемый как время, в течение которого кубит может хранить точную информацию, обычно измерялся в масштабах нано – или микросекунд. Однако к концу десятилетия квантовые компьютеры начали превышать время когерентности в одну секунду или более.

В 2030-х годах время согласованности возросло ещё больше, со стабильными и непрерывными вычислениями продолжительностью 10 секунд или более. Сочетание всё более последовательных и отказоустойчивых систем с ещё более высоким количеством кубитов теперь позволило квантовым компьютерам работать с поистине гигантскими числами. Это включает в себя и решение алгоритмов шифрования высокого уровня. Например, классическим компьютерам потребовалось бы 300 триллионов лет, чтобы преодолеть 617 цифр стандарта шифрования RSA-2048. Владельцы квантовых компьютеров теперь достигают этого успеха за 10 секунд.

К середине 2030-х годов, с переходом крупномасштабных квантовых компьютеров из лаборатории в более широкое использование, огромные объемы доступной вычислительной мощности открывают множество возможностей, но также и опасностей. В то время как большинство правительств и предприятий приняли меры по модернизации своей ИТ-инфраструктуры, устаревшие системы без необходимых улучшений безопасности в настоящее время уязвимы для кибератак со стороны государственных структур и организованных преступников.

В дополнение к персональным данным пользователей, возможность взлома ключей RSA-2048 также раскрывают государственные и промышленные секреты, а также информацию, относящуюся к давним теориям заговора, историческим архивам и так далее. Сообщения средств массовой информации этого времени освещают ряд взломов и утечек, что побуждает к более тщательному изучению технологий квантовых компьютеров и шифрования в целом.

More…

2033

Китайская ракета Чанчжэн-9 начинает полеты на Луну

Long March 9 (официально CZ-9, Чанчжэн-9) – новая китайская ракета, впервые анонсированная в 2018 году и предназначенная для дальних полетов на Луну, Марс и за его пределы. С грузоподъемностью 140 000 кг на низкой околоземной орбите (LEO) и 50 000 кг для транслунного перехода, она входит в число самых больших ракет, когда-либо построенных, – одна из очень немногих ракет-носителей класса “сверхтяжелая”.

“Долгий марш-9” представляет собой трехступенчатую ракету с большим сердечником диаметром 10 метров, окруженную кластером из четырех двигателей. Сравнимая по размерам с вышедшим на пенсию Сатурном V от НАСА, эта огромная ракета специально разработана для расширения возможностей Китая за пределами Земли и в глубинах космоса. На вершине ракеты находится космический корабль следующего поколения, способный к полету на Луну, вместимостью до шести астронавтов.

Проект Чанчжэн-9 завершил технико-экономическое обоснование в 2021 году и в том же году получил одобрение правительства. 14-й пятилетний план (2021-25 годы) позволил ей перейти к следующему этапу развития. К 2030 году состоялся первый испытательный полет, и ракета-носитель готовится к использованию в лунных миссиях. После дополнительных испытательных полетов Китай высадит своих первых астронавтов на Луну в начале этого десятилетия.

Это происходит наряду с аналогичными усилиями США, у которых теперь тоже есть собственная ракета с двигателем, способным доставлять корабли до Луны – космическая система запуска (SLS), а также коммерческими компаниями, такие как SpaceX и Blue Origin. Две страны, участвующие во второй космической гонке в течение последних двух десятилетий, теперь, наконец, видят плоды своих долгосрочных исследований и разработок.

Чанчжэн-9 является ключевой частью операций Китая на Луне не только для отправки астронавтов в краткосрочные миссии, но и для установления более постоянного присутствия. Его огромная грузоподъемность позволит образовать научный форпост на лунной поверхности в конце 2030-х годов.

More…

2030