«Зелёная» революция и эликсир от депрессии. Топ разработок российских учёных

Оценка первого российского 50-кубитного квантового вычислителя на платформе холодных ионов показала, что созданный специалистами ФИАНа компьютер не просто демонстрирует невероятные возможности российской науки, но и ставит под сомнение лидерство на мировой арене таких технологических гигантов, как IonQ и Quantinuum. 

Мы продолжаем рассказывать о достижениях российских учёных, и сегодня речь также пойдёт о революционной системе прогнозирования, которая превзошла даже возможности ИИ и не имеет аналогов в мире; о прорывных технологиях в «зелёной» энергетике, способных кардинально изменить будущее водородных топливных элементов; о революционной разработке по добыче алмазов с беспрецедентной производительностью до 300 тонн руды в час; и даже об уникальном безалкогольном «чудо-эликсире», который борется с расстройствами пищевого поведения, депрессией и эмоциональной нестабильностью.

Все подробности в нашем материале!

Учёные Государственного университета управления (ГУУ) представили уникальные методики прогнозирования, разработанные под руководством доктора технических наук, профессора Алексея Терентьева. В отличие от традиционных систем, основанных на анализе исторических данных и искусственном интеллекте, новая модель создаёт различные варианты будущей реальности и выбирает оптимальное решение. По словам профессора Терентьева, алгоритм, разработанный учёными ГУУ, значительно сокращает количество необходимых итераций, отсекая неоптимальные решения. Это позволяет достичь результатов, на 10% превосходящих существующие методики прогнозирования. Как пояснил Терентьев, уникальность модели заключается в том, что она не опирается на исторические данные, а самостоятельно создаёт различные сценарии развития событий и выбирает оптимальный. 

«Представьте ситуацию: руководству региона нужно выбрать наиболее подходящий вид топлива – газ, нефть или уголь. Учитываются цена, экологичность, логистика, но будущее непредсказуемо. Наша модель, несмотря на эту неопределённость, всегда найдёт лучшее решение», –  рассказал учёный.

Разработка может быть применена в самых разных сферах, от экономики и медицины до информационных систем и политики. В настоящее время методика используется при разработке системы рейтингового оценивания транспортно-логистических предприятий, определяя наиболее эффективные виды транспорта в конкретных регионах. Учёные утверждают, что система позволяет принимать взвешенные решения даже в условиях высокой неопределённости, выбирая оптимальные варианты развития событий.

Специалисты Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) завершили оценку первого в России 50-кубитного квантового вычислителя на платформе холодных ионов, разработанного в рамках дорожной карты «Росатома». По ключевым параметрам система конкурирует с лидерами индустрии, такими как IonQ и Quantinuum. Устройство использует 50 кубитов, реализованных через цепочку из 25 ионов иттербия-171, охлаждённых почти до абсолютного нуля. Управление кубитами осуществляется лазерами. Ключевое преимущество разработки ФИАН – полная связность, позволяющая связать любой кубит с любым за один такт.

Несмотря на то, что точность двухкубитных операций (0.93) пока уступает мировым лидерам, система использует инновационный подход: каждый ион представляет собой не один кубит, а два (кукварт), что повышает информационную плотность.

Процессор успешно выполнил алгоритм Гровера, рассчитал структуры молекул, провёл симуляции и обучил нейросеть. Среди российских квантовых платформ разработка ФИАН выделяется числом кубитов и полной связностью.

Развитие проекта включает повышение точности операций, масштабирование и подготовку к серийному производству. Параллельно в России развивается инфраструктура квантовых вычислений, включая онлайн-платформу РТУ МИРЭА и доступ к компьютеру ФИАН через Российский квантовый центр. Цель следующего этапа – создание коммерческих квантовых компьютеров, не требующих постоянного обслуживания.

Российские учёные представили инновационную разработку в области возобновляемой энергетики — уникальный композитный материал для водородных топливных элементов нового поколения. Разработка, созданная специалистами Института общей и неорганической химии РАН, обещает кардинально улучшить работу протонообменных мембран, ключевых компонентов водородных батарей.

Доктор химических наук Екатерина Сафронова, старший научный сотрудник лаборатории ионики функциональных материалов ИОНХ РАН, отметила, что новая разработка — это важный шаг на пути к созданию экологически чистых и устойчивых источников энергии, способствуя снижению выбросов парниковых газов и переходу к более экологичному будущему. Новый материал не только продлит срок службы топливных элементов, но и увеличит их мощность.

Новая технология открывает перспективы для использования водородных топливных элементов в экологически чистом транспорте и робототехнике. Тесты показали, что топливные элементы с новыми мембранами демонстрируют в 3,9–5,3 раза большую мощность по сравнению с существующими аналогами при низкой влажности в 30%. Кроме того, они обладают повышенной механической устойчивостью, что расширяет возможности их применения. 

Команда учёных из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, МГУ им. М. В. Ломоносова и Института спектроскопии совершили Российские синтезировала комплексы иттербия с органическими лигандами, излучающие инфракрасный свет с квантовой эффективностью, которая вдвое превышает известные аналоги. Эти новые соединения, излучающие свет под действием ультрафиолета с эффективностью до 7 процентов, открывают широкие перспективы в биомедицине, оптоэлектронике и лазерных технологиях.

Ученые разработали соединения на основе иттербия и производных пиразолона, используя вспомогательные лиганды с атомами фосфора или мышьяка. Ключевым открытием стало выявление роли состояний с переносом заряда в передаче энергии и способности правильно подобранных лигандов подавлять процессы тушения, что и привело к рекордной эффективности люминесценции.

Руководитель проекта, Илья Тайдаков, подчеркнул, что разработка открывает новые горизонты для создания материалов, используемых в биовизуализации, люминесцентной микроскопии и термометрии. 

Российские инженеры разработали универсальный высокопроизводительный сепаратор для извлечения алмазов, способный в три-четыре раза увеличить производительность по сравнению с существующими установками. Разработка, созданная специалистами Центра инноваций и технологий АЛРОСА совместно с инновационным центром «Буревестник» и Удачнинским горно-обогатительным комбинатом, сочетает рентгенолюминесцентный и рентгенографический анализ сырья для повышения точности.

Новый сепаратор отличается мобильностью, не требуя стационарного монтажа и позволяя использовать его непосредственно на месторождениях. Подача и анализ сырья происходят в режиме свободного падения, что обеспечивает производительность до 300 тонн в час.

Руководитель Центра инноваций и технологий АЛРОСА Андрей Насекайлов отметил, что аналогов этому оборудованию в мире нет, многие технологические решения были разработаны с нуля. В настоящее время сепаратор проходит пусконаладочные работы и готовится к испытаниям под реальной нагрузкой на обогатительной фабрике. В случае успеха планируется серийный выпуск модели.

Новосибирские учёные разработали уникальный пластик, который не накапливает статическое электричество, что открывает возможности его использования во взрывоопасных отраслях, например, в нефтегазовой промышленности. Секрет — в углеродных нанотрубках, разработанных Институтом катализа СО РАН.

Нанотрубки, добавленные в пластиковые гранулы, создают электропроводящую сетку, предотвращая накопление статического электричества. «Нанотрубки придают электропроводящие свойства за счёт того, что создают трёхмерную сетку внутри материала», – пояснил Дмитрий Чебочаков из НГУ.

Новый материал, кроме антистатических свойств, отличается повышенной прочностью, эластичностью и износостойкостью, а его свойства можно настраивать. Он подходит для производства труб для газа и нефтепродуктов, контейнеров для взрывоопасных веществ, авиа- и машиностроения.

Технология запатентована и готова к передаче бизнесу, интерес уже проявили крупные промышленные партнёры. Разработка значительно превосходит зарубежные аналоги.

Учёные из Российского экономического университета им. Г. В. Плеханова разработали и запатентовали безалкогольный напиток, обогащённый мощными флавоноидами. Новинка, созданная на основе ультразвуковой экстракции из целебных ромашки и солодки, обещает стать настоящим союзником в борьбе с расстройствами пищевого поведения, депрессией и эмоциональной нестабильностью.

Ключевой секрет эффективности напитка – в флавоноидах, мощных природных антиоксидантах, извлечённых из ромашки аптечной и солодки голой при помощи ультразвуковой экстракции. Одна порция (300 мл) обеспечивает не менее 15% суточной дозы этих ценных веществ, включая значительное количество куркумина, известного своими нейрозащитными свойствами.

Разработчики подчёркивают, что их продукт отвечает современным трендам в питании – он функционален, полезен, и, что немаловажно, полностью натурален. Он лишён синтетических добавок и побочных эффектов, что делает его привлекательным для потребителей, которые заботятся о своём здоровье и стремятся к осознанному выбору продуктов.

«Сейчас наблюдается явный запрос на продукты, которые целенаправленно поддерживают здоровье, укрепляют иммунитет и улучшают самочувствие, – отмечает руководитель исследования, заведующий кафедрой пищевых технологий РЭУ им. Г. В. Плеханова, доктор технических наук Игорь Никитин. – Наш напиток – это пример того, как природные компоненты могут быть использованы для поддержания ментального здоровья, без необходимости прибегать к синтетическим препаратам».

Разработка уже запатентована и, по словам учёных, готова к появлению на прилавках магазинов.

Автор: Ирина Леонова