Кубиты? Кудиты? Скоро все будут разбираться!

 
 

После того, как в 1781году был выдан патент на паровую машину, мир ринулся в пучину ни на миг не прекращающейся технологической гонки. В наши дни развитие науки и техники полностью определяет облик цивилизации и само право этносов и государств на существование. Ярчайший пример: у Северной Кореи ядерное оружие есть, а у Ирана нет. Это и определило действия США в обоих случаях!


Американцы создали атомную бомбу в июле 1945года, а мы в августе 1949года. Истерзанная войной страна смогла вложиться ровно в четыре года.
Наша разведка «выпотрошила» все секреты американской бомбы, но гениальные советские учёные не стали слепо копировать наработанные технологии и пошли своим путём. Поэтому и первую атомную электростанцию, и первую водородную бомбу создали мы, а не они. Добавим плюсом спутник, 1957год, и Гагарина, 1961год. Мало ли, а вдруг кто запамятовал?!


Весной 2018года Россия продемонстрировала гиперзвуковое оружие. Но «истерзанные внутренними гражданскими конфликтами» США – сколько раз можно повторять  MAGA, это  не вульгаризированное  произношение самого популярного в Дагестане мужского имени, а политический лозунг  «Make America Great Again (Сделаем Америку снова великой)» - до сих пор «ответить на вызов времени» так и не смогли. А ведь уже восьмой год идёт!
 Феноменальную способность русских находить дешёвые решения дорогих проблем отмечали ещё генералы Вермахта.  Напомним о пресловутом, ставшим мемом грифельном карандаше,   который русские взяли в космос вместо баснословно дорогой американской шариковой ручки.


Подобное повторилось и в гонке квантовых технологий.


  В предыдущие годы США, Китай и ЕС вкладывали миллиарды в это   технологическое направление, демонстрировали мощные квантовые процессоры. У  нас же исследования пребывали на уровне лабораторных экспериментов, Россия   оставалась в тени лидеров.
Но за последнее время произошёл прорыв, который изменил правила игры. Мы не просто догнали лидеров, а предложили решения, способные дать России технологическое преимущество.
Вспомним скачок от дублирования атомной бомбы к лидерству в мирном атоме и создании водородной бомбы. Кстати, международный проект термоядерной электростанции  весь основан на советской технологии ТОКАМАК!
Директор Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), академик Николай Колачевский, в эксклюзивном интервью рассказал, как России удалось совершить этот технологический рывок и что ждёт квантовые вычисления в ближайшие годы.
 

Буквально несколько месяцев назад мы радовались тому, что в России создан 16-кубитный квантовый процессор с высокой стабильностью.   И вот уже  50-кубитный квантовый компьютер успешно прошёл тестовые испытания. Несмотря на то, что разработчики начинали практически с нуля, по итогам проекта они догнали зарубежных лидеров отрасли, а в чём-то даже обошли.

 
В чём принципиальное отличие квантового компьютера от обычного? Единицей информации в классическом компьютере служит бит — элемент, который может быть либо «включен», либо «выключен»,   в квантовом устройстве эту роль выполняет кубит, который может находиться в двух состояниях одновременно. Это и увеличивает его вычислительные мощности. Наиболее развитой технологией сегодня считается технология создания кубитов на основе сверхпроводниковых схем. Рекордсменом в этом классе считается 433-кубитный квантовый процессор «Quantum Condor» от компании «IBM».
Самый мощный российский квантовый компьютер  на днях  успешно прошел тестовые испытания.  У него не 433-кубита, а   50, но дело, как выяснилось, даже для квантовых технологий,  не в количестве!


В российском вычислителе в роли кубитов задействуют ионы,  цепочка из 25 ионов иттербия. Это заряженные атомы, ими заменили применяемые ранее сверхпроводящие материалы. Технология ионных кубитов основана на использовании электромагнитных полей для захвата одиночных ионов в пространстве. Эти частицы подвешены в некой ловушке и остаются практически неподвижными, что снижает внешние помехи и позволяет удерживать их квантовое состояние дольше, чем в других системах.
Ионы удерживаются лазерами и охлаждаются почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют посредством лазерных импульсов. Квантовые алгоритмы – это последовательности таких воздействий.

Еще одно новшество – увеличение достоверности вычислений за счёт изменения архитектуры классических кубитов. Чтобы  понять, какой квантовый компьютер лучше, важно учитывать сразу несколько параметров. И количество единиц информации – кубитов – лишь один из них. В компьютере разработчиков из ФИАН  их меньше, чем у мировых лидеров. Но такое малое количество единиц информации окупается высокой достоверностью одно-кубитной и двухкубитной операций.

Наши специалисты – как  всегда, вот он русский творческий гений! -   не пошли проторенной дорогой за своими западными коллегами, а  создали  не простую куБитную, двухуровневую квантовую,  систему, а сразу четырехуровневую   куДитную, которая эффективней от двух до шести раз в зависимости от заложенных алгоритмов вычисления.
Для архитектуры кудитов   разработали и новый способ защиты ионов-кудитов от разрушения, и новые методы их охлаждения, фильтрации шумов лазера и ряд других инноваций.

Во время тестового испытания квантового компьютера впервые в России осуществили   так называемые алгоритмы Гровера, которые предполагают четырехкратную скорость поиска несортированных, неупорядоченных баз данных. В ходе эксперимента   при помощи квантового компьютера обучили нейросеть сортировать написанные от руки изображения цифр.
Помимо этого, учёные рассчитали структуру молекул гидрида лития, LiH, и водорода, H2,  и провели симуляцию ряда открытых квантовых систем, где применение кудитов дало существенный выигрыш. В общем, использовали задачи, которые в будущем позволят осуществлять реальные квантовые расчеты, к примеру, быстро распознавать лица в толпе, проверить ДНК, рассчитать точные прогнозы погоды. 
 
Но квантовая гонка в разгаре. Разработанный в  ФИАН квантовый компьютер – это не просто экспериментальный прототип,  а  полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности, то есть сохранения нужного состояния молекул.
Помимо этого,  изучаются новые подходы к использованию кудитов, где Россия   мировой лидер. Также осваиваются подходы к масштабированию устройств. Чтобы в будущем квантовыми компьютерами было удобно пользоваться, они должны быть более компактны, чем сейчас.

Напомним, в зарубежных аналогах квантовых ионных компьютеров от американских «IonQ», «Quantinuum» или от британской «Oxford Ionics» на один ион приходится только один кубит, поэтому масштабировать такие системы им будет намного сложнее, чем российским учёным, имеющим теперь двухуровневую квантовую систему.

 
К 2030 году российские квантовые компьютеры будут использоваться для решения практических задач, но не заменят классические компьютеры. Скорее, они будут функционировать в качестве сопроцессоров, выполняя специфические операции, где квантовые вычисления особенно эффективны. Это связано с тем, что производительность классических компьютеров также продолжает расти, и квантовые технологии будут дополнять их возможности, а не заменять   полностью.
Для достижения устойчивого лидерства необходимо продолжать развивать технологическую базу и инвестировать в микроэлектронику, которая играет ключевую роль во всех квантовых платформах. Это как движение на велосипеде:   только бросаешь крутить педали, сразу падение!

 
Квантовые компьютеры будут особенно полезны в областях, требующих сложных вычислений, таких как:
 Безопасность — квантовая криптография защитит данные от взлома, делая шифрование абсолютно надёжным.
Фармацевтика — квантовые компьютеры способны моделировать молекулы, ускоряя создание новых лекарств.
 Логистика — квантовые алгоритмы помогут оптимизировать маршруты перевозок, экономя миллиарды.
 Искусственный интеллект — новые вычислительные мощности позволят обучать ИИ быстрее и эффективнее.


  Успех в квантовых технологиях зависит от сочетания фундаментальных исследований, технологического развития и практического применения, а также от тесного взаимодействия между наукой и промышленностью.
Практически Россия по всем направлениям научного и технологического развития или безусловный лидер, как в ядерно-термоядерных разработках, или в когорте первых.    «Мы больше не догоняем, мы создаём будущее», — резюмирует академик Колачевский.
А кому не нравится, может «валить из этой страны» на все четыре стороны. Например, в Гренландию, там сейчас на  новых рудниках работяги понадобятся…
Мы же, поздравив себя с  тем, что Гондурас – это явно не о нас, как и «Верхняя Вольта с ракетами», заострим внимание на том, что индивиду эволюционно отмеряно строго определённое количество любви. И если он горячо любит чужую родину, то  на свою кроме ненависти вряд ли что останется.
За сим заканчиваю, Ваш ЛЕВ!


Рецензии
вижу Вы в теме наук этих всяких и открытий чудных. но сдается мне что основные прорывы - в IT и био-генная инженерИя продвигаютсЯ. ИИ до кучи - это всё нам (я про Человечество) надо? я мечтал о прорыве в энергетике. неограниченный источник управляемый ТЯ синтез или ищё фигня какая.. но ведь - фиг. вместо этого предлагают совершенно лишние, извините за выражение , х@йнИ. скоро искуственных баб. и не только, как у Пелевина в SNAFFе, трахать будем. ведь Жуть?

Прокоп Ляпунов   07.07.2025 18:16     Заявить о нарушении
про кубиты - я помню журналы где писали статьи на тему - зачем 64 разряда. и делали вывод - незачем. разве что видео крутое. и вот нате. 128 - уже точно незачем, для ИИ - кубиты есть. а управляемого ТЯ нету. так и будут человеки воевать за нефть и газ? Фу, какая пошлость

Прокоп Ляпунов   07.07.2025 18:21   Заявить о нарушении
Копаем глубже?! Часть3
Лев Хазарский
Оценим ситуацию с более отдалённых позиций. Возьмём для удобства строительную площадку в пустыне Сахара, где предполагается «замастрячить» самую большую в мире панельку для переработки энергии солнечных лучей в электричество.
И что мы оттуда видим?
Россия единственная страна в мире, обладающая не только технологиями строительства АЭС, но и производства ядерного топлива, утилизации отходов, производства изотопов, строительства исследовательских реакторов десятка видов. Кроме нас ни у кого нет технологий замкнутого цикла, и строительства промышленных реакторов на быстрых нейтронах.
Выразим это ещё яснее.
В России уже запущен первый в мире прототип гибридного ядерного реактора. Сразу возьмём быка за рога: в Китае аналогичная разработка завершится в лучшем случае к 2030году, насчёт других стран и конь не валялся. Ну, сами подумайте, тут бы по ветрякам план выполнить, да по солнечным батареям. Какой там, к лешему, реактор!
Классический термоядерный реактор, наш Священный Грааль, это невероятно сложный проект. Но с ним можно и не спешить! Время позволяет.
Ведь гибридный термоядерно – ядерный реактор автоматически снимает все эти проблемы! Абстрактные научные константы РОССИЙСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ превращают в неиссякаемый, по сути, вечный поток дешёвой, экологически чистой энергии. Ещё раз напомним, ничего подобного ни у кого в мире нет. На фоне этих достижений уголь, нефть и газ тускнеют не только как источник энергии, но даже как сырьё для химических процессов.
Возьмём и другой пример. В ближайшие годы для поддержания существующих темпов цифровизации, человечеству придётся задействовать всю имеющуюся электроэнергию только для хранения информации в дата-центрах. Конечно, есть и альтернативный путь: отказаться от цифровизации.
Примерно об этом было заявлено «на самом верху»: «Нравится-не нравится, терпи моя красавица». Объяснили же населению Европы, что достаточно три недели не мыться, а там биота на коже стабилизируется, ну а конкурсы на самую модную вонь сезона провести не проблема. Так что и цифровизацию можно будет объявить ловушкой КГБ, сооружённой неуловимыми агентами Петровым и Башировым. Настоящие агенты Вован и Лексус у них в сознании как-то не прижились.
В науке, да и в жизни вообще, почти всегда на первый план выходит то, чему изначально уделялось далеко не первостепенное значение. По расчётам основной задачей ТОКАМАК "Т-15МД".являлась отработка технологий и параметров в рамках реализации международного экспериментального термоядерного реактора «ITER».
Но в наши дни не менее значимо и то, что этот реактор позволяет модернизировать электрические магнитоплазменные двигатели, которые планируется устанавливать в будущем на большинство космических кораблей, в том числе и на Ядерный Буксир (ТЭМ) Роскосмоса.
ТОКАМАК "Т-15МД" открывает совершенно новое направление в ядерной энергетике. Появляется возможность использовать энергию нейтронов, которые высвобождаются в результате термоядерных реакций. По сути, появляется ПРОМЕЖУТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, которое делает экономически выгодной термоядерную энергетику. А это более чем серьёзно.
Весь мир многие десятилетия бился над этой проблемой, а результат мягко сказать…
Именно осознание того, что в ближайшие годы успеха не будет привело к появлению «тотального биодизеля» в виде загадивших планету ветряков и панелек. Это не шаг вперёд, а отчаянные метания тех, что окончательно понял, что «журавлёва» не даст уже точно и пора идти к «синицыной».
То есть до сих про никто в мире не смог получить самоподдерживающуюся термоядерную реакцию с чистым выходом энергии, превышающим затраченную на запуск термоядерной реакции.
Ситуацию осложняет физика плазменных процессов, которая ещё далека от нашего понимания.
В 1980-х годах ТОКАМАК нового поколения: Т-15 (СССР), JET (Европейский союз), JT-60 (Япония) и TFTR (США) по всем расчётам должны были достичь критерия Лоусона, что позволило бы начать изучение термоядерной плазмы, собственно самоподдерживающейся реакции и способов управления ею. Однако плазма оказалась куда более сложным агрегатным состоянием вещества, и этот факт поставил учёных в очередной технологический тупик.


Лев Хазарский   07.07.2025 21:37   Заявить о нарушении
Даже удержать плазму температурой в сто миллионов градусов Цельсия оказалось задачей тысячелетия, не говоря уж об управлении ею. Получив практические результаты на новых ТОКАМАК, учёные пришли к выводу, что реализовать термоядерную энергетику в одиночку будет не под силу ни одной стране мира. И только международная кооперация для решения этой проблемы даст всем шанс на положительный результат.
Именно исходя из этих соображений запустили проект «ITER» - участвуют 35 стран,
реализуется во Франции - где собраны самые передовые плазменные технологии со всей планеты. В настоящее время здание реактора достроено, идёт сборка самого реактора.
Завершение строительства, намеченное на декабрь 2025 года, в очередной раз отодвигается, соответственно и выход на планируемому мощность в 2035 году. К тому же учёные вообще НЕ ДАЮТ ГАРАНТИИ положительного исхода этого самого грандиозного, сложного и дорогого научно-технического проекта в мире.
Итог запуска реактора может быть непредсказуемым. Например, мы достигнем критерия Лоусона, но безопасно управлять термоядерной плазмой так и не получится; либо и вовсе не удастся выйти на необходимые параметры для самодостаточной термоядерной реакции.
Допустим, всё получится и тогда человечество сможет выполнить все поставленные перед "ITER" задачи.
Но даже в таком случае есть проблемы. Первичная стенка реактора – самый дорогой элемент конструкции - за пять лет превращается в решето, полностью утрачивая свою рабочую функцию. Это результат активного нейтронного излучения, которое воздействует на всё окружающее ТОКАМАК пространство.
Даже несмотря на новые специальные сплавы, которые в десятки раз устойчивее к нейтронному захвату, срок службы стенки составляет всего несколько лет.
Полностью обновлять стенки реактора через такие короткие временные промежутки экономически совершенно невыгодно. Это делает термоядерную энергетику коммерчески нереализуемой, оставляя её в рамках лишь научных исследований.
И тут два выхода.
1.Увеличение размеров установки с сохранением мощности на прежнем уровне, что даст более эффективное распределение нейтронного потока по площади.
2. Реализация термоядерной энергетики с безнейтронным выходом.
НО ЕСТЬ И ТРЕТИЙ ПУТЬ. Его основы заложены в российском ТОКАМАК "Т-15МД".
В "Т-15ДМ" задействован "гибридный режим", позволяющий протекать ядерным реакциям в бланкете.
За первичной стенкой, которая изнашивается от нейтронного изучения, установлен бланкет, в котором располагается неактивное делящееся вещество: например, Уран-238 или Торий-232. Энергии нейтрона, порождённого термоядерной реакцией дейтерия и трития, достаточно чтобы разделить ядро Урана-238 с выходом дополнительной энергии, или трансмутировать ядро атома Тория-232 в топливо для современных АЭС – Уран-235.
Деление изотопов Урана-238 полностью зависит от нейтронов, вылетающих из дейтерий-тритиевой плазмы. При этом не происходит цепной реакции, как в случае деления изотопа Урана-235. Следовательно, нет опасности возникновения ядерных аварий и связанных с ними последствий.
Таким образом получается, что износ стенки провоцирует полезную работу, которая заключается либо в дополнительном выходе энергии - по расчётам в десять раз превышающую энергию единичного акта термоядерной реакции дейтерия и трития - либо в выработке топлива для многочисленных АЭС, которые тоже будут производить тепловую и электрическую энергию.
В этом случае экономические и энергетические обоснования термоядерной энергетики сразу выходят на положительный уровень, даже если стенки реактора продолжат изнашиваться за пять лет. Сами реакторы станут несравнимо более компактными чем международный «ITER» в наши дни, мощными и коммерчески выгодными.
Например, тот же реактор "ITER" в гибридном режиме способен произвести в десять раз больше энергии, чем заложено в его термоядерных параметрах!
К тому же расчёты специфики ядерных процессов показывают: для того, чтобы в бланкете начались реакции, реактору "Т-15МД" необязательно достигать максимальной термоядерной мощности и нагревать плазму до ста миллионов градусов Цельсия. Реакции происходят уже при пятидесяти миллионах градусов Цельсия, то есть в том диапазоне температур, который сегодня относительно хорошо изучен. Выразим описание ситуации более простым языком. За многие десятилетия человечество добилось определённых успехов в освоении термоядерного синтеза. Но практический результат РАВЕН НУЛЮ. Давайте вспомним байку о том, как американцы «ввалили кучу бабла» в разработку ручки, способной писать в космосе, а русские взяли с собой простой карандаш. Генералы Вермахта отмечали все как один феноменальную способность русских выполнять те же самые задачи с несравнимо меньшими затратами. Это и есть РУССКИЙ ТВОРЧЕСКИЙ ГЕНИЙ. Получается, что для полезной работы термоядерного реактора сама термоядерная реакция вовсе не обязательна. А это открывает совсем другие перспективы для всего человечества. Это могут быть даже не термоядерные гибридные реакторы, а ядерно-плазменные. Подобные энергетические технологии дадут ещё больше времени для полного освоения термоядерной энергетики, не отправив человеческую цивилизацию в пучину энергетического кризиса.
Термоядерная энергетика – это конечно Святой Грааль, однако пока она для нас недостижима. Причём успех не гарантируют даже сами учёные проекта "ITER", хотя настроены они позитивно. В 1970-х годах тоже считали, что первые термоядерные электростанции появятся в конце 1980-х, ну или при самом пессимистичном прогнозе - в 2000 году. На деле оказалось, что при самом благоприятном исходе проекта "ITER" первая экспериментальная термоядерная станция появится не раньше 2045 года, а в широкую коммерческую эксплуатацию термоядерная энергетика войдёт в 2060-2080 годах. Поэтому гибридные реакторы, как промежуточный этап в освоении термоядерной энергетики, становятся реальным выходом из цивилизационного тупика. И Россия является АБСОЛЮТНЫМ ЛИДЕРОМ в этом направлении.
Китай планирует построить аналогичный прототип гибридного реактора в 2030 году, в других странах даже не знают, чего они не знают!
Энергетика – это ахиллесова пята нашей цивилизации. Даже замедление роста потребления энергии на душу населения способно вызвать кризисы. Что уж говорить о том, когда идёт спад в потреблении энергии, который сразу уменьшает количество благ, доступных человеку.
Гибридные реакторы являются гарантией устойчивого энергетического развития человечества, значимой альтернативой до достижения успехов в сфере безопасной и выгодной термоядерной энергетики. То есть у человечества «на раздумья» есть не годы, а МНОГИЕ ТЫСЯЧИ ЛЕТ.
Гибридный реактор типоразмера ТОКАМАК "Т-15МД" одинаково хорошо подходит как для выработки электроэнергии, так и для производства водорода и кислорода методом высокотемпературного электролиза, либо только водорода методом паровой конверсии метана.
Сегодня растёт число скептиков, которые сомневаются в достижении термоядерного синтеза в перспективе на ближайшие сто лет, а некоторые и вовсе не верят в возможность этого процесса в земных условиях. Винить их за это нельзя, ведь для нас тайна термоядерной энергетики ещё действительно не разгадана, а перспективы не ясны.
Но РОССИЙСКИЕ технологии – это практически вечный двигатель. Ведь любой трансурановый элемент, а не только уран, торий и плутоний, можно НЕОГРАНИЧЕННОЕ количество раз через облучение нейтронами в гибридных реакторах, насыщать энергией вновь и вновь после «сжигания» в ядерных реакторах. Это бесконечный замкнутый цикл.
А учёные не спеша займутся новыми технологиями, прекрасно помня, что масса и энергия эквивалентны. Полная энергия физического тела в состоянии покоя равна его массе, умноженной на квадрат скорости света в вакууме. Это чудовищно огромное количество.
Пусть этого и не хотят знать те кто сжигает на электростанциях выращенную на полях иву или, извиняюсь за подробности, сушёный кал сельскохозяйственных животных, но мы вовсе не спешим путать собственные достижения с их проблемами…
Подробности в следующей главе.

Лев Хазарский   07.07.2025 21:37   Заявить о нарушении
Копаем глубже?! Часть 4
Лев Хазарский
Скажем без лишней скромности, международный реактор строится полностью на российских технологиях, ибо ТОКАМАК - ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками — русское слово, определяющее отечественную разработку.
Но для России это вчерашний день. Пока другие страны направляют все силы на "ИТЭР", российские специалисты параллельно трудятся над созданием газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ), которая позволит создать термоядерный реактор на основе открытой магнитной ловушки.
Она несопоставимо эффективнее ТОКАМАК, задействованного в проекте «ИТЭР».
ГДМЛ, по сути, прототип совершенно иного термоядерного реактора, у которого нет и, судя по всему, не будет конкурентов в мире в ближайшем будущем.
Разработка ГДМЛ фактически перечёркивает то направление, в котором развивались исследования термоядерного синтеза многие десятилетия. Технологически ТОКАМАК — противоположность ГДМЛ, так как в нем плазма удерживается закрытым магнитным полем.
Что представляет собой ГДМЛ и почему она понадобилась? При гораздо меньших финансовых затратах революционная газодинамическая ловушка сможет обеспечивать Россию БЕСКОНЕЧНОЙ ЭНЕРГИЕЙ, то есть речь идёт уже не о многих тысячах лет – напомним наш биологический вид хомо сапиенс существует не более двухсот тысяч лет, а письменность и государства от силы шесть тысяч лет – а о безграничном периоде.
И тут мы говорим об использовании не только дейтерия, содержащегося в обычной воде. Одна из заложенных в проект идей состоит в возможности применения альтернативных видов сырья. Обычно в качестве топлива для термоядерного реактора рассматривается смесь тяжелых изотопов: дейтерия и трития. Эту термоядерную реакцию легче всего осуществить, но большая часть энергии в ней выделяется в виде нейтронов, поэтому реактор становится радиоактивным. Это обстоятельство и потребовало создания термоядерно-ядерных гибридных реакторов.
К тому же, тритий отсутствует в природе, а для его наработки приходится применять сложные и дорогостоящие технологии.
Однако в открытой ловушке можно очень эффективно использовать магнитное поле и удерживать плазму с большим давлением, в перспективе для неё доступны другие реакции, например, D-D (ДЕЙТЕРИЙ-ДЕЙТЕРИЙ), D-3He (дейтерий-гелий 3) и P-11B (протон-бор 11).
Чистый дейтерий это абсолютно неограниченный ресурс. Отметим, – нет, я не прикалываюсь! - продуктами реакции D+D является всё то же термоядерное топливо — а именно тритий и гелий-3.
Это не чертовщина и не философский камень, а ПУЛЬСАЦИЯ РУССКОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ГЕНИЯ.
Настойчивая просьба не путать его с сумрачным германским гением, который от костров Инквизиции с массовым сжиганием «ведьм», через живую практику Третьего Рейха довёл «четверторейховцев» до ветряков и панелек при полном отказе от атомной энергетики. Тут уж кто на кого учился.
Заметим, эволюция поисков новых источников топлива для термоядерных реакторов как две капли воды похожа на то, через что прошла энергетика ядерная.
Внедрение реакторов на быстрых нейтронах и замкнутого ядерного цикла сразу расширяет сырьевую базу ядерной энергетики в полторы сотни раз.
А использование тория, плутония и других радиоактивных элементов увеличивает топливный ресурс в несколько сотен раз. Иными словами, сырья хватит не на пятьдесят лет, а на десятки тысяч лет.
Для тех, кто ещё не усвоил или не хочет знать напомню по принципу – я сказал, ты слышал – всё вышеописанное есть только в России и больше нигде в мире нет.
В Австрии полстраны засадили ивой, чтобы нарастить «биотоплива» для одной-единственной электростанции. Я подхихикнул вместе с читателями!
Примечательно, что ГДМЛ отличается не только от ТОКАМАК, но и от аналогов. Важным отличием установки ГДМЛ от существующих открытых ловушек с нейтральной инжекцией является достижение квазистационарного режима, при котором потери энергии и частиц из плазмы компенсируются системами нагрева и дополнительной подпитки. Магнитные ловушки для удержания плазмы бывают замкнутыми и открытыми. К первому типу относится ТОКАМАК, на основе которого создается «ИТЭР», ко второму новая отечественная ГДМЛ. Оба варианта ловушек известны с 1950-х, но широкое распространение получили замкнутые. Большинство устройств для термоядерного синтеза — это ТОКАМАК.
Казалось бы, всё работает, зачем вновь изобретать велосипед? Здесь мы вспомним, что мировая ядерная энергетика начиналась с реакторов, работавших на изотопе уран-235. Его распространённость в природе 0,72 %, а остальные девяносто девять с хвостиком процентов это изотоп уран-238. Сто тридцать восемь частей произведённого продукта, уран-238, шли в отходы, а одна-единственная из ста тридцати девяти частей использовалась для дела.
И такой технологический примитивизм на определённом этапе развития был приемлем! Германская энергетика на таком уровне, как мы помним и «приказала долго жить». Но российские учёные смогли задействовать не только уран-238, то есть вернуть в производство выброшенные на ядерные помойки сто тридцать восемь частей из ста тридцати девяти, но и подключить к делу плутоний и торий, ещё в сотни раз расширив сырьевую базу. В недалёкой перспективе будут задействованы и другие радиоактивные элементы.
Использование ГДМЛ обещает революцию ещё большего масштаба!
Внедрение газодинамической ловушки даст невообразимое снижение затрат. Её стоимость оценивается примерно в 10 млрд рублей. Международный проект «ИТЭР», для сравнения, обойдется в 30 млрд долларов — разница практически в ТРИСТА раз.
Сроки завершения строительства "ИТЭР" сдвигались уже бессчётное количество раз и непонятно, будет ли он запущен вообще хоть когда-то.
Создание отечественной установки реализуется в рамках федерального проекта «Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий». ИЯФ СО РАН активно участвует во всем, что касается этого направления.
В том числе ИЯФ СО РАН является участником международного проекта экспериментального термоядерного реактора «ИТЭР», в основе которого лежит замкнутая магнитная ловушка ТОКАМАК. Но при этом институт остается лидером в развитии открытых магнитных систем: ведутся эксперименты на четырех открытых ловушках. Могучая страна с высокоразвитой наукой успевает везде!


Лев Хазарский   07.07.2025 21:40   Заявить о нарушении
В мире у ГДМЛ нет достойных конкурентов. Вспомним как Коллективный Запад пытался справиться с задачами создания технологий замыкания ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) на основе быстрых реакторов и переработки ядерного топлива и производства МОКС-топлива.
Последней сломалась Франция!
Сегодня нечто похожее ГДМЛ пытаются делать в США и Японии, но их технологическое развитие застряло в 90-х.
Американская компания TAE Technologies, ранее Tri Alpha Energy, в 2021 году после нескольких лет исследований и экспериментов объявила, что реактор C-2W, наконец, может производить плазму при температуре более 50 млн градусов. Но в ИЯФ СО РАН твёрдо заявляют, что для горения плазмы и проведения термоядерного синтеза нужно довести температуру хотя бы до 100 млн.
ГДМЛ рассчитана на 150 млн.
Японская установка GAMMA-10 привлекала внимание ученых в 2010-х, однако в последние годы о ней нет упоминаний ни в СМИ, ни в научных изданиях.
В общем, в очередной раз западные хотелки сдулись как мыльный пузырь!
Мировое технологическое развитие открытых магнитных ловушек на определённом этапе, как и реакторов на быстрых нейтронах, зашло в тупик, поскольку все сосредоточились на российской технологии ТОКАМАК. И только Россия смогла найти выход из технологического тупика и создать установку для революционного термоядерного реактора. Таких результатов удалось достичь благодаря многолетним исследованиям, которые ведутся поколениями наших ученых. Работа продолжалась даже в 90-е благодаря самоотверженности исследователей.
А теперь в фундаментальную и прикладную науку в России вкладываются огромные ресурсы, которых и близко не было в 90-х и в начале 2000 годов.
С каждым годом на российскую науку выделяется всё больше и больше средств. На наших глазах Россия становится мировым научным центром и экспериментальной лабораторией. Российская наука вновь оказалась ЕДИНСТВЕННОЙ, способной создать нечто настолько выдающееся, как ГДМЛ.
Ещё раз напомним, что тотальная цифровизация и роботизация общественной жизни возможны лишь при избытке дешёвой энергии.
Хранение и обработка нарастающего как снежная лавина в горах потока информации требует огромного количества энергии. И тут на панельках и ветряках далеко не ускачешь. Нехватка и тем более высокая цена энергии обнуляют и немецкое трудолюбие, и тайваньскую усидчивость и американскую агрессивность.
Образно говоря, самый бестолковый пулемётчик выкосит на ура целую роту копьеносцев и даже лучников.
Мы же поздравим себя с косвенной причастностью к достигнутым успехам и вместе порадуемся тому, что Гондурасом теперь называться положено уж точно не нам.
И вот теперь, когда мы ответили на наезд русофобов «хватит о будущем, ты отчитайся что вы кроме валенок наваляли и то оба на одну ногу», позволим себе вернуться в самое начало нашего расследования. Достижения России в ядерной и термоядерной энергетике просто поражают воображение.
Так что же ещё можно добавить к этому???!!! Оказалось, можно!
Итак, в в Национальном центре физики и математики (НЦФМ) в нижегородском Сарове по поручению и под личным контролем президента России ударными темпами строится установка для разрушения атомного ядра.
Сразу поясним: обычная реакция деления ядер, происходящая в реакторе атомной станции, даёт небольшой – на уровне процентов – дефект массы. Здесь речь идёт совсем о другом. Нейтрон — частица, состоящая из трёх кварков – обладает гораздо большей массой, чем суммарная масса кварков. Вытащив кварки из нейтрона, мы осуществим деконфайнмент кварков и получим грандиозный источник энергии.
На фоне этих перспектив меркнут даже величайшие достижения российских учёных-атомщиков в 21веке. Окончательно размывается грань между веществом и энергией в формуле E=MC2. Полная энергия физического объекта в состоянии покоя равна его массе, умноженной на размерный множитель квадрата скорости света в вакууме. То есть масса и энергия являются эквивалентными и могут быть преобразованы друг в друга.
Вот этим – преобразованием массы в энергию – и занимаются наши учёные в Сарове.
Стоит задача создать источник комптоновского излучения. Комптоновский эффект заключается в изменении энергии фотона при взаимодействии с электроном. При столкновении фотонов с движущимися им навстречу электронами в ускорителе энергия и частота фотонов будут возрастать. Причём в современных ускорителях можно увеличивать частоту в миллионы раз до десятков мегаэлектрон-вольт - это гамма-диапазон. Фотоны станут резонансными возбудителями ядер и разрушат ядро атома.
Никому в мире не удавалось сломать ядро атома. Ключ к этому - изучение резонансных частот, которые возникают в ядре за счёт взаимодействия протонов и нейтронов. Похожие резонансы появляются у колеблющегося маятника. Образно говоря, ядро атома удастся разбить не ударом кувалды. В такт с его колебаниями будут добавляться всё новые и новые порции разрушительной энергии резонансной световой волны гамма-диапазона. Уменьшение суммарной массы взаимодействующих частиц означает выделение энергии. На атомных станциях происходит обычная реакция деления ядер с небольшим дефектом массы. Но в рассматриваемом примере с кварками этот дефект огромный.
Как мы видим, сделан колоссальный шаг в познании глубин материи.
К концу третьего года СВО, то есть геополитического противостояния, наши «заклятые соседи по планете» идут на «переговоры», которые куда как объективнее назвать «толковище на забитой стрелке», на полусогнутых и даже «повиливая хвостиком». Это потому, что слабость всегда есть приглашение к агрессии, а обаяние силы – независимо от её вектора! – всеобъемлюще.
В следующей статье мы рассмотрим прорыв и отрыв от мирового уровня – вы заметили, теперь «на самом верху» говорят не об импортозамещении и даже не об импортоопережении, а строго о мировом технологическом лидерстве?! - прототип плазменного электрореактивного двигателя, который полностью меняет ситуацию в космической гонке.
Вон Илон Маск увлёкся «спасением Отечества», весь в политику ушёл, так и прошляпил очередной технологический виток. Но пусть не переживает, знамя первопроходца не упадёт – мы забираем.
Я же спешу поздравить читателей с тем, что наши внуки с недоумением будут выяснять, «а пьяная рашка, это вообще о чём»?!

Лев Хазарский   07.07.2025 21:40   Заявить о нарушении
конечно, ученые работают. и успехи, наверное , есть. описанные в умных статьях и в отчетах за потраченные деньги. успехи не могут не есть.
а сжигаем и еще лет 100 минимум будем жечь газ и нефть.

Прокоп Ляпунов   08.07.2025 11:34   Заявить о нарушении
"а сжигаем и еще лет 100 минимум будем жечь газ и нефть"
Это Ваша Светлая Мечта или Проклятие?!

Лев Хазарский   08.07.2025 12:00   Заявить о нарушении
проклятие, конечно. Вы рецензию читали? "мечтал о прорыве в энергетике" и т.д.? а Вы мне про импорто-замещение толкуете. речь не о соперничестве между "рашкой" и "пиндосами". или китайцами. я про человеческую цивилизацию в целом. про то, что вместо прорыва в энергетике изобретут ученые ребята очередную бомбу, чипы в бошки всем налогоплательщикам и системы манипулирования сознанием на основе ИИ. Очнитесь, Лев, мы давно в матрице.

Прокоп Ляпунов   08.07.2025 14:16   Заявить о нарушении
Ну, если вы в матрице, то мне остаётся лишь проявить к вам жалость...

Лев Хазарский   08.07.2025 20:41   Заявить о нарушении
можно подумать, что вы в каком-то другом месте. жалейте себя.

Прокоп Ляпунов   08.07.2025 21:17   Заявить о нарушении
Надеюсь , что Ваше "вы" (как и моё), относилось не лично ко мне, а ко всем , таким как я. Во всяком случае, давайте копнём глубже. не охота разжёвывать разве что Вы попросите. в итоге все просто мы живём в разных реальностях. в сегодняшних терминах. возможно Вам известны другие названия этого явления: каррас, эгоргор или друга как фигня..
Лёва, улыбнись! не делай умное лицо ))
если б хотел сказать тебе приятное - сказал бы, что вам - завидую. сам таким был

Прокоп Ляпунов   10.07.2025 10:11   Заявить о нарушении
В связи с актуализацией вопроса о принципиальной невозможности несуществования ввиду отсутствия возможности его фиксации, мы просто вынуждены огласить собственную точку зрения по данной, как оказалось, крайне злободневной теме.
Даже если несуществование и существует, его, несуществования существование ни подтвердить, ни опровергнуть не представляется ни малейшей возможности.
Поэтому мы можем рассуждать лишь о несуществовании несуществования.
А о существовании несуществования, даже если оно и существует, говорить нет смысла, ибо какой прок размышлять о том, чего мы констатировать не можем?!
Практическое значение имеют на каждом шагу встречающиеся ситуации, когда нам на голубом глазу заявляют, что существующее не существует, а существует несуществующее.
Здесь из разряда общих умозаключений мы переходим в плоскость практических решений, где споры ведутся лишь для навязывания комплекса собственного превосходства, а истина не что иное, как наиболее популярная на данный момент версия!
С улыбкой, всегда готовый «конкретно побазарить», ЛЕВ!


Лев Хазарский   10.07.2025 11:23   Заявить о нарушении
На это произведение написаны 2 рецензии, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.