`

СПЕЦИАЛЬНІ
ПАРТНЕРИ
ПРОЕКТА

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Квантовые компьютеры соединяются

Многообещающий путь к более крупным квантовым компьютерам - это организация небольших систем, оптимизированных для множества задач. Для динамического соединения и переплетения любых двух систем фотонная интерференция становится мощным методом из-за ее совместимости с устройствами на кристалле и распространения на большие расстояния в квантовых сетях.

Одним из основных препятствий на пути к коммерциализации квантовой фотоники остается изготовление и интеграция масштабируемых квантовых систем в наномасштабе из-за их печально известной чувствительности к мельчайшим возмущениям в ближайшем окружении. Это сделало чрезвычайно сложной задачей разработку систем, которые можно использовать для квантовых вычислений, одновременно предлагая эффективный оптический интерфейс.

Недавний результат, опубликованный в Nature Materials, показывает, как можно преодолеть препятствие интеграции. Работа основана на многонациональном сотрудничестве с исследователями из университетов Штутгарта (Physics 3), Дэвиса, Калифорния, Линчёпинга и Киото, а также Института Фраунгофера в Эрлангене, Центра Гельмгольца в Дрездене и Института Лейбница в Эрлангене. Лейпциг.

Исследователи придерживались двухэтапного подхода. Во-первых, их предпочтительная квантовая система - это так называемый центр вакансии кремния в карбиде кремния, который, как известно, обладает особенно устойчивыми спин-оптическими свойствами. Во-вторых, они изготовили нанофотонные волноводы вокруг этих центров окраски, используя щадящие методы обработки, которые сохраняют основной материал практически без повреждений.

«С помощью нашего подхода мы смогли продемонстрировать, что превосходные спин-оптические свойства наших центров окраски сохраняются после нанофотонной интеграции, - сказал Флориан Кайзер (Florian Kaiser), доцент Штутгартского университета, руководитель этого проекта. - Благодаря надежности наших квантовых устройств мы получили достаточно места для изготовления квантовых вентилей на кубитах с несколькими ядерными спинами. Поскольку эти спины показывают очень долгое время когерентности, они отлично подходят для реализации небольших квантовых компьютеров».

«В этом проекте мы исследовали своеобразную треугольную форму фотонных устройств. Хотя эта геометрия имеет коммерческую привлекательность, поскольку обеспечивает универсальность, необходимую для масштабируемого производства, мало что было известно о ее полезности для высокопроизводительного квантового оборудования. Наши исследования показывают, что излучаемый центром окраски свет, который несет квантовую информацию через чип, может эффективно распространяться в одном оптическом режиме. Это ключевой вывод для жизнеспособности интеграции центров окраски с другими фотонными устройствами, такими как нанорезонаторы, оптическое волокно и однофотонные детекторы, необходимые для реализации всех функций квантовых сетей и вычислений», - говорит Марина Радуласки (Marina Radulaski), доцент Калифорнийского университета в Дэвисе.

Что делает платформу из карбида кремния особенно интересной, так это ее совместимость с КМОП и ее интенсивное использование в качестве мощного полупроводника в электрической мобильности. Теперь исследователи хотят извлечь выгоду из этих свойств, чтобы использовать масштабируемое производство чипов спин-фотоники. Кроме того, они хотят реализовать полупроводниковую схему для электрической инициализации и считывания квантовых состояний своих спиновых кубитов. «Максимальное электрическое управление - вместо традиционного оптического управления с помощью лазеров - является важным шагом на пути к упрощению системы. Комбинация эффективной нанофотоники с электрическим управлением позволит нам надежно объединить больше квантовых систем на одном кристалле, что приведет к значительной производительности, - добавляет Флориан Кайзер. - В этом смысле мы только находимся на заре квантовых технологий с центрами окраски в карбиде кремния. Наша успешная нанофотонная интеграция - это не только захватывающий инструмент для распределенных квантовых вычислений, но она также может повысить производительность компактных квантовых датчиков».

Квантовые компьютеры соединяются

Визуализация канала связи, интегрированного в нанофотонный SiC волновод

Новое открытие прокладывает путь для компьютеров, похожих на мозг

Ученые уже давно стремились создать компьютеры, которые работали бы так же энергоэффективно, как наш мозг. В исследовании, проведенном сотрудниками Гетеборгского университета, Швеция, впервые удалось объединить функцию памяти с функцией вычисления в одном компоненте. Это открытие открывает путь для более эффективных технологий, от мобильных телефонов до беспилотных автомобилей.

В последние годы компьютеры смогли решать сложные когнитивные задачи, такие как распознавание языка и изображений или отображение сверхчеловеческих шахматных навыков, во многом благодаря искусственному интеллекту (ИИ). В то же время человеческий мозг по-прежнему не имеет себе равных по своей способности выполнять задачи эффективно и энергоэффективно.

«Поиск новых способов выполнения вычислений, которые напоминают энергоэффективные процессы мозга, было основной целью исследований на протяжении десятилетий. Познавательные задачи, такие как распознавание изображений и голоса, требуют значительной мощности компьютера, и мобильных приложений, в частности, такие как мобильные телефоны, дроны и спутники, требуют энергоэффективных решений, - говорит Йохан Окерман, профессор прикладной спинтроники в Гетеборгском университете.

Работая с исследовательской группой в Университете Тохоко, проф. Окерман провел исследование, которое сделало важный шаг вперед в достижении этой цели. В работе, опубликованной в престижном журнале Nature Materials, ученым впервые удалось связать два основных инструмента для сложных вычислений: сети осцилляторов и мемристоры.

Проф. Окерман описывает осцилляторы как колебательные контуры, которые могут выполнять вычисления, и которые сопоставимы с нервными клетками человека. Мемристоры - это программируемые резисторы, которые также могут выполнять вычисления и имеют встроенную память. Это делает их сопоставимыми с ячейками памяти. Интеграция этих двух аспектов - серьезное достижение исследователей.

«Это важный прорыв, потому что мы показываем, что можно объединить функцию памяти с функцией вычислений в одном компоненте. Эти компоненты работают больше как энергоэффективные нейронные сети мозга, что позволяет им стать важными строительными блоками в будущих, более похожих на мозг компьютерах».

По словам Йохана Окермана, открытие позволит применить более быстрые, простые в использовании и менее энергоемкие технологии во многих областях. Он считает огромным преимуществом то, что исследовательская группа успешно произвела компоненты на чрезвычайно малой площади: сотни компонентов помещаются на площади, эквивалентной одной бактерии. Это может иметь особое значение для небольших приложений, таких как мобильные телефоны.

«Более энергоэффективные вычисления могут привести к появлению новых функций в мобильных телефонах. Примером могут служить цифровые помощники, такие как Siri или Google. Сегодня вся обработка выполняется серверами, поскольку для таких расчетов на телефоне небольшого размера требуется слишком много энергии. Вместо этого расчеты можно было бы выполнять локально, на реальном телефоне, они могли бы выполняться быстрее и проще без необходимости подключения к серверам. Чем с большей энергоэффективностью могут выполняться когнитивные вычисления, тем больше становится возможным приложений. Вот почему наше исследование действительно имеет потенциал для продвижения в этой области», - прокомментировал разработку профессор.

Нейроморфные вычисления - это область, связанная с искусственным интеллектом, которая пытается имитировать нейронные сети мозга. В исследовании используются новые алгоритмические подходы, которые напоминают то, как человеческий мозг интегрируется с окружающим миром, чтобы обеспечить способность, приближающуюся к человеческому познанию.

Новое открытие прокладывает путь для компьютеров, похожих на мозг

Новые компоненты позволяют производить расчеты с низким энергопотреблением. В исследовании, проведенном учеными из Гетеборгского университета, впервые удалось объединить функцию памяти и функцию вычисления в одних и тех же компонентах

Направленные экситоны в 2D-материалах

Команда физиков Городского колледжа Нью-Йорка и их сотрудников из Японии и Германии сделала еще один шаг вперед в изучении экситонов - электрически нейтральных квазичастиц, которые существуют в изоляторах, полупроводниках и некоторых жидкостях. Исследователи объявляют о создании «экситонной» проволоки или одномерного канала для экситонов. Это, в свою очередь, может привести к появлению инновационных устройств, могущих однажды решить определенные задачи, которые теперь выполняются с помощью стандартной транзисторной технологии.

Флориан Дирнбергер (Florian Dirnberger), постдоктор исследовательской группы Винода Менона (Vinod Menon) в Центре открытий и инноваций CCNY и один из ведущих авторов исследования, опубликованного в журнале Science Advances, подробно рассказал о прорыве команды. «Нашим главным достижением было создание этих экситонных проводов, по существу одномерных каналов для экситонов, в том, что в остальном материал является двумерным полупроводником, - сказал он. - Поскольку зарядово-нейтральные экситоны не просто управляются внешними напряжениями, нам пришлось полагаться на другой подход. Поместив атомарно тонкий 2D-кристалл поверх микроскопически маленького провода, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, мы создали небольшую удлиненную вмятину в двумерном материале, слегка раздвигающей атомы в двумерном кристалле и вызывающей деформацию в материале. Для экситонов эта вмятина очень похожа на трубу для воды, и, попав внутрь, они вынуждены двигаться вдоль трубы, осуществляя квазиодномерную транспортировку экситонов».
Это достижение открывает возможности для новых устройств.
«Управление движением экситонов на наномасштабе - важный шаг в направлении развития экситонных устройств, - отметил Дирнбергер. - Платформы на основе двумерных полупроводниковых дихалькогенидов переходных металлов предлагают новый интересный подход, называемый стрейнтроникой» (straintronics).

Возможные результаты включают инновационные устройства на основе экситонов, которые работают при комнатной температуре и могут заменить определенные задачи, выполняемые современной транзисторной технологией.

Направленные экситоны в 2D-материалах

Топография двумерного кристалла поверх микроскопически маленькой проволоки, обозначенной пунктирными линиями. Экситоны свободно движутся по вмятине, образованной проволокой, но не могут покинуть ее в перпендикулярном направлении 
 

Фотонные чипы для квантовой системы безопасности QKD

Компания Toshiba Europe Ltd разработала первую в мире систему квантового распределения ключей (QKD), основанную на фотонных чипах.

Чипы, основанные на стандартной технологии обработки полупроводников, являются основой массового производства технологий квантовой безопасности, что позволяет применять их в гораздо более широком диапазоне сценариев, включая Интернет вещей (IoT), сообщает Toshiba.

Части технологии были разработаны в рамках проекта AQuaSeC в Великобритании вместе с BT, где у Toshiba есть ключевые развертывания квантовых сетей, и KETS Quantum Technology, дочерней компанией Бристольского университета, которая также разработала фотонно-квантовые QKD-чипы.

Полный прототип QKD является первым с квантовыми фотонными чипами с различными функциями. Случайные биты для подготовки и измерения кубитов производятся в чипах квантового генератора случайных чисел (QRNG) и преобразуются в реальном времени в высокоскоростные шаблоны модуляции для QKD для передатчика (QTx) и приемника (QRx) на чипе с использованием программируемых вентильных матриц (FPGA).

«Мы наблюдаем с фотонными интегральными схемами (PIC) революцию, аналогичную той, которая произошла с электронными схемами. PIC постоянно обслуживают все более и более разнообразные приложения», - сказал Таофик Параисо (Taofiq Paraiso), ведущий автор статьи в Nature Photonics, описывающей систему QKD в масштабе чипа. - Конечно, требования к квантовым PIC более строгие, чем для обычных приложений, но эта работа показывает, что полностью развертываемая система QKD на основе микросхем теперь достижима, что знаменует конец важной проблемы для квантовых технологий. Это открывает широкий спектр перспектив для развертывания компактных квантовых устройств с функцией plug-and-play, которые, безусловно, сильно повлияют на наше общество».

Фотоны обнаруживаются с помощью быстродействующих детекторов одиночных фотонов. Просеивание, оценка статистики фотонов, временная синхронизация и фазовая стабилизация выполняются через оптический канал со скоростью 10 Гбит/с между ядрами FPGA, что обеспечивает автономную работу в течение продолжительных периодов времени. В рамках демонстрации система чипа QKD была сопряжена с коммерческим шифровальщиком, что позволило обеспечить безопасную передачу данных со скоростью до 100 Гбит/с.

Блоки QKD собраны в корпусах высотой 1U для монтажа в стойку. Чипы QRx и QTx упакованы в модули C-form-factor-pluggable-2 (CFP2), чтобы обеспечить прямую совместимость системы с последующими поколениями микросхем QKD, что делает ее легко модернизируемой. Стандартные сменные модули малого форм-фактора (SFP) 10 Гбит/с используются для каналов связи общего пользования.

QKD удовлетворяет спрос на криптографию, которая будет защищена от атак квантовых компьютеров. Доказано из первых принципов, что протоколы, используемые для квантовой криптографии, могут быть безопасными и не будут уязвимы для атак квантового компьютера или любого другого компьютера в будущем.

Ожидается, что рынок QKD вырастет примерно до 20 миллиардов долларов во всем мире в FY2035, и Toshiba уже создала бизнес в Кембридже по производству систем QKD на основе дискретных оптических компонентов. Крупные оптоволоконные сети с квантовой защитой в настоящее время строятся в Европе и Юго-Восточной Азии, и есть планы по запуску спутников, которые могут расширить сети до глобального масштаба, а Toshiba внедрила квантовые сети метро и оптоволоконные магистрали большой протяженности в Великобритании, Европе, США и Японии.

Чипы квантового передатчика, разработанные Toshiba, имеют размеры всего 2x6 мм, что позволяет одновременно производить несколько сотен чипов на пластине.

«Фотонная интеграция позволит нам производить устройства квантовой безопасности в больших количествах с высокой воспроизводимостью. Это позволит производить квантовые продукты в меньшем форм-факторе и впоследствии позволит развернуть QKD в большей части телекоммуникационной и передачи данных», - сказал Эндрю Шилдс (Andrew Shields), глава отдела квантовых технологий в Toshiba Europe.

Таро Шимада (Taro Shimada), старший вице-президент и директор по цифровым технологиям Toshiba Corporation, комментирует: «Toshiba инвестирует в исследования и разработки квантовых технологий в Великобритании более двух десятилетий. Это последнее достижение очень важно, так как оно позволит нам производить и поставлять QKD в гораздо больших количествах. Это важная веха на пути к нашему видению построения платформы для квантово-безопасной связи, основанной на повсеместных квантовых устройствах безопасности».

Фотонные чипы для квантовой системы безопасности QKD

Toshiba заявляет о первой в мире системе QKD для сетей и Интернета вещей, основанной на дискретном квантовом передатчике, приемнике и фотонных чипах для генерации случайных чисел

Компании ориентируются на мультиоблачный подход

Облачные вычисления становятся центральной частью бизнес-операций, однако возникает риск привязки к поставщику. Здесь решением может быть гибридное облако.

Для достижения цифровой трансформации компании активно вкладывают средства в облачные вычисления. Однако очевидно, что передача критически важных рабочих нагрузок только одному облачному провайдеру сопряжена с определенным риском. Стремление его снизить постепенно приводит к преобладанию гибридных облачных архитектур. Такую тенденцию подтвердило новое исследование IBM.

Опросив 7200 руководителей из 28 отраслей и 47 стран, IBM обнаружила, что лишь 3% лиц, принимающих решения, используют в 2021 г. только одно частное или общедоступное облако по сравнению с 29% в 2019 г. В определенных отраслях, таких как электроника, производство или телекоммуникации, число даже падает до 1%.

С другой стороны, доля респондентов, которые используют сочетание нескольких частных и публичных облаков, выросла с 44% до 59%. Эта тенденция в дальнейшем может сделать гибридное облако и мультиоблачность самой популярной ИТ-архитектурой для предоставления облачных услуг, в то время как подход одного поставщика постепенно исчезает.

Исследование IBM показывает, что кризис в области здравоохранения ускорил цифровую трансформацию в 59% опрошенных организаций, при этом облачные вычисления находятся в центре инфраструктуры, необходимой для перспективных предприятий. Эта технология служила для достижения самых разных целей: от оцифровки существующих продуктов и услуг до улучшения качества обслуживания клиентов и снижения рисков безопасности.

Но по мере того, как компании начинают передавать ключевые процессы в облако, они сталкиваются с тем, что количество провайдеров облачных услуг ограничено. В частности, рынок разделен между горсткой крупных технологических игроков, при этом на долю пяти крупнейших поставщиков приходится 80% доли. Например, Amazon AWS владеет 41% рынка, а доля Microsoft Azure составляет почти 20%.

Крупные гипермасштабируемые облака обладают значительными преимуществами, но они также мотивируют привязку к поставщику, рассматриваемый компаниями как риск. Почти 69% респондентов считают, что привязка к поставщику является значительным препятствием для повышения эффективности бизнеса в большинстве областей их облачной среды.

Опасность передачи процессов на аутсорсинг небольшому количеству внешних компаний является еще более острой для организаций, выполняющих критические операции, например, банков. Это заставило экспертов предостерегать компании от использования единого облачного провайдера.

Чтобы избежать привязки к поставщику, необходимо ориентироваться на мультиоблака или гибридные облака. Но хотя исследование IBM показывает, что организации сейчас явно переходят на использование различных облачных провайдеров, этот процесс еще не достаточно гладкий.

Функциональная совместимость между поставщиками облачных услуг фактически все еще находится в стадии разработки, что может препятствовать операциям, выполняемыми несколькими поставщиками в рамках одного предприятия. Например, правила управления и соответствия могут варьироваться от одного поставщика к другому, как и стандарты безопасности, а это означает, что сложные облачные инфраструктуры могут создавать уязвимости, используемые киберпреступниками.

Показательно, что в таких секторах, как финансы, 80% респондентов назвали инструменты управления и соответствия, которые могут работать в нескольких облаках, важными для успеха цифровой инициативы. Еще 80% опрошенных руководителей заявили, что безопасность данных, встроенная в облачную архитектуру, является ключом к успешному цифровому проекту.

По мере роста внедрения облачных технологий проблема взаимодействия, вероятно, станет ключевым приоритетом для лиц, принимающих решения. Опрос IBM уже показал, что для большинства респондентов (79%) полная переносимость рабочих нагрузок без привязки к поставщику чрезвычайно важна для достижения целей цифровой трансформации.

Таким образом, общие и открытые стандарты для облачных провайдеров являются ключом к успеху стратегии мультиоблака или гибридного облака, так что становится возможным соединять системы независимо от базовой технологии.

Компании ориентируются на мультиоблачный подход

По данным IBM, гибридное облако и мультиоблако - самые популярные ИТ-архитектуры для предоставления облачных услуг

Описаны характеристики фотонов для защиты квантовых вычислений будущего

Потребители должны быть уверены, что транзакции, которые они совершают в Интернете, безопасны и надежны. Основным методом защиты транзакций клиентов и другой информации является шифрование, при котором жизненно важная информация кодируется с помощью ключа с использованием сложных математических задач, которые трудно решить даже для компьютеров.

Но даже это может оказаться недостаточным: зашифрованная информация может быть декодирована будущими квантовыми компьютерами, которые будут пробовать одновременно несколько ключей и быстро находить нужный.

Чтобы подготовиться к этой возможности в будущем, исследователи работают над созданием кодов, которые не могут быть взломаны квантовыми компьютерами. Эти коды полагаются на распределение одиночных фотонов, которые имеют квантовый характер, исключительно между сторонами, которые хотят общаться. Новые квантовые коды требуют, чтобы эти фотоны имели одинаковый цвет, поэтому их невозможно будет отличить друг от друга, а полученные устройства, сети и системы образуют основу будущего «квантового Интернета».

Исследователи из Университета Айовы изучали свойства фотонов, испускаемых твердыми телами, и теперь могут предсказать, насколько резким может быть цвет каждого испускаемого фотона. В новом исследовании ученые теоретически описывают, сколько из этих неотличимых фотонов можно одновременно отправить по оптоволоконному кабелю для установления защищенной связи и как быстро эти квантовые коды могут отправлять информацию.

«До сих пор не было хорошо обоснованного количественного описания шума в цвете света, излучаемого этими кубитами, а также шума, ведущего к потере квантовой когерентности в самих кубитах, что важно для вычислений, - говорит Майкл Флатте (Michael Flatté), профессор кафедры физики и астрономии и автор исследования. - Данная работа обеспечивает это». 

Подтверждена сквозная пиковая пропускная способность 10 Гб/с IP-данных на нисходящем канале

При поддержке Qualcomm Technologies компания Rohde & Schwarz проверила производительность сквозных (E2E) каналов для IP-данных со скоростью 10 Гбит/с, используя свою платформу CMX500 тестера радиосвязи 5G. Установка была оснащена Snapdragon X65, первой системой модем—RF - 3GPP Release 16 с антенным модулем Qualcomm QTM545 mmWave.

Компания Rohde & Schwarz достигла значительных результатов на основе моделирования сети нового радио с двойным подключением 5G (NR-DC) 3GPP Release 16, проведенного с помощью тестера радиосвязи CMX500 5G. При моделировании одновременно были подключены две группы ячеек, одна из которых использовала спектр в диапазоне частот 1 (FR1), а другая - в диапазоне частот 2 (FR2; mmWave). Несущая FR1 охватывает всю полосу пропускания 100 МГц с использованием конфигурации антенны с модуляцией MIMO 4x4 и 256QAM. Восемь дополнительных компонентных несущих объединены в FR2 с использованием модуляции MIMO 2x2 и 256QAM.

Демонстрация охватила несколько тестовых примеров, которые подтвердили высокую пропускную способность данных в нисходящем канале по IP-уровню с использованием различных режимов конфигурации нижних уровней стека протоколов 5G, таких как управление радиоканалом (RLC) в режиме без подтверждения (UM) и режиме с подтверждением (AM). Эти режимы конфигурации позволили передавать реальные IP-данные по каналу беспроводной связи, что сделало это первым случаем, когда реальные данные IP Е2Е были использованы в производительности такого рода. Раньше пропускная способность просто проверялась на стеке протоколов 5G нижнего уровня модема. Это открывает новую эру производительности данных 5G, которая в конечном итоге позволит такие варианты использования eMBB, как потоковое видео 4K и 8K или приложения дополненной реальности.

Кристоф Пойнтнер (Christoph Pointner), старший вице-президент по тестированию мобильных радиоустройств в Rohde & Schwarz, сказал: «Лидирующая позиция Qualcomm Technologies в области современной архитектуры модемов помогла нам проверить возможности нашего оборудования. Тестируя CMX500 на реальных модемах, мы достигли нового рубежа в пропускной способности IP-данных. Пропускная способность 10 Гбит/с открывают путь для широко обсуждаемых функций 5G, которых уже ждут конечные пользователи».

CMX500 подтвердил скорость передачи IP-данных E2E 10 Гбит / с в сочетании с экранирующим кубом CMQ500 с минимальной занимаемой площадью.

Подтверждена сквозная пиковая пропускная способность 10 Гб/с IP-данных на нисходящем канале

Этот прорыв в производительности данных 5G в конечном итоге приведет к использованию eMBB, таких как потоковое видео 4K и 8K или приложения дополненной реальности

Десять основных прогнозов IDC о будущем цифровой инфраструктуры

Цифровая инфраструктура охватывает вычислительные ресурсы, хранилище, сеть, программное обеспечение инфраструктуры, включая виртуализацию, контейнеры и автоматизацию, аналитику ИИ/МО, а также ПО для обеспечения безопасности и облачные сервисы, необходимые для поддержки и оптимизации как устаревших, так и современных приложений и данных.

В ближайшие годы организации будут развертывать, эксплуатировать и масштабировать цифровую инфраструктуру, чтобы обеспечить постоянную безопасность, производительность и соответствие всем ресурсам, независимо от того, где и как они развернуты. Эти организации будут инвестировать в более интеллектуальные, автономные операции и воспользуются преимуществами гибкого потребления и стратегических партнерских отношений с поставщиками, чтобы бизнес и его цифровая инфраструктура могли продолжать работать в условиях широкого спектра неожиданных сценариев - социальных, геополитических, экономических, климатических или связанных с бизнесом.

Прогнозы IDC на 2022 год относительно будущего цифровой инфраструктуры определяют критические сдвиги в управлении, операциях, архитектуре и источниках ресурсов, которые необходимо учитывать в будущих стратегиях цифровой трансформации предприятия».

Вот 10 основных прогнозов из отчета Worldwide Future of Digital Infrastructure 2022.

- К 2023 году лидеры G2000 будут отдавать приоритет бизнес-целям, а не выбору инфраструктуры, развертывая 50% новых стратегических рабочих нагрузок с использованием API-интерфейсов конкретных поставщиков, которые повышают ценность, но снижают переносимость рабочих нагрузок.

- В 2023 году более 80% G2000 будут ссылаться на устойчивость бизнеса для обеспечения поддающейся проверке целостности цепочки поставок инфраструктуры в качестве обязательного и не подлежащего обсуждению критерия оценки поставщиков.

- К 2023 году большинство руководителей высшего звена будут внедрять критически важные для бизнеса ключевые показатели эффективности, связанные с доступностью, восстановлением и управлением данными, поскольку растущий уровень кибератак подвергнет риску масштаб данных.

- К 2024 году 75% запросов предложений на цифровую инфраструктуру G2000 потребуют от поставщиков подтверждения прогресса в реализации инициатив ESG/устойчивости с помощью данных, поскольку ИТ-директора полагаются на поставщиков инфраструктуры для достижения целей ESG.

- К 2024 году из-за резкого увеличения количества периферийных данных 65% G2000 будут включать управление данными, безопасность и сетевые методы, ориентированные на периферию, в планы защиты данных, чтобы интегрировать периферийные данные в соответствующие процессы.

- К 2025 году 6-кратный взрыв рабочих нагрузок с высокой степенью зависимости приведет к тому, что 65% фирм G2000 будут использовать согласованные структуры управления архитектурой для обеспечения отчетности и аудита своей инфраструктуры.

- К 2025 году 60% предприятий будут финансировать бизнес-проекты и ИТ-проекты через бюджеты OPEX, согласовывая то, как поставщики предоставляют свои услуги, с акцентом на результаты, определяемые SLA и KPI.

- К 2025 году 70% компаний будут инвестировать в альтернативные вычислительные технологии для стимуляции дифференциации бизнеса за счет сокращения времени понимания ценности аналитических данных в сложных наборах данных.

- К 2026 году 90% ИТ-директоров G2000 будут использовать решения AIOps для принятия решений по автоматическому исправлению и размещению рабочих нагрузок, которые включают показатели затрат и производительности, повышая отказоустойчивость и гибкость.

- К 2026 году компании среднего размера переведут 65% расходов на инфраструктуру с традиционных каналов на доверенных консультантов, более ориентированных на приложения.

Десять основных прогнозов IDC о будущем цифровой инфраструктуры

Интеллектуальный оптический чип для улучшения телекоммуникаций

От Интернета до оптоволоконной или спутниковой связи и медицинской диагностики - наша повседневная жизнь зависит от оптических технологий. Эти технологии используют источники оптических импульсов для передачи, извлечения или вычисления информации. Таким образом, получение контроля над формами оптических импульсов открывает путь для дальнейшего прогресса.

Аспирант Беннет Фишер (Bennet Fischer) и доктор наук Марио Хемниц (Mario Chemnitz) в команде профессора Роберто Морандотти (Roberto Morandotti) из Национального института научных исследований (INRS) разработали интеллектуальный формирователь импульсов, встроенный в чип. Выход устройства может автономно настраиваться на заданную пользователем целевую форму волны с поразительно низкими техническими и вычислительными требованиями.

В идеале, генератор оптических сигналов должен автономно выводить целевую форму волны для удобства пользователя, минимизировать экспериментальные требования для управления системой и считывания формы волны, чтобы упростить онлайн-мониторинг. Он также должен отличаться долговременной надежностью, низкими потерями, возможностью подключения по оптоволокну и максимальной функциональностью.

Среди прочего, практические недостатки, такие как точность отдельных устройств, ухудшают характеристики, которые изначально были разработаны или смоделированы. «Мы находим, что эволюционная оптимизация может помочь в преодолении присущих конструктивным ограничениям систем на кристалле и, следовательно, поднять их производительность и реконфигурируемость на новый уровень», - говорит д-р Хемниц.

Команда смогла создать это устройство вместе с недавним появлением концепций машинного обучения в фотонике, которые обещают беспрецедентные возможности и производительность системы. Сообщество оптики стремится узнать о новых методах и реализациях интеллектуальных устройств. В своей работе мы представляем взаимосвязанный набор методов машинного обучения, которые имеют большое значение как для технического, так и для академического оптического сообщества.

Исследователи использовали алгоритмы эволюционной оптимизации в качестве ключевого инструмента для перепрофилирования программируемого фотонного чипа за пределы его первоначального использования. Эволюционные алгоритмы - это компьютерные программы, вдохновленные природой, которые позволяют эффективно оптимизировать многопараметрические системы при значительном сокращении вычислительных ресурсов. Это новаторское исследование было опубликовано в журнале Optica.

Следующие шаги команды включают исследование более сложных конструкций микросхем. Целью является повышение производительности устройства, а также интеграция на кристалле оптической выборки (схема обнаружения). По срокам они могли бы предоставить единое компактное устройство, готовое к использованию.

Интеллектуальный оптический чип для улучшения телекоммуникаций

Интеллектуальный формирователь импульсов может автономно настраивать выходной сигнал в соответствии с заданной пользователем целевой формой волны

Новая наноструктура может стать ключом к квантовой электронике

Новый электронный компонент от TU Wien (Вена) может стать важным ключом к эре квантовых информационных технологий: с помощью специального производственного процесса чистый германий связывается с алюминием таким образом, что создаются атомарно четкие интерфейсы. Это приводит к так называемой монолитной гетероструктуре металл-полупроводник-металл.

Эта структура демонстрирует уникальные эффекты, которые особенно заметны при низких температурах. Алюминий становится сверхпроводящим. Это свойство также передается соседнему германиевому полупроводнику, и им можно специально управлять с помощью электрических полей. Это делает его превосходно подходящим для сложных приложений в квантовой технологии, таких как обработка квантовых битов. Особое преимущество состоит в том, что при таком подходе нет необходимости разрабатывать совершенно новые технологии производства. Вместо этого для создания квантовой электроники на основе германия можно использовать хорошо зарекомендовавшие себя технологии изготовления полупроводников. Результаты опубликованы в журнале Advanced Materials.

Ключевым моментом является температура: когда германий и алюминий нанометровой структуры контактируют и нагреваются, атомы обоих материалов начинают диффундировать в соседний материал, но в очень разной степени: атомы германия быстро перемещаются в алюминий, тогда как алюминий практически не диффундирует в германий. «Таким образом, если вы подключите два алюминиевых контакта к тонкой германиевой нанопроволоке и поднимите температуру до 350 градусов по Цельсию, атомы германия диффундируют за край нанопроволоки. Это создает пустые пространства, в которые алюминий может легко проникнуть, - объясняет Масиар. Систани. - В конце концов, только область в несколько нанометров в середине нанопроволоки состоит из германия, остальная часть заполнена алюминием».

Обычно алюминий состоит из крошечных кристаллических зерен, но этот новый метод изготовления формирует идеальный монокристалл, в котором атомы алюминия расположены в однородном узоре. Как можно увидеть под просвечивающим электронным микроскопом, между германием и алюминием образуется идеально чистый и атомарно резкий переход без неупорядоченной области между ними. В отличие от традиционных методов, в которых электрические контакты прикладываются к полупроводнику, например, путем испарения металла, в пограничном слое не могут образовываться оксиды.

Оказалось, что новая структура действительно обладает весьма замечательными свойствами: «Мы не только впервые смогли продемонстрировать сверхпроводимость в чистом нелегированном германии, мы также смогли показать, что эта структура может переключаться между совершенно разными рабочими состояниями с помощью электрического поля. Такое устройство с германиевыми квантовыми точками может быть не только сверхпроводящим, но и полностью изолирующим, или оно может вести себя как джозефсоновский транзистор, важный базовый элемент квантовых электронных схем», - объясняет Масиар Систани.

Эта новая гетероструктура сочетает в себе целый ряд преимуществ: структура обладает превосходными физическими свойствами, необходимыми для квантовых технологий, такими как высокая подвижность носителей и отличная управляемость электрическими полями, а также имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что она хорошо сочетается с уже устоявшимися технологиями микроэлектроники: германий является уже используемым в современных архитектурах микросхем, а температуры, необходимые для формирования гетероструктуры, совместимы с хорошо зарекомендовавшими себя схемами обработки полупроводников. Новые структуры не только обладают интересными с теоретической точки зрения квантовыми свойствами, но также открывают технологически очень реалистичную возможность создания новых и энергосберегающих устройств.

Новая наноструктура может стать ключом к квантовой электронике

Масиар Систани в чистой комнате

 
 

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT