Digital age: Техно пробиви и открития

Какво ново в света на технологиите и откритията? Вижте актуалните тенденции в седмичния ни обзор:

Ню Йорк създава квантов интернет в реална градска инфраструктура

Снимка: Shutterstock

Екип от учени от Нюйоркския университет (NYU), заедно с базирания в Бруклин квантов стартъп Qunnect и компанията Cisco, направиха важна стъпка към създаването на квантов интернет. Теа за първи път демонстрираха осъществимостта на свързването на заплетени квантови сигнали през множество точки, използвайки съществуващи телекомуникационни оптични влакна.

Този експеримент бележи прехода от лабораторни изследвания към реални градски мрежи, където законите на физиката правят прихващането на информацията невъзможно, за разлика от днешните класически мрежи.

Ключов елемент, който доближава квантовата мрежа до визията за пълноценен квантов интернет, е процес, наречен обмен на заплитания. Той позволява на частици светлина, които никога не са взаимодействали помежду си, да се заплитат, като по този начин свързват къси сегменти на мрежата в една единствена, по-голяма мрежа.

Именно този етап дълго време се оказзваше най-труден в развитието на технологията.

Тайлър Коуен, докторант, работещ под ръководството на Джавад Шабани, директор на Центъра за квантова информационна физика и Квантовия институт на Нюйоркския университет, който е изградил един от източниците на заплетени частици за експеримента, отбеляза, че тяхната работа демонстрира осъществимостта на свързването на квантови устройства в мащаба на цял град, използвайки реална инфраструктура, а не само в лабораторна обстановка.

Експериментът, чиито резултати бяха представени на годишната среща на Американското физическо дружество, а докладът беше публикуван на сайта arXiv, надгражда върху успеха на демонстрация от 2023 г. По това време Нюйоркският университет и Qunnect демонстрираха за първи път, че квантовите сигнали могат да се предават по търговски оптични влакна между Бруклин и Манхатън. Новата работа отива значително по-далеч, добавяйки трети възел и технология за споделяне на заплитане, за да свърже сигналите в структура, която започва да наподобява пълноценна мрежа. Въпреки че този експеримент не води веднага до създаването на квантов интернет, той разглежда едно от централните предизвикателства в областта - как надеждно да се свържат независими квантови устройства в реална градска инфраструктура. Това предизвикателство е особено остро извън лабораторията, тъй като фотоните лесно се губят във влакната, а влиянията на околната среда могат да нарушат крехките им квантови състояния. Екипът обаче демонстрира, че тези ефекти могат да бъдат контролирани достатъчно, за да поддържат заплитане в мащаба на цял мегаполис.

Ток във вода: Норвегия тества безжично зареждане за електрически кораби

Снимка: Shutterstock

Изследователската фондация SINTEF завърши разработването на технология за безжично зареждане на електрически кораби. Това е част от проекта Ocean Charger, чиято цел е да създаде чиста морска енергия. Основното предизвикателство е, че електрическите кораби трябва често да се връщат на брега, за да презаредят батериите си, но новата система ще им позволи да зареждат директно в морето.

Предаването на електрически ток в морето е значително усложнено от факта, че корабът и зарядната станция се люлеят във вълните, което води до разхлабване и прекъсване на всяка кабелна връзка. Това създава риск от прекъсване на контакта и образуване на дъга, докато соленият морски въздух и влагата проникват в пукнатините в конструкцията, бързо увреждайки металните компоненти. Предаването на ток изисква контакт метал в метал, което прави водонепроницаемото уплътнение невъзможно.

Новата система за зареждане е индуктивна и подобна на използваните в смартфоните, но е много по-мощна и сложна поради множеството си подсистеми за управление. Тъй като енергията се предава чрез магнитно поле, корабът и станцията могат да се движат успоредно един спрямо друг. Всички компоненти са сигурно защитени от запечатани корпуси - няма директен контакт, което опростява свързването на кораба със зарядната станция.

В следващия етап, след тестване в морето, се планира тази технология да бъде комбинирана с офшорни вятърни паркове. Това ще позволи на електрическите кораби да се зареждат, без да акостират в пристанище, което значително ще опрости и намали разходите за навигация. В крайна сметка ще бъде създадена цяла крайбрежна мрежа от зарядни станции – корабите на бъдещето отново ще плават по моретата, използвайки вятърна енергия, но с нов технологичен дизайн.

Гигантски китайски самосвал се движи странично и без шофьор в мини

Снимка: Shutterstock

Китайски инженери представиха самосвала Shuanglin K7, гигантска 110-тонна машина без шофьор за добив на материали от минни кариери. Разработен от базираната в Шанхай Shuanglin Group в сътрудничество с университета Цинхуа, камионът се отличава със странично движение и завиване на място, което му позволява да маневрира в тесни работни площадки и труден терен. В допълнение към невероятната си маневреност, машината е достатъчно мощна, за да работи денонощно.

Експерти от индустрията казват, че K7 променя играта: той се движи странично и завива на място, преодолявайки препятствия там, където други безнадеждно засядат. Това е първият в света автономен минен камион с разпределен модул за електрическо управление по проводник - колелата вече не са ограничени от традиционна ос. Всяко колело е независим интелигентен модул със собствен двигател, кормилна и спирачна система. Дори при частична повреда, електронната обезпеченост позволява на камиона да поддържа 70% от производителността си – критичен марж на безопасност.

K7 има полезен товар от 158 тона, а технологията му за смяна на батерията за пет минути осигурява непрекъсната работа. Каросерията на камиона е с обем от 100 кубически метра, а максималната скорост с товар е 30 км/ч. При спиране се възстановява до 85% от изразходваната енергия. Предварителните данни показват, че автоматизацията увеличава ефективността на транспорта с 35%. Премахването на водача елиминира риска от човешка грешка, което потенциално намалява инцидентите с 90%.

Китай в момента активно разширява прехода към напълно автоматизирани минни операции. В съответствие с националната цел за интегриране на интелигентни технологии, индустрията се стреми да замени човешките работници с напълно автономни електрически превозни средства до 2030 г.