Компьютерра (№255) - Журнал «Компьютерра» № 17 от 09 мая 2006 года

13-я КОМНАТА: Назад в будущее

Автор: Владимир Гуриев

Понятно, почему писателям и читателям эта схема так симпатична. Поколения читателей привыкли к приключенческим романам, в которых если и найдется конюх, то обязательно лишенный наследства. И писателям особо голову ломать не нужно — вся драматургия таких произведений уже разжевана до них, выбирай любой готовый шаблон и пиши, не останавливайся. Понятно, что реализма в таких произведениях меньше, чем в сказке о колобке, — технологическому прогрессу всегда предшествует развитие общества, а развитие общества в значительной степени определяется техническим прогрессом.

Но, видимо, с этой змеей, кусающей себя за хвост, не все так просто. Последние несколько лет меня не покидает ощущение, что средневековье возвращается. Или, точнее, оно никуда не уходило, а таилось рядом до поры до времени и при первой возможности выплеснулось наружу как гной из старой раны.

При этом средневековье успешно переварило все технологические достижения. Недавно я наткнулся в Сети на серьезное обсуждение того, как сводить порчу (отдельно порадовало то, что некоторые комментаторы настаивали на немедленном посещении церкви, отмечая, что при желании можно и к врачу обратиться, вдруг поможет).

Есть и менее показательные примеры. У нас в журнале с некоторых пор всерьез обсуждаются взаимоотношения сторонников эволюционной теории и адептов креационизма (честно говоря, я полагал, что для нас эти проблемы не так актуальны, как для американцев, но мои коллеги в один голос твердят, что я ошибаюсь). В одном из последних номеров у нас же была опубликована статья о карианстве, своеобразной антирелигии, которая является ответной реакцией на усилившуюся роль Церкви в повседневной жизни. Нам уже приходят возмущенные письма, поэтому я сразу хотел бы сказать, что, во-первых, редакция не в ответе за тех, о ком написала, а во-вторых, ожидать адекватности от ответной реакции, по меньшей мере, странно. Почти так же странно, как всерьез убеждать читателей в том, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Сила действия равна силе противодействия. По-другому не бывает.

Я ничего не имею против религий как таковых (более того, я за преподавание религии в школе, если под этим понимается курс истории разных религий, а не вербовка детей в нужную конфессию), но мне казалось, что вполне убедительные ответы на большинство «спорных» вопросов были даны еще в прошлом веке и что наука с религией примирились, разделив сферы влияния. Религии досталась духовная сфера, науке — материальная. Наука не занимается вопросами веры, религия не пытается найти доказательства того, что бог создал Землю за шесть дней, поскольку этот вопрос не является краеугольным камнем веры и, как говорили раньше, «данных в условии задачи недостаточно для ее решения». Это было шаткое, но перемирие, и мне жаль, что оно заканчивается.

Откат происходит и в общественном устройстве. У нас уже выстроена вассальная по сути система управления (и выстроена не от хорошей жизни — территории слишком велики, слишком богаты полезными ископаемыми и слишком неравномерно населены, чтобы их можно было эффективно контролировать как-то иначе). Осталось только закрепить права передачи земель по наследству — и светлое будущее, до боли напоминающее темное прошлое, окажется здесь и сейчас, рядом с нами.

Я совсем не уверен, что пора бить тревогу, перенастройка общества — длительный процесс, который может еще десять раз развернуться, но пока что вектор очевиден.

Зато у нас есть спутниковое телевидение, быстрый Интернет и iPod. Ни один конюх не уйдет обиженным.

P.S. Поздравляю всех читателей с Днем Победы. Спасибо всем, кто сделал этот праздник возможным.

НОВОСТИ

Недолго музыка играла

Похоже, совершив эпохальный перевод своих персоналок на процессоры Intel, компания Apple не намерена успокаиваться на достигнутом. Революция продолжается: следующей фазой глобальной «пересадки сердец» станет отказ Apple от процессоров серии PP50XX, верой и правдой служивших в миллионах ее MP3-плейеров. Так что небольшой фирме PortalPlayer, снискавшей звание «Intel для iPod» (как-никак, двумя третями своей выручки она обязана «айподовским» меломанам), скоро придется расстаться с этим громким именем.

«Фруктовые» боссы, крайне неохотно обсуждающие планы на будущее, не изменили себе и на этот раз: о грядущей «отставке» мир узнал из уст чипмейкеров PortalPlayer. Судя по их словам, будущая линия плейеров iPod nano обойдется без нового процессора, готовящегося к выпуску в недрах их предприятия (хотя предполагается, что в нынешней версии nano, равно как и iPod Video, будут по-прежнему использоваться SoC-решения от PortalPlayer). Руководство фирмы, чей биржевой тикер выглядит как «PLAY», пребывает отнюдь не в игривом настроении: пожалуй, еще никогда позиции их детища на фондовом рынке не выглядели столь плачевно: в считанные часы после опубликования роковой новости, стоимость акций PortalPlayer упала аж на 42%! Вопрос о том, кто займет вакантное место, пока открыт. Самыми многообещающими «женихами» называют Samsung, ныне снабжающий Apple модулями флэш-памяти, и Sigmatel, поставляющий чипы для iPod Shuffle.

Своим волевым решением Apple дала богатую пищу для размышлений бизнес-аналитикам, не скупившимся на разнообразные трактовки произошедшего. По одной из версий, нынешний афронт продиктован местью за то, что PortalPlayer подписала контракт на поставку своих изделий для MP3-плейеров компании SanDisk. По другой версии, причина «развода» кроется в недостатках нового процессора: он оказался чересчур сложным и дорогим для скромного карманного проигрывателя. Последнее обстоятельство без ножа режет «Яблоко», угодившее в ценовые тиски не столь знаменитых плейеропроизводителей. Тем более что в последнее время Apple все чаще приходится конкурировать… с Apple: ведь с легкой руки пиратов-"железячников" рынок наводнили фальшивые «айподы», которые не так-то просто отличить от оригинала. — Д.К.

Перебдели…

Популярное на Руси присловье о том, что «лучше перебдеть, чем недобдеть», далеко не всегда оказывается справедливым — по крайней мере, за пределами российских просторов. В этом смогла убедиться московская софтверная фирма Starforce, специализирующаяся на защите информации и наиболее известная в мире своими драйверами, которые охраняют от нелегального копирования больше сотни компьютерных игр, выпускаемых популярнейшими фирмами-разработчиками. Драйверы Starforce, блокирующие попытки копирования контента диска и запуск программ-дебаггеров, столь бдительны, что заметно осложняют работу многих пользовательских приложений, даже не связанных с установленной на ПК игрой. В первую очередь это касается программ прожига дисков.

Недовольство геймеров «кривыми» драйверами Starforce, копившееся многие месяцы, достигло критической массы, и теперь, похоже, началась цепная реакция. Причем спровоцировала ее, по крайней мере отчасти, сама же Starforce. Не так давно модератор форума на сайте этой компании, где обсуждаются программы защиты от копирования, увлекшись полемикой, поместил ссылку на «варезный» сайт, откуда все желающие могут скачать копию игры-стратегии Galactic Civilizations II: Dread Lords от Stardock Systems.

Популярная игра не имеет драйверов защиты от Starforce, и модератор решил наглядно продемонстрировать, насколько это легкая жертва для пиратов. Понятно, что подобные действия не могли остаться незамеченными и вызвали гнев разработчиков из Stardock Systems. Вскоре после этого компания Aspyr Media, продающая игры Stardock, решила разорвать деловые отношения с Starforce и, в частности, удалить защитное ПО московской фирмы из готовящейся к продажам игры Spellforce 2: Shadow Wars.

Спустя некоторое время от драйверов Starforce решил отказаться другой известнейший разработчик компьютерных игр — компания Ubisoft. Ее представители официально заявили, что во всех грядущих релизах решено использовать «альтернативную систему защиты от копирования». Например, драйверов Starforce уже не будет в очередном продолжении популярнейшей игры Heroes of Might and Magic V. Одной из главных причин разрыва отношений стал коллективный судебный иск на сумму 5 млн. долларов, возбужденный против Ubisoft группой разгневанных геймеров. Члены этой группы, похоже, сумели собрать доказательства не совсем корректной работы драйверов Starforce и в своем иске заявили, что данная DRM-система защиты ставит под сомнение безопасность их компьютеров. Подобные обвинения, напомним, ранее были выдвинуты против «руткита Sony», защищавшего от копирования музыкальные CD. Насколько основательны эти же претензии к Ubisoft, теперь разбирается суд, ну а севшая в лужу Ubisoft решила от греха подальше избавиться от технологии Starforce. — Б.К.

Изменить мир еще разок

Человек по имени Дуглас Энгельбарт уже один раз изменил реальность информационных технологий в конце 1960-х годов — изобретя мышь, введя гиперссылки, составные документы, средства групповой работы, ну и еще кое-что по мелочи. Большинство этих новшеств были показаны в 1968 году на компьютерной конференции в Сан-Франциско; демонстрация системы под названием oNLine System (NLS) так впечатлила присутствующих, что впоследствии получила название «матери всех демо-сцен» (The Mother of All Demos). Немалая часть идей, заложенных в NLS, за последующие годы стала обыденностью, а сам Энгельбарт — классиком и лауреатом премии Тьюринга (правда, перед этим было двадцать лет безвестности, сгоревший дом и излеченный рак).

Но вместо того, чтобы почивать на лаврах, 81-летний патриарх затеял новый амбициозный проект. Точнее, старый — суть в том, чтобы «вернуть» в IT те части системы NLS 1968 года, которые не получили должного признания. Проект Hyperscope, получивший грант Национального научного фонда США, должен улучшить существующие инструменты для просмотра веб-страниц.

Для Энгельбарта Hyperscope — часть пути к идеальной Online Hyperdocument System (OHS), придуманной в 1990-х как развитие NLS. Цель OHS — радикальное улучшение возможностей «коллективного интеллекта» любого сообщества, предоставление правильных инструментов для коллективного решения сложных проблем. Цель Hyperscope менее амбициозна: предполагается добавить к Firefox (а впоследствии — и к другим браузерам) новые, лучшие средства просмотра страниц и перехода между ними. Впрочем, главная задача проекта — привлечь внимание к идеям Энгельбарта и создать сообщество для их дальнейшего развития.

В отличие от другого патриарха довебовских интерфейсов, Теда Нельсона (он и поныне пишет статьи на тему «чем плох веб, почему от него следует отказаться и когда все пошло не так»), Энгельбарт вполне современен: реализация Hyperscope будет опираться на новомодный AJAX; один из членов команды Hyperscope Брэд Ньюберг (Brad Neuberg) является известнейшим апологетом этой технологии и автором книги «AjaxHacks». В команду также вошли несколько сотрудников и учеников Энгельбарта, а некоторые его соратники «из тех времен» хоть и не занимаются написанием кода, но участвуют в обсуждениях и развитии проекта.

Hyperscope предполагается закончить до конца 2006 года. В общем, пристегните ремни, завтра будет весело. — В.Ш.

Другое лето

Google объявил о втором ежегодном конкурсе Google Summer of Code. Напомним, что в рамках этой инициативы поисковик №1 помогает студентам найти свое призвание (и немножко денег), а опенсорсным организациям и проектам — получить качественный код и потенциальных новых участников. Сам Google тоже внакладе не остается: в его активе — шум в прессе, дружественное отношение мира открытых исходников и возможность отыскать молодых гениев среди студентов и аспирантов.

В программе принимают участие так называемые организации-наставники (mentoring organizations), в роли которых могут выступать любые сообщества и проекты, разрабатывающие и выпускающие продукты под одной из опенсорсных лицензий. «Наставники» заявляют о своем желании участвовать в программе и предлагают список идей для проектов. Студент, желающий с пользой провести лето и получить стипендию от Google, выбирает ментора и проект из списка (или предлагает свой) и составляет план его реализации. Если вариант принят, соискатель становится участником Summer of Code. В материальном плане это означает пятьсот долларов сразу, еще две тысячи в середине лета (если работа продвигается удовлетворительно) и две тысячи в сентябре, по успешном окончании проекта (итого четыре с половиной тысячи за полностью готовый проект, плюс еще пятьсот долларов Google выплачивает представителю организации, руководившей студентом). Результаты работы должны быть опубликованы под открытой лицензией, и наставник может использовать их по своему усмотрению (а может и не использовать).

Достижения прошлого «кодового лета» — из более чем 400 проектов для 41 организации было успешно завершено 90% — привели в этом году к небывалому наплыву менторов, желающих получить работников на халяву. Поисковику даже пришлось объявить о сокращении срока регистрации «областей приложения усилий», заявленных наставниками. Среди наставников — разработчики всех популярных скриптовых языков (Perl, PHP, Python, Ruby), большинства самых известных опенсорсных программ — Mozilla, GIMP, Apache, Eclipse, OpenOffice; операционных систем и их дистрибутивов (Gentoo, FreeBSD); Википедия, KDE и множество других громких имен. Если хотя бы часть идей будет претворена в жизнь, нас ждет просто взрывное развитие мира свободного софта. — В.Ш.

Картина маслом

Philips Research (при участии New Venture Partners) выделила в самостоятельное предприятие компанию Liquavista, продвигающую на рынок оригинальные дисплеи на основе воды и масла. Создатели уверены, что их детищу обеспечен оглушительный успех, так как водно-масляные экраны по ряду параметров на голову выше конкурирующих технологий.

В основе работы новинки лежит технология «электросмачивания». Каждый пиксел экрана представляет собой «бутерброд» из воды, подкрашенного масла, гидрофобного (несмачиваемого) диэлектрика и прозрачного электрода. В равновесном состоянии масло равномерно распределяется по всему слою диэлектрика, а вода располагается над маслом, при этом пиксел окрашивается в цвет масла. При создании разности потенциалов между водой и электродом диэлектрик резко меняет свойства, превращаясь из гидрофобного в гидрофильный. Вода, стремясь смочить поверхность, оттесняет окрашенное масло в сторону, и пиксел принимает новый цвет — цвет подложки. «Жидкостная» природа экрана не влияет на устойчивость картинки: размеры пиксела чрезвычайно малы, так что сила поверхностного натяжения более чем в тысячу раз превышает гравитационную силу, вследствие чего масляная пленка устойчива при любом положении экрана.

Изобретатели не без гордости отмечают, что их дисплеи обладают множеством привлекательных свойств. Они потребляют мало энергии, могут быть очень тонкими и гибкими, а цвета, благодаря использованию красителей, получаются более натуральными. По контрастности и отражающей способности новинка обходит всех конкурентов и вплотную приближается к бумаге.

По уверениям главы компании Liquavista Марка Гостика (Mark Gostick), технология электросмачивания произведет настоящую революцию на рынке дисплеев для мобильных устройств. Кроме того, водно-масляные дисплеи можно изготавливать на уже существующих предприятиях, выпускающих жидкокристаллические панели, что ускорит их выход на рынок и благоприятно скажется на цене. Liquavista уже ищет OEM-партнеров. — Е.А.

Камера до камеры доведет

В Университете Бингемтон (штат Нью-Йорк) разработана технология, которая позволяет практически безошибочно определить, какой камерой сделана та или иная цифровой фотография. Конечно, правы будут те, кто скажет, что для этих целей в снимки специально добавляются метаданные EXIF. Однако изобретенный метод предназначен совсем для иных целей, а именно для вооружения борцов с порнографией.

Зачастую самым отъявленным извращенцам удается избежать кары только потому, что не удается собрать убедительных доказательств их деятельности. Например, педофилы иногда пользуются нехитрой уловкой, позволяющей откреститься от подсудных фотографий. Путем элементарного монтажа голова ребенка заменяется на снимке головой взрослого человека. С помощью разработанной системы, имея на руках несколько изображений или саму камеру, можно не только уличить порнодельца в запрещенных фотосессиях, но и выявлять подобные «коллажи» (как, впрочем, и другие поддельные образы, прошедшие через графическое ПО).

Метод во многом схож с баллистической экспертизой. Подобно тому как микроскопические неровности в стволе оружия оставляют уникальные отметины на пулях, цифровые снимки несут родовой отпечаток, обусловленный изъянами матрицы. Даже самая совершенная технология не способна обеспечить полную однородность пикселов, а значит, в картинке всегда будет небольшая зашумленность, присущая только данной камере. Исследовав этот узор, можно сделать заключение о принадлежности снимка к конкретному аппарату. На испытаниях метод показал себя очень хорошо: во время анализа 2700 фотографий, сделанных девятью камерами, система ни разу не дала осечки.

Конечно, у технологии имеются и недостатки. В первую очередь, это необходимость в достаточно большом количестве снимков для сравнения. К тому же порнодельцы, быстро сообразив, чем грозит включение рассмотренной системы в арсенал спецслужб, наверняка придумают трюки, способные существенно затруднить работу следователей. — А.З.

Почему я веселый такой?

«Каждый пишет, как он дышит» — это наблюдение на сто процентов применимо к блоггерам, щедро выплескивающим свои сиюминутные чаяния на страницы онлайновых опусов. Чем же в текущий момент «дышит» блогосфера и какие «тараканы» бродят в ее бескрайней голове? Над разгадкой этой тайны бьются сотрудники Амстердамского университета во главе с аспирантом Джиладом Мишне (Gilad Mishne).

Разработанная голландцами программа Moodviews сканирует необъятные просторы «Живого журнала» (LiveJournal.com), «выцарапывая» из постов значки-эмотиконы, выражающие настроение авторов, и анализируя циклы их появления. Репрезентативность подобной выборки довольно велика: как-никак, число «членов редколлегии ЖЖ» перевалило за десять миллионов. Каждый день поступает четверть миллиона новых записей, при этом заветный значок содержат три поста из пяти. Как показал «разбор полетов», в настроении «жежистов» и впрямь прослеживается ряд устойчивых тенденций: так, к началу уик-энда резко возрастает число блоггеров «под шофе», а в День Святого Валентина достигает пика число любителей пофлиртовать (увы, в сей светлый праздник как никогда много и тех, кто чувствует себя покинутым). Ряды блоггеров, испытывающих стресс, редеют в летние месяцы и заметно растут к концу года — не иначе, сказывается ретивость жестоких боссов, дерущих со своих подчиненных три шкуры в преддверии годовых отчетов.

На первый взгляд амстердамцы не открыли ничего нового — многие из обнаруженных ими закономерностей как под копирку совпадают с неписаными правилами офлайновой жизни. Впрочем, это лишь начало большого пути: всласть поиграв с эмотиконами, исследователи взялись за более серьезный труд. Ныне они стремятся найти взаимосвязь между эмоциональными приливами в блогосфере и текущими новостями. Для этого создана другая программа — Moodsignals, вооруженная «искусственным интеллектом» и сопоставляющая настроения блоггеров с содержанием их постов. Так, прошерстив архивы за июль прошлого года, софтина обнаружила, что причину повсеместного воодушевления блоггеров в тот период лучше всего описывают четыре слова — «Harry», «Potter», «shop» и «book» — именно тогда на прилавки книжных магазинов легло очередное творение Джоан Роулинг.

По мнению голландцев, их детище способно удовлетворить не только научный, но и коммерческий интерес. Например, перед тем как вложить свои кровные в какое-нибудь рискованное дело, потенциальному инвестору будет любопытно взглянуть на спектр эмоций, которые сей проект вызывает у неподкупного племени блоггеров. Не исключено, что «эмоциональный» подход пригодится и на поисковом поприще: вообразите поисковик, выдающий на заданный фильм рецензию, в которой настроение критика описывается выбранным вами «эмотиконом». Интересно, кстати, какие гримасы у профессиональных социологов и создателей веб-поисковиков вызовут труды голландцев? — Д.К.

Найду все, очень быстро

Калифорнийская компания MusicIP оформила патент и вывела на рынок новую эффективную технологию идентификации для цифровой музыки, способную отыскивать нужную песню менее чем за секунду в огромной базе данных из 17 млн. наименований.

Как и другие технологии подобного рода, метод MusicIP построен на основе вычисления особого «отпечатка», или хеш-значения, уникальным образом сохраняющего характеристики музыкального файла в виде короткой последовательности байтов. Особенность новинки в том, что идентификацию удалось сделать чрезвычайно быстрой, а размер массива, в котором ведется поиск, объявлен «самым крупным среди коммерчески доступных баз данных». В MusicIP уже написан соответствующий софт, предлагающий пользователям проанализировать всю музыку на их компьютерах и выдающий рекомендации по расширению коллекции в любом интересующем направлении. Теперь эта же услуга будет предлагаться другим компаниям для включения в их продукты в качестве доступного сервиса.

Чтобы вычислить «отпечаток» аудиотрека в любом формате, MusicIP сканирует двухминутный фрагмент и снимает частотные характеристики сигнала через каждые 185 мс. Полученный результат пересчитывается и преобразуется в короткий хеш-файл длиной 512 байт. Одновременно выделяются и замеряются четыре доминирующих тона в тридцатисекундном музыкальном фрагменте. Эта информация используется для сужения зоны поиска в базе данных, причем алгоритм показал себя достаточно чувствительным, чтобы отличать версии одной и той же песни даже при одном и том же исполнителе, но в разных записях — например, в студии или на концерте.

Подобные услуги, сводящиеся к идентификации песен и поиску «похожих» в уже имеющейся коллекции или более крупных базах данных, сегодня предлагает целый ряд фирм и сетевых сервисов:www.gracenote.comи, www.shazam.com, www.last.fm, www.pandora.com. Компания MusicIP, выходящая со своим продуктом на уже застолбленный конкурентами участок, надеется привлечь клиентов «сверхзвуковыми» скоростями и впечатляющими размерами своей музыкальной базы данных. Доступ пользователей к этой базе объявлен бесплатным. — Б.К.

Чем бы дитя ни тешилось

«Игры в альтернативной реальности» (alternate-reality game, aRG) все чаще используются в рекламных акциях для продвижения разных коммерческих проектов («КТ» #628). Погрузив людей в выдуманный мир, гораздо проще навязать им нужную идею. Однако участниками подобных забав обычно становятся лишь фанаты конкретной компании. А вот трое энтузиастов из Сан-Франциско создали aRG-игру San Francisco Zero, не гонясь за коммерческой выгодой. И как нередко случается, игра, придуманная из чистой любви к искусству, оказалась более интересной, чем «корыстные» аналоги.

В первую очередь SF0 отличает полное отсутствие сюжетной канвы. Обычно ARG имеют четкое деление на эпизоды и логичное завершение, как правило, совпадающее с событием, которому и посвящено действо, — например, с премьерой фильма или релизом видеоигры. В SF0 все поставлено с ног на голову: мало того что отсутствует какой-либо сценарий, так еще и разработка заданий дана на откуп игрокам. И те не подкачали: предлагаемые к исполнению миссии во множестве появляются на сайте проекта. Встречаются как шутливые, призванные эпатировать неосведомленную публику (к примеру, рассказать анекдот первому встречному), так и явно «заигрывающие» с законом (преследование незнакомца), которые вполне сойдут за хулиганство. К счастью, до откровенного криминала дело не доходит. Встречаются и задачи для креативных личностей: например, предлагается создать собственный алфавит или изобрести религию. Каждое выполненное задание (если, конечно, представлены убедительные доказательства) прибавляет баллы игроку, открывая доступ к более сложным и рисковым миссиям. — А.З.

Обойдемся без платины

В Англии разработан водородный топливный элемент, который не нуждается в электродах, содержащих дорогие металлы платиновой группы. В обычных топливных элементах они катализируют реакцию окисления водорода, иначе говоря — процесс расщепления его атомов на протоны и электроны. Водород и кислород поступают из отдельных резервуаров к аноду и катоду, между которыми находится электролит, обеспечивающий пространственное разделение процессов окисления и восстановления. Высвобожденные электроны уходят в электрическую цепь и возвращаются к катоду, где вместе с протонами соединяются с кислородом и образуют воду.

Химики из Оксфордского университета нашли способ катализировать токообразующие реакции топливного элемента с помощью двух ферментов, один из которых производят бактерии, а другой — грибки. Бактериальный энзим расщепляет атомы водорода, а грибковый ускоряет образование молекул воды. Поэтому бактериальный энзим наносится в качестве покрытия на анод, а грибковый — на катод. Оба фермента обладают высокой селективностью и обеспечивают эффективный катализ даже в присутствии посторонних газов. Вот почему новый элемент не нуждается в электролите. Он хорошо работает и при загрязнении газовой среды сероводородом, угарным газом и прочими примесями, которые резко снижают эффективность топливных элементов традиционной конструкции.

Экспериментальный образец, построенный под руководством профессора Фрейзера Армстронга (Fraser Armstrong), чрезвычайно прост. Это закрытый стеклянный контейнер, содержащий обычный воздух, обогащенный водородом. Внутри контейнера находятся покрытые ферментами электроды, замкнутые на внешнюю нагрузку. Опытная установка дает напряжение 0,7 вольта, которого достаточно для питания часов с цифровым дисплеем. — А.Л.

Нарисуй себе лазер

Многообещающую технологию интеграции лазеров в кремниевые чипы удалось разработать ученым из Университета Торонто. Излучающая пленка из полупроводниковых нанокристаллов может быть нанесена практически на любую подложку простым высушиванием взвеси наночастиц.

Как известно, проблема передачи информации внутри кремниевых чипов и между различными микросхемами в компьютере является одним из узких мест, препятствующих дальнейшему прогрессу микроэлектроники. Медные проводники близки к исчерпанию своих возможностей — они сильно нагреваются и вносят большие задержки. Но заменить их на оптические волокна для фотонов или на волноводы для поверхностных плазмонов пока мешает, в частности, отсутствие лазеров, которые можно было бы эффективно встраивать в кремниевые чипы.

Кремний плохо приспособлен для излучения света, и несмотря на значительные усилия по созданию кремниевого лазера и даже некоторый прогресс в этой области, тут пока все еще слишком далеко от практических приложений. А обычные лазеры из других полупроводников вроде арсенида галлия трудно встроить в кремниевый чип из-за различий в свойствах кристаллической решетки полупроводников.

Не исключено, что новая разработка поможет решить эту проблемы. Ученые изготовили суспензию из наночастиц сульфида свинца в гексане. Такие наночастицы размером несколько нанометров можно сделать практически одинаковыми. Их размер во многом и будет определять длину волны излучаемого света. Наночастицы играют роль квантовых точек, возбуждаясь и излучая подобно отдельным атомам. При диаметре частицы сульфида свинца 4,5 нм лазер излучает на привычной для телекоммуникаций длине волны в 1,5 мкм.

Суспензию наносят на любую подложку — кристаллическую или аморфную, гладкую или шершавую, а затем высушивают, получая пленку толщиной около микрона, которая и становится лазером. Несмотря на первоначальные опасения, потери на рассеяние и поглощение в пленке оказались малы, и пленочный лазер вышел достаточно эффективным. Лазеры удалось изготовить не только в виде плоского волновода, но даже выращивая на внутренней поверхности капилляра. Эксперименты показали, что длина волны излучения таких лазеров очень слабо зависит от температуры и бьет все рекорды для похожих полупроводниковых систем.

К сожалению, в первых экспериментах пленку пришлось охлаждать; генерации излучения при температуре выше минус 23 градусов Цельсия пока получить не удалось. Кроме того, для накачки пленочного лазера использовался другой лазер с длиной волны 0,8 мкм. Но канадские ученые надеются, что вскоре эти трудности будут преодолены и подобные «рисованные» лазеры станут встраиваться в обычные кремниевые чипы. — Г.А.

Квантовый маятник Ньютона

Физикам из Пенсильванского университета впервые удалось получить одномерный газ, который никогда не приходит в состояние равновесия.

Время, как известно, бежит только в одну сторону. Молекулы капельки чернил в стакане воды разбредаются по всему стакану, но не могут опять собраться в каплю. Два газа в баллоне с перегородкой перемешиваются, если перегородку убрать, но не способны снова разделиться. Тем не менее лежащие в основе всех этих процессов законы механики классической или квантовой обратимы во времени. И это противоречие между поведением больших систем, всегда эволюционирующих в одном направлении, стремясь к состоянию так называемого термодинамического равновесия, и обратимыми законами микромира ученые не могут разрешить уже почти полтора века. А от решения этой проблемы зависит, например, возможность создания квантовых компьютеров. Необратимые процессы разрушают нежные квантовые вычисления — и тем быстрее, чем больше атомов участвует в этих процессах. И вот теперь удалось создать достаточно большую квантовую систему из нескольких десятков и даже сотен атомов газа рубидия, которая удивительно долго не стремится к состоянию равновесия.