Результаты работы, выполнявшиеся при поддержке агентства перспективных оборонных исследований DARPA, опубликованы в журнале Optics Express. Главной целью было создание устройств, способных решить проблему передачи данных между ядрами процессоров в чипах. Не секрет, что обычные медные проводники расходуют слишком много энергии и плохо справляются с передачей информации даже между несколькими ядрами, а что будет, если количество ядер начнет исчисляться сотнями или даже тысячами?
Предполагается, что переход от электрических импульсов к импульсам света способен примерно в сто раз повысить скорость передачи информации и при этом в десять раз снизить затраты энергии. Свет в чипе хорошо распространяется по кремниевым волноводам, а с преобразованием световых импульсов в электрические легко справится простой фотодиод. Но для обратного преобразования, поскольку эффективных кремниевых лазеров пока нет, требуется электронно-оптический модулятор, который подобно шторке пропускает или задерживает свет в ответ на электрические импульсы. В новом модуляторе используется хорошо отработанная схема Маха-Цандера. В ней луч света, идущий по кремниевому волноводу, сначала делят на два, а затем вновь складывают в один луч, как в одноименном интерферометре. Если прошедшие по разным путям лучи находятся в фазе, то они складываются, и свет беспрепятственно проходит через модулятор. Но если, двигаясь по одному из плеч, свет накопил достаточный фазовый сдвиг, то при сложении два луча потушат друг друга, и свет через модулятор не пройдет. Управлять фазой луча можно, обложив волновод слоями кремния с p- и n-проводимостью, как в диоде, и впрыскивая в него носители заряда.
Примерно так же были устроены и предыдущие модуляторы, но инженерам IBM удалось уменьшить сечение волновода до 550х220 нм, повысить плотность впрыскиваемых носителей заряда и сократить длину волновода до 100–200 мкм. А это на два-три порядка короче, чем в предыдущих конструкциях, и уже вполне терпимо даже по меркам чипов следующих поколений. Соответственно снизилась и потребляемая модулятором мощность. Модулятор длиной 200 мкм способен передавать данные со скоростью 10 Гбит/с на длине волны 1550 нм, потребляя при этом около полусотни милливатт. Стомикронный модулятор может обеспечить передачу пяти гигабит в секунду.
Модулятор IBM изготавливается по стандартной технологии SOI и, в принципе, хоть завтра может быть встроен в чипы. Однако время для кремниевой нанофотоники еще не пришло, и ученые продолжат совершенствование своих разработок в лабораториях. ГА
Не исключено, что Дед Мороз обитает в туманности Ориона в виде гигантских облаков раскаленной плазмы и лишь в Новый год спускается на Землю, чтобы раздать подарки послушным детям. По крайней мере, так шутят швейцарские астрофизики из Института Пола Шеррера, недавно открывшие в туманности странные облака, напоминающие формой Санта-Клауса. Впрочем, многие другие совершенно серьезные астрофизические гипотезы на поверку оказываются не более обоснованными.
Облака раскаленной до двух миллионов градусов плазмы, быстро перемещающейся в межзвездном пространстве, помогла разглядеть орбитальная рентгеновская обсерватория Европейского космического агентства XMM-Newton. От глаз обычных телескопов большая часть плазмы скрыта облаками, поглощение которых и придает ей такой странный вид.
Туманность Ориона - ближайшая к нам колыбель, в которой из плотных и очень холодных молекулярных облаков рождаются молодые звезды. В этой туманности уже развивается несколько тысяч звезд возрастом в считанные миллионы лет. Ученые считают, что горячая плазма образуется в результате столкновения звездного ветра с окружающим газом. Возникающие при этом ударные волны и разогревают газ до очень высоких температур. Астрономы даже предполагают, что тон в туманности Ориона задает всего одна гигантская молодая звезда, которая в сорок раз тяжелее Солнца, - именно ее яркий свет способствует ионизации газа.
Облака плазмы ученые обнаружили случайно, ведя наблюдения за молодыми звездами. Фон их рентгеновских изображений часто оказывался слабо засвечен. И поскольку этот слабый диффузный сигнал постоянно портил картинки, специалисты решили отыскать его источник.
Туманность Ориона довольно типична, и то, что ее звезды могут порождать подобную горячую плазму, стало для астрономов сюрпризом. Теория и раньше предсказывала возможность рождения таких раскаленных облаков, но для этого требовалось либо редко встречающееся крупное скопление массивных звезд, либо катастрофа вроде взрыва сверхновой. Теперь ученые планируют проверить свои выводы, наблюдая за другими туманностями, а также более тщательно изучая потоки плазмы в туманности Ориона и механизм их взаимодействия с межзвездной средой. ГА
В Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН завершился первый предварительный эксперимент по проекту "Марс 500". Он длился две недели и, по словам руководителей, прошел без особых проблем. То есть сложности были - в частности, с процедурами управления экспериментом, но он для того и ставился, чтобы отловить "блох".
Собственно космонавтов в "полет" взяли всего двоих, один их которых - космонавт-исследователь Сергей Рязанский - и возглавил экипаж. Четверо остальных - это ученые ИМБП, включая единственную женщину, биолога Марину Тугушеву.
Полноценной обкаткой нынешний эксперимент не стал - во-первых, это тот случай, где длительность имеет большое значение. Во-вторых, были задействованы не все модули научного комплекса, а только два из пяти: жилой и медицинский, общим объемом 250 кубических метров. Чтобы ученые и космонавты не скучали, их заставляли заниматься спортом, проводить медицинские исследования, по большей части над собой же, а кроме того, экипажу приходилось разрешать всякие нештатные ситуации.
Наличие женщины на борту скандалами не обернулось. В то же время срок первого испытания был мал, и, возможно, причина лояльности к слабому полу именно в этом. Позиция в отношении главного пятисотдневного эксперимента у российской стороны прежняя - дам в дело брать не нужно. Надо полагать, некоторые сторонники этой точки зрения беспокоятся больше за мужчин.
Кстати, по окончании эксперимента представитель ИМБП прокомментировал Интерфаксу семилетней давности статью в Guardian, где говорилось, что якобы и российские, и американские космонавты занимались в космосе сексом, пусть и исключительно в научных целях. Если верить той публикации, NASA признало пригодными для космического секса лишь четыре позы. Подробностей российских изысканий не сообщалось, но в начале декабря замруководителя ИМПБ открестился от подобных домыслов: дескать, этот вопрос в России не ставился, а на орбите ни разу проблем на сексуальной почве не возникало. Что ж до NASA, то руководство ИМБП не располагает данными об американских исследованиях в этой области, а нежелание брать женщин в основной эксперимент "Марс-500" объясняется их неспособностью выдерживать нагрузки наравне с мужчинами. АБ
Прояснить детали процессов, ставших причиной почти полного отсутствия на Венере воды, удалось с помощью зонда Venus Express.
Земля и Венера очень близки по размерам и массе, а их удаленность от Солнца хоть и существенно разнится, но все же не настолько, чтобы наша планета, переполненная водою, так сильно контрастировала с венерианской пустыней.