Автор: idb@kiwiarxiv

(Сентябрь 2012)

Совсем еще молодое, но уже очень горячее направление исследований в физике – «топологические изоляторы» – открывает новые захватывающие перспективы для развития электронных технологий. Попутно раскрывается и кое-что неожиданное о тайнах устройства вселенной…

Представлены к награде

Летом каждого года, строго в один и тот же день 8 августа в мировом сообществе физиков происходит очередное вручение престижной «цеховой» премии – медали Дирака.

Эта награда была учреждена в середине 1980-х годов Международным институтом теоретической физики в г. Триесте, Италия, и присуждается ученым-лауреатам на основе двух основных принципов: (а) за выдающийся теоретический вклад в развитие физической науки; (б) медали Дирака удостаиваются лишь те, кто прежде не получал других знаменитых наград, таких как Нобелевская премия, медаль Филдса, премия Вольфа.

(К счастью для медалистов, весьма почетная премия Дирака никак не препятствует получению в дальнейшем вышеперечисленных наград.)

Три последние медали, врученные 8 августа 2012 (день 110-й годовщины со дня рождения одного из главных основоположников квантовой физики П.А.М. Дирака), особо примечательны вот по какой причине.

В науке очень нечасто случается так, чтобы сугубо теоретически открытый физиками новый материал был почти сразу же обнаружен экспериментально и, более того, быстро нашел множество чрезвычайно перспективных применений в технологиях электроники и других практических приложениях.

Все нынешние лауреаты – Д. Холдейн, Ч. Кейн и Ш. Чжан (Duncan Haldane, Charles Kane, Shoucheng Zhang) – независимо друг от друга работают в разных университетах США над развитием квантовой теории конденсированного состояния вещества. А медали Дирака они удостоены как исследователи, существенно продвинувшие наше понимание весьма необычного типа материала, для которого теперь уже общепринятым стало название «топологический изолятор».

Чтобы в общих чертах дать представление о необычности топологических изоляторов, достаточно перечислить их отличительные особенности.

Как можно понять уже из названия, материалы такого типа принято относить к изоляторам или, иначе, диэлектрикам либо полупроводникам, не пропускающим, вообще говоря, через себя электрический ток. Но за одним очень важным исключением – в своем тончайшем поверхностном слое этот материал проводит ток как металл (и даже лучше).

Для наглядности можно представлять себе топологический изолятор (ТИ) чем-то вроде куска дерева, покрытого сверху медью, только в данном случае речь идет не о двух веществах, а об образце одного и того же материала. Причем материала такого, в котором особое квантовое состояние электронов в поверхностном слое делает их не просто переносчиками тока, но «топологически защищенными» переносчиками.

В более доходчивых общечеловеческих словах это означает, что данные квантовые состояния электронов чрезвычайно стабильны – в отличие от обычных состояний частиц на поверхности, здесь они не могут быть разрушены загрязнениями, неоднородностями или другими несовершенствами материала.

Почему в характеристики состояния электронов привлекают раздел геометрии, именуемый топология, пояснить удобнее чуть позже.

Здесь же важно подчеркнуть, что топологические свойства этого материала могут устойчиво сохраняться вплоть до высоких температур. А это означает богатый потенциал ТИ для применения в самых разнообразных практических приложениях микроэлектроники и компьютерной техники – от очень быстрых, энергетически экономичных межсоединений, процессоров, памяти и вплоть до топологических квантовых компьютеров. Читать «Технологии будущего: топологические изоляторы» далее

(Ноябрь 2013)

Реальность такова, что нынешняя молодежь с каждым годом все более равнодушно относится к автомобилям. Факт и сам по себе интересный. Однако за этой отчетливой тенденцией скрываются куда более значительные перемены, происходящие с обществом в целом…

Пролог: гипер-транспорт

Примерно лет десять тому назад, помнится, в респектабельном британском журнале The Economist была опубликована одна из первых статей, посвященных совсем по тем временам новому и любопытному социальному феномену.

Суть феномена в сжатом виде была ясна уже из заголовка статьи: «Почему телефоны заменяют автомобили (и почему это хорошо)». Если же пояснять особенности подмеченного аналитиками процесса чуть более развернуто, то речь тут идет вот о чем.

Телефоны мобильной связи обычно принято воспринимать лишь как еще одно – современное и очень удобное – средство коммуникаций. Однако, если вникнуть в суть технологии чуть поглубже, то становится ясно и кое что иное.

Постоянно доступная для всех людей персональная мобильная связь — это еще и принципиально новое транспортное средство, не требующее перемещений физического тела из одной точки пространства в другую.

Другими словами, мы имеем дело с технологией, переводящей столь конкретные вещи, как «расстояние» и «время на дорогу» в категорию понятий, можно сказать, условных и, вообще говоря, не обязательных для нормальной и полноценной жизни.

Благодаря мобильникам, столь радикальные перемены в восприятии человеком пространства и времени вошли в наше сознание очень легко, естественно и, можно сказать, практически незаметно.

По сути дела, первыми, кто обратил на это внимание, стали аналитики рынка и социума, которые на рубеже 2003-2004 годов подметили довольно неожиданную тенденцию. В рекламе сотовых телефонов при нахваливании товара все чаще и чаще стали прибегать к терминам и речевым оборотам, обычно свойственным автомобильной индустрии.

Когда же выявленный факт начали исследовать чуть более тщательно, то выяснилось, что в некоторых социальных слоях – особенно среди молодежи – мобильные телефоны уже начали постепенно занимать то место, которое прежде отводилось автомобилям.

Иначе говоря, в современном человеческом обществе (нравится это кому-то или нет) люди давно привыкли позиционировать и определять себя с помощью вещей: одежды и обуви, аксессуаров и фенечек, технологий и гаджетов. В частности, на протяжении нескольких предыдущих поколений одним из главных факторов, определяющих положение людей в социуме, было принято считать их автомобиль.

Но к середине первого десятилетия нового века вдруг выяснилось, что у новой молодежи, особенно городской, приоритеты здесь уже очевидно поменялись. И вместо автомашин именно мобильные телефоны стали той доминирующей технологией, с помощью которой предпочитают себя определять современные молодые люди и девушки… (Подробности на данный счет см. в материале «Легкость в теле необычайная»).

2013: Ни авто, ни прав на вождение

О том, насколько верным и точным оказался прогноз 10-летней давности, более чем убедительно свидетельствуют как нынешние цифры продаж автомобильной индустрии, так и результаты многочисленных социологических исследований. Читать «Новые времена» далее

(февраль 2013)

В области компьютерной безопасности вообще и в области антивирусного ПО, в частности, ныне стали звучать более адекватные оценки реальной ситуации с защитой. Особых перемен в связи с этим пока не происходит, однако и честное признание проблем – уже большое дело.

Практически на протяжении всего февраля (2013) в американских СМИ одна за другой волнами проходят очень тревожные публикации. В стране, как выясняется, ужасная ситуация с защитой компьютерной инфраструктуры.

В сетях чуть ли не всех ведущих газет-журналов, многих правительственных ведомств США и неисчислимого множества корпораций уже орудуют или непрерывно пытаются туда проникнуть коварные и умелые китайские хакеры, работающие на военных КНР.

За этим тревожным набатом почти не слышно голосов независимых американских экспертов по защите информации, которые пытаются, как могут, спокойно объяснить народу, что все это, в сущности, политические игры. Что компьютерный шпионаж был всегда, сколько существуют компьютеры и сети. Причем активно участвуют в нем все, кто только может, включая в первую очередь и сами США.

Называть же это дело «кибервойной» вдруг стало очень важно по той причине, что под защиту страны от военной угрозы деньги из бюджета дают намного лучше и в несравнимо больших количествах, нежели под какие-то темные шпионские дела.

Но это все, так сказать, общие фразы для погружения в тему.

Конкретно же здесь имеет смысл рассказать, как началась нынешняя волна «кибервоенной истерии» – с публикации большой статьи в выпуске центральной газеты New York Times (NYT) от 31 января 2013 года. Потому что статья эта была объективно полезная и содержательная. Можно даже сказать, этапный получился материал.

Ибо в конечном счете он может послужить не только и не столько раскручиванию лишь очередного витка в пропагандистской политической кампании, но и куда более важному делу.

Есть вероятность, что именно благодаря таким необычным публикациям – а также их необычным последствиям и более реалистичному взгляду общества на вопиющую НЕэффективность стандартных антивирусных средств защиты – удастся добиться перемен в этой области.

Смена правил

Что же такого необычного было в статье NYT под названием «Хакеры из Китая атаковали Таймс на протяжении последних 4 месяцев»?

Во-первых, вопреки давно сложившимся и по умолчанию принятым в бизнесе правилам, газета честно и подробно рассказала, как стала жертвой широкомасштабной хакерской атаки. Обычно в бизнес-кругах считается, что рассказывать всем о подобных вещах – это компрометировать собственную репутацию и отпугивать потенциальных клиентов.

Руководство газеты в данной ситуации решило иначе, и проинформированное общество наверняка от этого решения только выигрывает.

Во-вторых, поскольку в статье NYT открытым текстом сказано, что для защиты редакционной сети изначально использовались антивирусные средства компании Symantec (оказавшиеся абсолютно бесполезными), данная фирма в ответ тоже нарушила общепринятые правила – не давать комментариев о своих клиентах – и заявила нечто неординарное.

Хотя в заявлении Symantec отчетливо видны скользкие формулировки пиара, общество в итоге все равно оказывается в выигрыше. Поскольку хотя бы часть правды о реальной «пользе» антивирусов становится известна непосредственно от их ведущего поставщика.

Ну и в третьих, тщательный анализ текста статьи NYT позволяет в общих чертах восстановить, каким образом ныне происходит реальная борьба с действительно серьезными компьютерными проникновениями злоумышленников в ваши компьютерные системы.

И постичь, что единственно эффективный на данный момент способ вернуть себе «чистую» систему в подобной ситуации – это полностью сменить зараженные компьютеры. И далее просто надеяться, что подобное не повторится.

Понятно, что ни один поставщик средств компьютерной безопасности в явном виде этого никогда не признает. Обществу же (т. е. и нам, пользователям, в конечном счете), однако, самое время задуматься над тем, как и почему все это с компьютерами произошло. И каким образом, главное, столь унылое положение дел можно было бы изменить. Читать «Мечты о защите» далее