647. Технологии и наука КНР – основа восстановления экономики. Академик Олег Фиговский (Израиль)

  Reuters сообщил не самую приятную для европейцев новость – в феврале в КНР был зафиксирован самый высокий за последние 10 лет прирост производственной активности. Индекс деловой активности или индекс менеджеров по закупкам (PMI) согласно опубликованным в среду, 1 марта, Национальным бюро статистики КНР (NBS) данным взлетел в феврале до 52,6 с январских 50,1. Напомним, что «экватором» в PMI считается отметка в 50 пунктов: чем больше превышение индексом этого рубежа, тем быстрее развивается экономика и наоборот – чем больше отставание от 50, тем в большей рецессии или кризисе находится экономика. Февральский PMI значительно превысил не только 50-пунктовый экватор, но и прогноз специалистов, составлявший 50,5. Такой высокой деловой активности в Поднебесной не было уже десять лет, с апреля 2012 года. Как пишет комментатор EPA MARK R. CRISTINO, Инвесторы прониклись новым оптимизмом в отношении ближайших перспектив китайской экономики, что немедленно вылилось в укреплении юаня и ралли на нефтяных рынках.

          Прошлый год выдался для второй экономики планеты одним из самых трудных за последние полвека. Всему виной вспышка коронавирусной пандемии и принятая в Поднебесной стратегия борьбы с болезнью – нулевая терпимость к ковиду с ее очень жесткими ограничениями и локдаунами, от которых лихорадило не только китайскую, но и глобальную экономику. Правительство КНР неожиданно для всех отменило львиную долю ограничений в декабре прошлого года. Результатом этой отмены и стала рекордная производственная активность в стране, говорящая о быстром восстановлении экономики. Для глобальных рынков взлет китайского PMI стал приятным сюрпризом. Первыми положительно отреагировали азиатские рынки. «Конечно, ко всем этим цифрам и показателям следует относиться осторожно, потому что нельзя исключать воздействие сезонных и событийных факторов, но общая тенденция несомненно указывает на прочное восстановление (китайской экономики) в начале 2023 года»,- прокомментировал сообщение NBS экономист Guotai Junan International Чжоу Хао.

          Сейчас рынки ждут начала работы в предстоящие выходные весенней сессии парламента Китая – Всенародного Собрания Народных Представителей (ВСНП). Ожидается, что на нем будут озвучены цели и задачи экономики на текущий год и выбраны чиновники, которые будут отвечать за их решение. «Хорошие показатели PMI задают позитивный настрой для собрания ВСНП,- цитирует Reuters Чжоу.- Мы ждем заявления правительства о дополнительных мерах поддержки восстановления экономики». О быстром восстановлении второй экономики планеты после пандемии говорит и индекс деловой активности в секторе услуг Caixin/S&P, который в феврале вырос впервые за семь последних месяцев.

          О быстром восстановлении второй экономики планеты после пандемии говорит и индекс деловой активности в секторе услуг Caixin/S&P, который в феврале вырос впервые за семь последних месяцев. Быстрый рост деловой активности производственного сектора КНР не означает отсутствия проблем. Из проблем экономисты упоминают о снизившихся в январе отпускных ценах по причине сохраняющейся осторожности китайцев, которые не торопятся идти в магазины тратить деньги, а также неопределенности относительно спроса на китайские товары за границей. Индекс менеджеров по закупкам в непроизводственном секторе в феврале вырос до 56,3 с январских 54,4. Это тоже самый быстрый рост, но за менее длительный период времени – с марта 2021 года. Композитный индекс PMI, отражающий уровень активности менеджеров по закупкам в обоих секторах, тоже показал рекордный рост: с 52,9 в январе до 56,4 в прошлом месяце. В прошлую пятницу, 24 февраля, официальный представитель Народного банка Китая заявил о том, что экономика должна в целом восстановиться в 2023 году несмотря на «сложное внешнее окружение».

          Новости о рекордной деловой активности в Китае не могут не вызывать тревоги в Европе. Если с нефтью в Старом Свете в этом году больших проблем не предвидится, то по газу китайские компании, возвращающиеся сейчас на спотовый рынок, наверняка окажут серьезную конкуренцию европейским энергетическим фирмам, которым уже через несколько месяцев нужно будет начинать готовиться уже к следующей зиме. Наполнить подземные газовые хранилища с той же легкостью, как в 2022 году, теперь едва ли удастся.

          Западные эксперты бьют тревогу – Китай на пути к технологической гегемонии – Сотрудники аналитического центра «Австралийский институт стратегической политики» (ASPI) насчитали 44 новых ключевых технологий в обороне, космосе, энергетике, биотехнологиях, искусственном интеллекте, роботехнике, окружающей среде и современных материалах, и утверждают, что в гонке за ними с огромным отрывом лидирует Китай. Ученые из Китайской Академии Наук намного опередили западных коллег, включая американцев, в работе над 37 или 84% технологий. Из приведенных цифр следует, что западные демократии безнадежно отстают в гонке за самыми главными новыми технологиями, что, как нетрудно догадаться, сулит им туманное будущее.

          Исследование австралийских ученых финансировалось Госдепом США. Соединенные Штаты и показало, что, несмотря на сохранение лидерства в развитии таких технологий, как высокопроизводительные и квантовые вычисления, создание маленьких спутников и вакцин, в подавляющем большинстве остальных безнадежно отстали. «Западные демократии проигрывают в глобальном технологическом соревновании, включая гонку за научно-исследовательскими прорывами», — заявил в интервью Reuters один из авторов исследования. Он считает, что правительства западных стран должны резко нарастить инвестиции в исследования, потому что китайские коллеги намного вырвались вперед благодаря работе по государственным программам.

          Авторы исследования, в ходе которого были проанализированы наиболее часто цитируемые научные издания, также призывают к расширению сотрудничества между учеными и инженерами демократических стран. Они считают удивительный прорыв Китая в работе над сверхзвуковыми ракетами в 2021 году одним из доказательств лидерства китайцев.  «За последние пять лет в Китае были написаны 48,49% наиболее важных научных работ, которые позднее привели к созданию новых современных авиационных двигателей, включая двигатели, для сверхзвуковых ракет, — говорится в исследовании австралийских ученых.- В Китае находятся 7 из 10 главных научно-исследовательских институтов на планете». Многие исследования китайских ученых и инженеров имеют очень большое практическое значение. Например, успехи китайцев в работе над фотонными датчиками и квантовыми коммуникациями могут привести к тому, что западные разведки, включая организацию «Пять глаз», объединяющую разведки США, Великобритании, Канады, Австралии и Новой Зеландии, перестанут «видеть» своего главного противника.

          Китай, вероятно, станет монополистом в 10 областях, включая синтетическую биологию, где на долю китайских ученых приходится каждое третье исследование. Кроме этого, наибольший отрыв у Пекина в развитии электрических батарей, технологий 5G и нанопроизводстве. Кстати, научно-технические прорывы осуществляют в основном ученые и инженеры из КНР, которые учились за границей. В ходе исследования ASPI было установлено, например, что каждый пятый из ведущих китайских ученых стажировался в странах «Пяти глаз» и пользуется западным опытом и разработками.

          Экономическая холодная война бушует – сообщает известный американский журналист и аналитик в сфере полупроводниковых технологий – Дилан Пател. Десятилетия спонсируемого Китаем корпоративного шпионажа, хакерских атак, демпинга и драконовских ограничений, включая принудительную передачу технологий для доступа на рынок, привели к ответным санкциям на доступ Китая к важнейшей отрасли 21-го века — полупроводникам. В октябре США ввели ограничения на чипы искусственного интеллекта и оборудование для производства полупроводников, но это не полностью решило все проблемы.

          За последние несколько месяцев некоторые из них были частично устранены, но самые большие пробелы не были закрыты. США являются лидером в производстве оборудования для изготовления пластин с большей долей рынка в оборудовании для осаждения, травления, контроля процессов, CMP(Chemical mechanical polishing) и ионной имплантации, но многие производители оборудования в США, такие как Applied Materials, Lam Research и KLA, жаловались, что ограничения США позволят зарубежным конкурентам, таким как голландская ASM International и японская Tokyo Electron, увеличить долю рынка и смягчить влияние технологических ограничений. Кроме того, крупнейший в мире производитель оборудования, ASML, категоричен в отношении несоблюдения технологических ограничений США. Как европейская компания с ограниченным количеством американских технологий в наших системах, ASML может продолжать поставлять все системы литографии, не относящиеся к EUV, в Китай из Нидерландов, – Питер Веннинк, генеральный директор ASML И это несмотря на то, что разработка источников излучения для ASML выполняется в Сан-Диего американской компанией Cymer, которую они приобрели.

          Кроме того, программное обеспечение, необходимое для работы литографического оборудования, также разработано в США. Хотя у США, безусловно, есть варианты заставить ASML следовать технологическим ограничениям из-за большого количества американских технологий, США выбрали дипломатический путь. В последние несколько месяцев в США, Японии и Нидерландах ведутся дискуссии об ограничении доступа Китая к литографическому оборудованию. В пятницу стало известно, что три страны согласились на определенные ограничения на литографическое оборудование. Остается вопрос, насколько далеко простираются эти ограничения и что они в себе содержат? Насколько мы понимаем, данные ограничения крайне незначительны и касаются только инструментов ArFi. Это соглашение по-прежнему носит устный характер, но мы считаем, что три страны согласились двигаться вперед на данной основе. Предположительно включены и некоторые другие инструменты, не относящиеся к литографии. Сегодня мы собираемся обсудить множество зияющих дыр в недавно согласованных ограничениях на литографию в отношении оборудования, химических материалов и цепочек поставок компонентов.

          Основным способом ограничения доступа Китая к полупроводниковым технологиям является оборудование. Хотя существует трехстороннее соглашение о блокировании доступа к литографии DUV, нет упоминания о том, насколько они существенны. DUV — это очень широкая технология, которая включает литографию со фторидом криптона (KrF), фторидом аргона (ArF) и иммерсионной литографией со фторидом аргона (ArFi). Nikon выпустила первый DUV-литограф под названием NSR-1505EX в 1988 году с использованием литографии на базе KrF. Первоначально он имел разрешение 500 нм, но со временем он был модернизирован до 250 нм с точностью совмещения 100 нм. Недавно согласованные ограничения США, Нидерландов и Японии не распространяются на эту старую технологию. С другой стороны, ASML NXT 2100i, выпущенный в 2022 году, имеет точность совмещения 1,5 нм и может использоваться для работы на самых продвинутых техпроцессах.

          Если цель состоит в том, чтобы помешать Китаю заполучить 14 нм, 7 нм или 5 нм техпроцессы, то запрет должен касаться другого уровня оборудования, которое может быть использовано в данных техпроцессах. Например, техпроцессы TSMC 16 и 12 нм имеют минимальный metal pitch 64 нм. Технологический процесс TSMC 7 нм предусматривает минимальный metal pitch 40 нм. 5-нм технологический процесс TSMC имеет минимальный metal pitch 28 нм.

Любой запрет на литографическое оборудование должен учитывать эти минимальные размеры metal pitch в качестве требований к запрещенному оборудованию. В уравнении критерия Рэлея (CD = k1• λ/NA) CD — это критический размер, наименьший возможный размер элемента. λ — длина волны используемого света. NA — это числовая апертура оптики, определяющая, сколько света она может собрать. Наконец, k1 — это коэффициент, который зависит от многих факторов, связанных с процессом производства чипа. Физический предел литографии k1 = 0,25.

          Самовыравнивающаяся четверная схема (SAQP) обычно считается самым экономичным способом расширить поколение литографии DUV. Хотя есть более сложные схемы для литографии, мы будем придерживаться того, что считается сегодня экономически целесообразным. TSMC и китайская компания SMIC достигли 7-нанометрового техпроцесса без EUV, используя SAQP с аргонно-фторидную иммерсионную (ArFi) литографию, но это не предел того, что экономически достижимо. Минимальный metal pitch 28 нм, используемый в TSMC N5, может быть изготовлен без EUV. SAQP с использованием литографии ArFi (NA = 1,35, λ = 193 нм) может дать этот размер элемента при k1, равном 0,391. Если цель состоит в том, чтобы помешать Китаю перейти на 5-нм технологический процесс, то поставки ArFi должны быть заблокированы. ASML и Nikon могут производить инструменты для литографии ArFi с минимальным metal pitch 28 нм. Хотя это будет не так рентабельно, как EUV, разница не будет настолько существенной для такого государства, как Китай.

          Если цель состоит в том, чтобы помешать Китаю достичь массового производства 7 нм техпроцесса, то все инструменты, которые могут обеспечить минимальный metal pitch 40 нм, используемые в техпроцессах 7-нм класса TSMC, должны быть заблокированы. Новые ограничения будут включать литографию ArFi, но их также необходимо расширить. SAQP с использованием сухой литографии со фторидом аргона ArF (NA = 0,93, λ = 193 нм) может дать этот размер элемента с k1 равным 0,385. Опять же, это будет не так экономично, как ArFi DUV «7 нм» от Intel, TSMC и SMIC , но это достижимо, особенно с учетом важности национальной безопасности. Разница в затратах будет значительно меньше, чем у размер субсидий для атомной электростанции в США.

          Если цель состоит в том, чтобы помешать Китаю расширить масштабы своего 14 нм техпроцесса, то все инструменты, которые могут обеспечить минимальный metal pitch 64 нм, используемые в таких нодах, как 16-нм и 12-нм TSMC и 14-нм Samsung, должны быть заблокированы. Эти ограничения, соблюдаемые должным образом, должны распространяться не только на инструменты для литографии ArF, но и на некоторые типы инструментов из фторида криптона (KrF). Фторид криптона имеет λ = 248 нм, но было несколько поколений набора линз. В каждом поколении числовая апертура улучшалась с 0,6 до 0,8 и до 0,93. SAQP, использующий самую передовую литографию KrF (NA = 0,93, λ = 248 нм), может обеспечить этот размер элемента с k1, равным 0,48. SAQP с использованием литографии KrF среднего диапазона (NA = 0,8, λ = 248 нм) может создать этот размер элемента с k1 равным 0,413. Это вполне достижимо с помощью инструментов от ASML, Nikon или Canon. Опять же, экономика здесь не будет оптимальной, но даже удвоение стоимости литографии на узле класса 14 нм приведет только к увеличению стоимости каждой пластины примерно на 19%. Это уже экономически целесообразно с учетом уровня государственных субсидий, которые Китай предоставляет своим компаниям.

          Следует отметить, что регулирующие органы также должны учитывать характеристики точности совмещения (overlay) при определении того, какое оборудование следует ограничить для поставок в Китай. В литографии точность совмещения относится к точности выравнивания между различными слоями во время производства. Это позиционная точность, с которой один слой выравнивается по отношению к другому слою. В каждом из наших примеров использовалось самовыравнивающаяся четверная схема (SAQP), что означает, что необходимо выровнять 4 слоя литографии. Таким образом, точность совмещения имеет решающее значение. Самые совершенные EUV-степперы от ASML имеют точность совмещения 1,1 нм. Предыдущая версия, 3400C, которая была основным инструментом EUV, поставленным в 2021 году, имеет точность совмещения 1,5 нм. Это хуже, чем имеет самый продвинутый DUV-литограф от ASML, 2100i. На сегодня мы не будем слишком углубляться в то, где, по нашему мнению, приемлемая граница характеристик точности совмещения для экпортного контроля для техпроцессов 14 нм, 7 нм и 5 нм, поскольку это было бы перебором для большинства читателей.

          Следующим пробелом в новых экспортных ограничениях является цепочка поставок химикатов, а именно, фоторезисторов, ибо литографический процесс требуют фоторезистов для создания элементов на пластине. Подавляющее большинство фоторезистов в мире производится горсткой японских компаний. Американская компания Dupont занимает далекое 4-е место среди конкурентов. Химические составы фоторезиста во многих случаях требовали тонкой настройки с конечными клиентами для типа литографии, техпроцессов, типов элементов и размеров элементов. Кроме того, оборудование, используемое для нанесения, проявления и спекания фоторезиста, также полностью японское. Любая страна в мире может быть заблокирована от любой литографии и, следовательно, от производства полупроводников, если Япония ограничит поставки фоторезистов. Полное отсутствие ограничений в отношении фоторезистов представляет собой существенную брешь, которую не предусмотрели правительственные постановления.

          Только в SMIC имеется уже более сотни DUV-литографов. Они могут быть использованы для создания различных техпроцессов. SMIC может достичь производительности более 100 000 пластин в месяц на базе 7 нм мощностей только с помощью своих существующих DUV-литографов. Это больше, чем объём производства продвинутых техпроцессов (<=7 нм) у Samsung и Intel вместе взятых. Если бы все DUV-литографы в различных китайских компаниях, таких как HuaHong, Shanghai Huali, YMTC, CXMT, GTA Semi, Nexchip, Yandong, Nexperia, CR Micro, Sien, Fulsemi, SEMC, NSEMI, были бы переиспользованы SMIC, 7-нанометровые мощности, которые они могли бы создать, превзошли бы даже 7 нм TSMC.

          Недостаточно только заблокировать поставки нового оборудования в Китай, если цель состоит в том, чтобы ограничить их производство передовых полупроводников. Поставка фоторезистов также должна быть ограничена, поскольку правительства западных стран не знают, в каких техпроцессах используются существующие DUV-литографы. И последний недостаток – цепочка поставок компонентов. DUV-литографы должны регулярно обслуживаться с использованием запасных частей от ASML, Nikon и Canon. Обслуживание также должно быть заблокировано, если цель состоит в том, чтобы сдержать мощность Китая на передовых техпроцессах. Хотя лидер Китая в области производства литографического оборудования, SMEE, уже находится в санкционном списке, SMEE поставила рабочие инструменты для литографии I-Line. Их литография DUV со фторидом аргона (ArF) еще не готова к frontend-производству. Это не значит, что они не могут догнать. Многие фирмы в цепочке поставок литографии ASML, такие как Zeiss, продолжают расширяться в Китае за счет совместных предприятий и передачи технологий. Учитывая военно-гражданское слияние в Китае, эти технологии легко могли попасть в SMEE. Наконец, поставка оборудования, требуемого для создания масок, также не имеет ограничений, что также является дырой.

          Отсутствие комплексного подхода в ограничениях на цепочку поставок оборудования в Китай является серьезной дырой в трехстороннем соглашении между США, Японией и Нидерландами. Если цель состоит в том, чтобы ограничить доступ Китая к 5 нм, 7 нм и 14 нм техпроцессам, KrF и ArF литографическое оборудование, фоторезисты и подкомпоненты должны также подвергнуться ограничениям. Иначе Китай сможет реконфигурировать имеющееся оборудование и ускорить внутреннюю разработку литографов.  Теперь рассмотрим новые достижения Китая в науке и техники опубликованные за последнии три месяца. Так бюро китайской пилотируемой космической программы (CMSEO) представило на выставке в Пекине модель лунного пилотируемого посадочного модуля. Он оснащен 33 двигателями и складным луноходом, а сама высадка первых китайских астронавтов на Луну может произойти в 2029–2030 годах.  Одним из основных направления развития китайской пилотируемой космонавтики стала лунная программа, по которой два китайских астронавта должны впервые высадиться на Луну в конце 2020-х годов. Предполагается, что вначале будет проведен облет Луны кораблем без экипажа, затем кораблем с экипажем, а в ходе третьего полета астронавты высадятся на поверхность Луны. Кроме того, Китай намерен в сотрудничестве с «Роскосмосом» создать Международную лунную исследовательскую станцию (ILRS) на поверхности Луны в 2030-х годах.

          24 февраля 2023 года на выставке, посвященной китайской программе пилотируемых космических полетов, в Национальном музее Китая в Пекине была представлена модель будущего лунного пилотируемого посадочного модуля. Он оснащен четырьмя опорами, а сбоку закрепляется четырехколесный луноход для астронавтов.  Двигательная установка самого посадочного модуля состоит из 33 жидкостных двигателей, из которых четыре являются маршевыми (это усовершенствованные двигатели YF-36, использующие топливную пару «метилгидразин—MON3»), а остальные отвечают за управлением ориентацией модуля. К посадочному модулю пристыкован двигательный модуль, оснащенный одним двигателем, который будет использоваться на протяжении большей части спуска на поверхность Луны, а затем отстыкуется и совершит жесткую посадку вдали от лунного модуля, который будет самостоятельно совершать мягкую посадку на Луну. В дальнейшем лунный модуль стартует с поверхности Луны, стыкуется на окололунной орбите с ожидающим там его пилотируемым кораблем, запускаемым в космос отдельно, что аналогично схеме, которая использовалась в программе «Аполлон». В качестве ракеты-носителя будет использоваться разрабатываемая сейчас трехступенчатая ракета Long March 10.

Китайские инженеры сообщили о том, что впервые задействовали искусственный интеллект для имитации необычного воздушного боя. Необычность этого боя в том, что он имитировал противостояние истребителя, способного достигать гиперзвуковых скоростей, с самолётом противника. В рамках боя искусственный интеллект, созданный китайскими учёными, свёл в условном воздушном бою самолёты, скорость одного из которых составляла 11 Махов. В такой ситуации ИИ определил параметры поражения цели имеющейся на вооружении ВВС Народно-освободительной армией Китая ракетой воздушного базирования. Параметры этого пуска оказались таковы, что в полёте ракета должна выпускаться в направлении, обратном движению самого истребителя.

Система компьютерного моделирования сама определяет момент запуска и осуществляет пуск с возможностью ожидания одобрения этого действия лётчиком. Но так как бои ведутся на гиперзвуковых скоростях, то, как отмечают китайские инженеры, рано или поздно придётся доверить системе искусственного интеллекта на борту самолёта и выполнение самого пуска. Причина проста – лётчик просто не способен своевременно осуществлять пуск ракеты, чтобы при гиперзвуковой скорости самолёта поразить цель в ту долю секунды, когда это возможно, если не менять саму ракету. На этом основании сделан вывод относительно того, что если истребители достигнут гиперзвуковых скоростей, то они, вероятно, перейдут в разряд беспилотных. Так как мозг среднестатистического человека (даже подготовленного лётчика) не справится с управлением самолёта, с маневрированием на 11 Махах. В использованной в КНР компьютерной модели самолёт противника двигался со скоростью 1,3 Маха. В китайской прессе сообщается, что условным противником был избран стелс-истребитель F-35 ВВС США, точнее – его компьютерная модель.

Физики сымитировали скрученный двухслойный материал с помощью бозе-конденсата атомов рубидия, помещенный в две оптические решетки, повернутые относительно друг друга на небольшой угол. Длины волн решеточных лазеров были настроены так, чтобы ограничивать атомы с противоположным направлением спина, а для их переброски между решетками использовалось микроволновое излучение. При таких условиях ученые нашли четыре различные фазы, включая сверхтекучесть и фазу моттовского изолятора. Твистроника — то есть исследование новых свойств у двумерных материалов, слои которых скручены относительно друг друга на некоторый угол — переживает сейчас бурное развитие. Физики находят в таких структурах необычный магнитный порядок и формируют вигнеровские электронные кристаллы, а двухслойный скрученный графен способен в зависимости от угла быть странным металлом, сверхпроводником или моттовским изолятором.

Подобные твердотельные явления можно изучать и с помощью их атомных аналогов. Запирая холодные атомы в оптических ловушках или оптических решетках и управляя их взаимодействием, физикам удается наблюдать процессы, схожие с процессами в кристаллах. В этом случае атомные бозе- и ферми-газы выступают в роли квантовых симуляторов с большим контролем над протеканием процессов. Попытаться симулировать твистронные эффекты с помощью оптических решеток физики предложили сравнительно недавно. Для этого требуется сформировать две решетки, ориентированные под углом друг к другу. При этом необязательно разносить их в пространстве: можно ввести синтетическую размерность, эквивалентную разной высоте слоев в двухслойном графене, если настроиться на разные спиновые состояния атомов в одном и том же облаке. Именно таким путем пошли физики из Китая и США под руководством Цзиня Чжана (Jing Zhang) из Университета Шаньси.  Компания Xiaomi представила пару прототипов очков дополненной реальности Wireless AR Glass Discovery Edition. Устройство предлагает «дисплей на уровне сетчатки», который позволяет видеть виртуальные объекты так же четко, как физические. Гаджет работает в связке со смартфоном, но не привязан к нему кабелем, задержка при этом составляет 3 мс.

Xiaomi продемонстрировала очки дополненной реальности на выставке Mobile World Congress в Барселоне. Гарнитура оснащена панелями дисплея micro-OLED со световодными призмами произвольной формы, которые отражают свет от трех поверхностей, прежде чем подать его в глаза пользователя. Xiaomi заявляет об угловом разрешении 58 пикселей на градус, что наиболее приближено к достижению качества изображения на уровне дисплеев Retina, которые используются в продукции Apple. Когда угловое разрешение достигает 60, человеческий глаз перестает воспринимать отдельные пиксели. Яркость на пике составляет 1200 нит. Очки весом 126 грамм не ограничены громоздким кабельным подключением к устройству-источнику и оснащены встроенной технологией беспроводной связи с малой задержкой. В Xiaomi говорят, что подключение между смартфоном и очками займет всего 3 мс, а беспроводное соединение с полной задержкой канала — 50 мс. Пользователю также обещают легкое сопряжение путем касания смартфоном дужки очков.

Устройство предлагает «дисплей на уровне сетчатки», который позволяет видеть виртуальные объекты так же четко, как физические. Электрохромные линзы спереди затемняют окружающий свет для погружения в виртуальное пространство без отвлекающих факторов или пропускают свет, чтобы смешать цифровой контент с видами реального мира. Камеры слежения с низким энергопотреблением позволяют использовать управление жестами, чтобы выполнять различные функции. Например, большой палец, скользящий по указательному, используется для входа и выхода из приложений. Идея состоит в том, чтобы во время использования очков не прикасаться к смартфону. Окрашенные в титановый цвет AR-очки Xiaomi питаются от собственной кремниево-кислородной анодной батареи и сочетают в себе материал из магниево-литиевого сплава и углеродного волокна. Гарнитура будет работать с флагманскими смартфонами Xiaomi 13 и 13 Pro, а также способна интегрироваться с умными домашними гаджетами.

Такие технологические гиганты, как Google, Microsoft и Apple заинтересованы в дополненной или смешанной реальности как в способе предоставления потребителям новых впечатлений. Эту технологию часто называют ключевой частью идеи «метавселенной». Китайские конкуренты, включая Oppo и TCL, также выпускали устройства дополненной реальности. По словам аналитика CCS Insight Лео Гебби, в технологической отрасли распространено мнение, что умные очки с дополненной реальностью станут следующей крупной формой мобильных вычислений после смартфона.

Китай планирует развернуть почти 13 000 спутников на низкой околоземной орбите, чтобы конкурировать со Starlink Илона Маска и предоставлять собственные интернет-услуги. Как сообщает портал South China Morning Post, инженеры Народно-освободительной армии Китая (НОАК) планируют создать созвездие спутников под кодовым названием GW, которое будет включать 12 992 аппарата, принадлежащих недавно созданной компании China Satellite Network Group Co. Хотя никаких сроков запуска китайских спутников пока что не названо, указывается, что аппараты Поднебесной могут быть оснащены лазерным и микроволновым оружием, так что они смогут «подавить» Starlink. Напомню, что у SpaceX уже функционирует около 3500 спутников, компания планирует к 2027 году разместить на орбите 12 000 спутников, а окончательное количество орбитальных устройств составит 40 000.

Отчет NEA указывает на быстрый рост возобновляемых источников энергии, поскольку КНР тратит сотни миллиардов долларов на достижение климатических целей и снижение зависимости от дорогостоящего ископаемого топлива. Но есть нюанс: на жилые помещения в Китае приходится относительно малая часть энергозатрат страны, в сравнении с другими странами. По данным Международного энергетического агентства, в 2020 году только 17% потребления электроэнергии классифицировалось как жилое. В том же году на долю домов приходилось 29% энергопотребления в Японии и целых 39% в США. В Китае основными потребителями остаются фабрики и заводы. На промышленность приходятся 60% от всего добываемого объёма электроэнергии. Поэтому даже с чистой энергией, способной обеспечить почти каждый дом, китайским производителям по-прежнему необходимо сжигать больше ископаемого топлива и выбрасывать больше парниковых газов для поддержания темпов экономического роста. Ожидается, что в этом году экономика будет расти намного быстрее после отмены строгих анти-ковидных ограничений. Это означает, что выбросы снова возрастут, даже несмотря на то, что ветряная и солнечная энергетика покрывает почти все бытовые нужды обычного населения.

Китайские ученые предложили добавлять в асфальт полимерные микрокапсулы с органическими солями. Постепенно выделяясь на поверхность трассы, они заставляют снег таять и препятствуют образованию льда в течение нескольких лет, безо всякой дополнительной противогололедной обработки. Лед на зимней дороге опасен для всех участников движения. С ним постоянно борются, посыпая асфальт песком, гранитной крошкой или противогололедными реагентами. Такие смеси обычно состоят из веществ, которые плавят ледяную корку. Самый распространенный из них — хлорид кальция, который считается не только эффективным, но и не слишком токсичным для окружающей среды.

Однако противогололедные реагенты приходится рассыпать каждую зиму и в больших количествах. Это обходится недешево и дорожным службам, и автомобилистам, поскольку такие вещества ускоряют коррозию деталей машин. Хлорсодержащие соли в итоге смываются с асфальта и загрязняют природу. Наконец, регулярное обледенение и таяние разрушает дорожное полотно. Сяомэн Чу (Xiaomeng Chu) и его коллеги из Хэбэйского университета науки и технологий предложили использовать вместо хлоридов соли на основе органической (уксусной) кислоты. Ацетат натрия они смешали с поверхностно-активным веществом, диоксидом кремния, бикарбонатом натрия и гранулированным шлаком — побочным продуктом металлургического производства. Частицы такого порошка поместили в раствор стирол-акрилата, получив полимерные микрокапсулы, содержащие все нужные компоненты. Такие микрокапсулы ученые использовали в качестве добавки к обычному асфальту.        Полевые эксперименты подтвердили, что в результате постепенного разрушения полимера содержимое микрокапсул медленно выделяется на дорожное полотно, препятствуя образованию льда. Выпадающий на него снег таял моментально. Более того, благодаря присутствию ацетата температура замерзания воды на поверхности трассы снижалась до впечатляющих минус 21 градуса Цельсия. Дополнительные эксперименты в лабораторных условиях показали, что пятисантиметровый слой асфальта с добавлением микрокапсул способен выделять их и сохранять противогололедные свойства достаточно долго: до семи-восьми лет. Все это время дорога с новым покрытием не будет нуждаться в противогололедной обработке, оставаясь безопасной «сама по себе».

Китайский гигант электронной коммерции Alibaba не остался в стороне от шумихи вокруг чат-ботов и работает над конкурентом ChatGPT. Продукт уже проходит внутреннее тестирование. Акции Alibaba на фоне новости подскочили на 3% на премаркете в США. Над подобными технологиям уже работают как китайские компании, например, Baidu и NetEase, так и мировые технологические гиганты — Google и Microsoft. Alibaba работает над технологией, аналогичной ChatGPT, — генеративная языковая модель проходит внутреннее тестирование. Этот шаг связан с тем, что технологические компании во всем мире стремятся воспользоваться ажиотажем, вызванным ChatGPT — чат-ботом с искусственным интеллектом от OpenAI. Alibaba заявила, что работает над генеративным ИИ с 2017 года. Компания не назвала сроки, когда она запустит конкурента ChatGPT. Один из крупнейших игроков в области облачных вычислений в Китае и крупнейшая в стране компания электронной коммерции намекнула, что чат-бот помимо отдельного сервиса будет также интегрирован в ее продукты.

Alibaba — не единственная китайская компания, которая создает собственный чат-бот. NetEase, одна из крупнейших игровых компаний Китая, заявила, что ее образовательная дочерняя компания Youdao работает над генеративным искусственным интеллектом. Компания рассматривает возможность использования больших языковых моделей в некоторых образовательных проектах. Китайский поисковый гигант Baidu заявил на этой неделе, что тестирует собственный чат-бот под названием Ernie bot на английском языке или Wenxin Yiyan на китайском языке. Объявление вызвало стремительный рост акций, обозначив интерес инвесторов к технологии. ChatGPT спровоцировала гонку ИИ среди крупнейших мировых технологических игроков. Microsoft инвестировала в OpenAI, а также анонсировала поисковую систему Bing на базе искусственного интеллекта и браузер Edge, которые будут поддерживаться технологией ChatGPT. Также корпорация намерена предоставлять корпоративным клиентам инструменты для создания собственных чат-ботов. ChatGPT относится к категории генеративного ИИ — типа искусственного интеллекта, который используется для создания текста или изображений. Он основан на большой языковой модели, что означает использование больших массивов данных для понимания и создания диалога. По мнению аналитиков, передовой ИИ уже в обозримом будущем вызовет волну увольнений в медиа, финансовом, юридическом и технологическом секторах.

Китайские физики исследовали осцилляции Раби, возникающие под действием интенсивного лазерного света, при диссоциации молекулярного иона водорода. Они обнаружили, что изменение населенности молекулярных орбиталей существенно усложняет процесс растяжения связи между протонами, что сказывается на их разлете. Измеряя кинетическую энергию протонов с помощью ионного импульсного спектрометра, они убедились, что построенная ими теория хорошо это описывает. Согласно квантовым представлениям о веществе, оно может находиться в определенных энергетических состояниях, переходы между которыми сопровождаются испусканием или поглощением квантов какого-либо излучения. Энергия кванта при этом равна разности энергий уровней. Первое, что описали физики в рамках такого подхода стали атомы. Согласно наивной квантовой модели атом представляется в виде двухуровневой системы, испускающей одиночные кванты. Ее оказалось достаточно, например, чтобы позволить Эйнштейну вывести формулу Планка.

Сегодня мы знаем, что взаимодействие даже двухуровневых систем (необязательно атомов) с резонансным полем имеет более сложный характер. Ситуация, когда излучение может быть описано одиночным фотоном, встречается в физике довольно редко, а точное описание излучения и поглощения квантов требует решения динамических уравнений. Согласно ему воздействие импульса на систему с частотой, близкой к частоте ее перехода, меняет ее населенность по мере прохождения импульса. Если импульс достаточно длинный или интенсивный (значение имеет площадь под кривой, описывающей его форму), система начнет периодически и плавно переходить с одного уровня на другой. Такие осцилляции называются осцилляциями Раби. Осцилляции Раби играют важную роль в квантовой динамике множества систем. Их исследуют и применяют для превращения фононов в магноны, поатомной сборки ультра-холодных молекул, наблюдения паулевской блокировки вынужденного излучения, когерентного пленения спина вакансий и многого другого. Интерес представляют также наблюдение осцилляций между колебательными уровнями молекул, поскольку в этом случае энергия состояний зависит от динамики ядерной плотности. Физики пока не до конца понимают, как ядерное движение скажется на таких наблюдаемых величинах, как, к примеру, кинетическая энергия продуктов диссоциации молекулы. Разобраться в этом вопросе решила группа китайских физиков под руководством Цзянь У (Jian Wu) из Восточно-китайского педагогического университета и Фэна Хэ (Feng He) из Шанхайского университета Джао Тонг.

Китай вывел на орбиту спутник связи Apstar 6-E с электрической двигательной установкой. По сообщениям государственных СМИ, аппарат оснащен новым мощным электрическим двигателем, который будет удерживать его на орбите не менее 15 лет. Подробности неизвестны, но мощность двигателя, вероятно, находится в диапазоне от 10 до 100 кВт. Электрические двигатели могут играть ключевую роль в следующем этапе космической гонки. Спутник проведет на орбите первую в истории космической программы Китая проверку мощных ионных и холловских электрических двигателей,. Apstar-6E, запущенный с космодрома Сичан, предложит услуги высокоскоростной связи для пользователей в Юго-Восточной Азии с общей пропускной способностью более 30 Гбит/с.

Неизвестно, сколько энергии может генерировать система спутника, но электрические двигательные установки, относящиеся к категории высокой мощности, могут производить от 10 до 100 киловатт в космосе за счет использования электромагнитного явления, известного как эффект Холла. Наиболее мощные из используемых в настоящее время подобных электрических двигательных установок выдают мощность всего около 5 киловатт. Теоретически использование электрического двигателя на ионной тяге с мощностью 200 МВт позволит добраться до Марса всего за 39 дней. Более того, топлива (реактивной массы) потребуется в десять раз меньше, а значит, на борт можно будет взять больше полезной нагрузки. В качестве сравнения: для удержания орбиты китайской орбитальной станции «Тяньгун» ее четырем электрическим двигательным установкам требуется 400 кг топлива (ксенона или подобного газа), а МКС за то же время израсходует 4 т топлива на аналогичную задачу.

Над электрическими ракетными двигателями на эффекте Холла для полетов в дальний космос работают все космические державы. Первые электрические двигательные установки для использования в космосе, были разработаны СССР в 1970-х годах, а коммерчески доступной технология стала в конце холодной войны. Подобные двигатели малой мощности хорошо зарекомендовали себя в околоземном пространстве, включая самое массовое их использование на спутниках Starlink. Но для полетов дальше Луны нужны электрические двигатели мощностью от 5 до 500 МВт, что автоматически ведет к переносу в космос ядерных силовых установок. Помимо Китая, такие технологии использует, например, NASA. Космическое агентство планирует применять новые энергетические системы на лунной космической станции Gateway для программы Artemis и будущих миссий на Марс. Кроме того, летом 2021 года стало известно, что китайские ученые провели на Земле почти годовые испытания электрического двигателя HET-3000 мощностью 50 кВт. Не исключено, что вариант именно этого двигателя установлен на Apstar-6E.

Китайская компания CRRC, крупнейший в мире производитель железнодорожной техники, построил в конце прошлого года поезд на водородных топливных элементах с суперконденсаторами. Состав из локомотива и четырех пассажирских вагонов способен разгоняться до 160 км/ч и покрывать на одной заправке расстояние до 600 км. Ставка на водород может оказаться весьма дальновидной стратегией КНР в условиях грядущего роста цен на литий. Для КНР это первый водородный поезд. За его разработку и строительство отвечали государственная корпорация CRRC и компания Chengdu Rail Transit. Поезд оснащен технологиями автономного управления, мобильной связью 5G, возможностью самостоятельного прибытия в депо.

В области водородного железнодорожного транспорта в мире лидирует Германия. В прошлом году в стране начали курсировать 14 водородных поездов Alstrom. Они не такие быстрые (140 км/ч), как тот, что разработали в Китае, зато их запас хода существенно выше — до 1000 км. Любопытная деталь: тогда как Япония и Южная Корея громче всех поддерживают применение водорода как чистой альтернативы ископаемому топливу для транспорта, последние данные указывают на то, что в реальности именно Китай занимает первое место в развитии инфраструктуры заправочных водородных станций. Во всем мире их немногим больше 1000 штук, при этом приблизительно треть приходится на территорию КНР. Таким образом, получается, что страна, контролирующая подавляющее большинство сырья и логистики, необходимых для производства литиевых аккумуляторов, быстрее всех переходит на водородное топливо. Если вспомнить, что аналитики Bloomberg пророчат 6-кратное увеличение спроса на литий в ближайшие шесть лет и связанный с этим рост цен (который может подорвать электрическую революцию легкового автотранспорта), то стратегия Китая выглядит благоразумной и дальновидной.

В Китае успешно завершены испытания первого автономного морского судна-разведчика «Чжу Хай Юнь». Судно управляется искусственным интеллектом, имеет опцию дистанционного управления, а также оснащено рубкой для экипажа на случай ручного управления. Это первое в Китае роботизированное судно — носитель десятков воздушных, надводных и подводных дронов. С массовым вводом таких судов в эксплуатацию КНР расширит контроль над морскими коммуникациями. Все системы судна разработаны и произведены в Китае по собственным технологиям, что важно в условиях санкционной войны и попыток США сдержать технологическое развитие КНР. «Чжу Хай Юнь» принято в эксплуатацию 12. Судно построила государственная судостроительная корпорация CSSC в Шанхае. На воду его спустили в мае прошлого года. До конца 2022 года проводились ходовые испытания. Госкомиссия приняла решение о том, что судно полностью соответствует заявленным требованиям после заключительных 12-часовых испытаний в автономном режиме, которые включали запуск и восстановление различных беспилотников после их миссий. Благодаря большому массиву датчиков и сигналам со спутника, судно под управлением ИИ успешно прошло по заданному маршруту со всеми необходимыми маневрами и отработкой дронов. В этом году проектировщик автономной платформы — Южная лаборатория морской науки и техники Гуандуна (Чжухай) — будет тестировать судно в ходе проведения ряда геодезических работ, включая морское картографирование и наблюдения, морское патрулирование и отбор проб. Водоизмещение «Чжу Хай Юня» составляет 2100 т. Его длина достигает 88,5 м, а ширина — 14 м. Максимальная скорость судна — 18 узлов, крейсерская — 13 узлов. По сообщению CCTV, силовая система корабля, двигательная установка, система искусственного интеллекта и система управления разносредовыми дронами произведены в Китае. По мнению аналитиков с телевизионного госканала, появление первого подобного судна у КНР доказывает, что страна достигла самодостаточности в таких технологиях, как разработка ИИ, дроны, автоматизация управления транспортом, роботизация.

Китайские биологи внедрили тилакоиды хлоропластов в клетки хрящевой ткани мышей, больных остеоартритом — и тем самым обеспечили протекание естественных растительных реакций фотосинтеза в этих клетках. Для этого они выделили тилакоиды из хлоропластов шпината и модифицировали их так, чтобы избежать отторжения иммунной системой организма-реципиента. Это позволило ученым восстановить в больных клетках уровень молекул АТФ и НАДФН — главных внутриклеточных источников энергии — необходимых для синтеза множества биохимических соединений. Восстановив таким образом нормальное функционирование хрящевых клеток мышей, ученые облегчили протекание у них остеоартрита. Биохимические реакции анаболизма — синтеза сложных молекулярных соединений — составляют неотъемлемую часть обмена веществ, происходящего в живых клетках. Нарушение протекания таких реакций приводит к сбою нормального функционирования клетки — и в дальнейшем может стать причиной развития различных заболеваний. Для протекания анаболических реакций необходимо множество биохимических соединений. Два важнейших компонента — это молекулы АТФ (аденозинтрифосфата) — молекулярные переносчики энергии, и молекулы НАДФН (никотинамидадениндинуклеотидфосфата) — доноры электронов для окислительно-восстановительных реакций. При многих заболеваниях молекулы АТФ и НАДФН не синтезируются в достаточных количествах, что приводит к нарушению обмена веществ в клетке и, как следствие, развитию различных патологий.

К таким патологиям относится остеоартрит — заболевание, при котором в клетках хрящевой ткани (хондроцитах) из-за нехватки энергии нарушается синтез внеклеточных белков матрикса. Это приводит к постепенному разрушению суставной хрящевой ткани, что приводит к болям в суставах, а впоследствии может привести к их полной неподвижности. Таким образом, перед учеными и врачами уже долгое время стоит задача — как обеспечить больные клетки достаточным количеством молекул АТФ и НАДФН. Существующие подходы основаны либо на том, чтобы доставлять АТФ и НАДФН в клетки извне (что в случае АТФ малоэффективно, а в случае НАДФН — опасно), либо на том, чтобы точечно модифицировать метаболические пути биосинтеза этих молекул в клетках (что очень трудно, потому что метаболические пути образуют огромную сеть, и сложно модифицировать один из путей так, чтобы не затронуть другие). Разобраться с этой проблемой взялась группа исследователей из Китая под руководством Чена Пэнфэя (Chen Pengfei) из университета Чжэцзян. Для этого они предложили принципиально новый подход — для того, чтобы обеспечить больные клетки постоянным источником АТФ и НАДФН они решили внедрить в больные клетки тилакоиды хлоропластов, которые в ходе фотосинтеза синтезируют эти молекулы.

Китайская академия наук (КАН) и израильский университет Бар-Илан подписали соглашение о создании в еврейском государстве китайского центра передового опыта. Соглашение было подписано директором Пекинского национального центра нанонауки и технологий, входящего в структуру КАН, Юлианом Чжао и главой Института нанотехнологий и передовых материалов университета Бар-Илан Дрором Фикслером. Документом предусматривается, в частности, открытие научно-исследовательской лаборатории по нанотехнологиям, которая будет специализироваться в области наномедицины и печати двумерных материалов. В её задачи будет входить расширение сотрудничества между израильскими и китайскими исследователями, к которым в дальнейшем должны присоединиться представители бизнеса двух стран. Совет по высшему образованию одобрил открытие китайского Университета международного бизнеса и экономики (UIBE) в Израиле. Кампус престижного китайского университета будет в Петах-Тикве.  Президентом UIBE-Israel будет Матан Вильнаи, служивший, в том числе, послом Израиля в Китае. “Китай является вторым по величине торговым партнером Израиля и мощным двигателем роста израильской инфраструктуры и экономики. Растущая потребность и спрос на менеджеров, обладающих опытом и знакомых с еловым миром Китая, требует институционального академического ответа”, — заявил Вильнаи. От имени пекинского университета в кампусе будут предложены новые курсы по деловому администрированию, которые будут преподаваться на иврите и английском языке. Преподаватели будут из Израиля и Китая. Также в программу курса входит изучение китайского. Кроме этого, студенты получат возможность отправиться в Китай на стажировку.