Океанские танкеры, сухогрузы, контейнеровозы, балкеры, ролкеры ежегодно загрязняют атмосферу тысячами тонн продуктов сгорания различных видов топлива, существенно ускоряя наступление глобального потепления. Во всех «наземных отраслях» мировой экономики все больше потребителей используют экологически чистые «зеленые» источники энергии, а в морфлоте основными двигательными установками, как и сто лет назад, остаются дизельные моторы. Но если от них невозможно отказаться, поскольку судовым дизельным двигателям нет достойных конкурентов по стоимости затрат на топливо, то возможно, стоит им дать в помощь забытые «парусные технологии», с тем, чтобы хотя бы снизить мощность дизелей и, соответственно, потребление ими нефтепродуктов? - Эту идею уже воплощают в реальность разработчики двух «воздушно-двигательных» проектов.

Когда мы читаем в СМИ сообщения о создании очередного квантового компьютера, они воспринимаются как «воспоминания о будущем», которое очень нескоро придет даже в крупные компании, не говоря уже о среднем/малом бизнесе и фанатах, которым «жизненно важны» высокопроизводительные вычисления и суперкибербезопасность. Сегодня самые большие из квантовых компьютеров, обладающих несколькими десятками связанных кубит, - «удовольствие», которое могут себе позволить лишь гиганты ИТ-отрасли, такие как Intel, IBM, Google... Но вот недавно канадская компания D-Wave Systems объявила о запуске онлайн-проекта, в рамках которого любой желающий может «здесь и сейчас войти в будущее»: бесплатно использовать открытую платформу Leap Quantum Application Environment для необходимых ему вычислений путем подключения по Интернету к квантовому компьютеру D-Wave 2000Q.

Тезис о том, что полупроводниковая электроника подошла к пределу своих возможностей в вычислительной производительности компьютерных систем, стимулирует поиски альтернативных технологий, материалов и способов, способных на несколько порядков повысить быстродействие выполнения операций обработки данных. И одним из кардинальных направлений научных исследований в этой сфере является фотоника - научно-инженерная отрасль, базирующаяся на использовании в качестве носителей информации фотонов света, в миллионы раз более подвижных чем электроны, которые сегодня являются «переносчиками битов».

Идея создания гибкой сенсорной панели, которую можно разместить на коже человека в удобной для пользователя части тела, как говорится, «витает в воздухе» много лет. И время от времени в разных научных лабораториях реализуют ее в оригинальных пленочных конструкциях. Активную деятельность в этой области развили ученые кафедры человеко-машинного интерфейса Саарского университета (Германия). Три года назад они в сотрудничестве с коллегами из Университета Карнеги-Меллон (США) разработали концепцию гибкой интерфейсной панели iSkin, которую затем изготовили с помощью технологов из Института информатики имени Макса Планка (Германия). Эта панель представляет собой силиконовую пленку, на которой создана матрица емкостных датчиков, которая закрепляется «биоклеем» к коже человека на любом участке тела.

Когда квантовые компьютеры станут таким же обыденным явлением, какими в настоящее время являются электронно-вычислительные комплексы, основанные на использовании дискретной полупроводниковой техники, вряд ли кто-либо из авторитетных футурологов может спрогнозировать. Но начало квантовым вычислениям, базирующимся на использовании элементарных ячеек будущих квантовых компьютеров – кубитов, уже положено.

Сканирование астрофизических объектов лишь одним мощным радиотелескопом генерирует петабиты данных в час. Их желательно записывать на небольшом количестве носителей информации с возможностью надежного хранения в течение десятков (а еще лучше – сотен) лет. Ведь никто не может спрогнозировать, когда могут появиться новые космогонические модели, для которых понадобятся данные, полученные вчера, сегодня, завтра.

Скорость света – одна из фундаментальных физических постоянных. Превышение этой величины при движении материальных частиц и полей принципиально невозможно. Одно из следствий этого феномена – ограничение скорости передачи информации, поскольку ее носителями являются как элементарные частицы (электроны, фотоны, фононы и т. п.), так и поля различной природы (электромагнитные, акустические и прочие).

Мобильные телефоны, смартфоны, планшеты стали непременными атрибутами миллиардов людей во всем мире, в первую очередь, благодаря независимости от проводных сетей электропитания. При этом на первых порах эксплуатации «эфирных» электронных девайсов время их автономной работы не было особенно критическим показателем вследствие небольшого объема трафика, приходящегося на среднестатистическое мобильное устройство. Однако с ростом пропускной способности беспроводных сетей уже на этапе внедрения технологий 3G, неизбежным стало увеличение потребления электроэнергии от штатных аккумуляторов, которое привело к сокращению интервалов времени между их подзарядками. А с приходом еще более высокоскоростных технологий беспроводной передачи данных с сопутствующим повышением объемов пересылаемого видеоконтента ситуация время разряда аккумуляторов укорачивается еще больше, заставляя пользователей смартфонов все чаще подключать их к зарядным устройствам.

Изредка, но все же появляются изобретения, которые были подсказаны инженерам с креативным мышлением литературными и кинематографическими произведениями фантастического жанра. Еще реже этот путь изобретения инновационных технологий продолжается в одном направлении. Однако, тем не менее, так бывает. И ярким примером такого неординарного развития служит последняя (по времени) технология получения трехмерных изображений в открытом пространстве (по сути, «воздушного 3D-дисплея»).

Классическая оптическая технология передачи данных основана на наличии или отсутствии светового сигнала: есть сигнал - «1», нет сигнала - «0». На этом, собственно, базируется «содружество» оптических телекоммуникаций с электронными в области приема, передачи и обработки бинарных «единично-нулевых» наборов информации: есть фотон - это то же, что «есть электрон» в электронной системе связи, нет фотона - это то же, что «нет электрона».

В мире биржевых торговых операций около 20-ти лет назад появился очень необычный сегмент - высокочастотная торговля (High-Frequency Trading - HFT). Технология HFT основана на использовании специальных аппаратно-программных средств - торговых роботов, обеспечивающих куплю-продажу ценных бумаг за мили- или даже микросекунды (наверно, правильнее было бы назвать эту торговлю высокоскоростной, но термин «высокочастотная» прижился, пожалуй, благодаря использованию сверхвысокочастотных беспроводных линий связи).

В лаборатории носимой электроники Массачусетского университета в Амхерсте разработана технология одностороннего покрытия волокон в различных видах тканей тончайшей пленкой электропроводящего полимера известной торговой марки PEDOT (полное название полимера – Poly-3,4-EthyleneDiOxyThiophene – Поли-3,4-ЭтиленДиОксиТиофен).

Аппаратная платформа сегодняшней компьютерной техники – электроника твердого тела, основанная на использовании воздействий электромагнитных полей на электроны.

Быстродействие современной компьютерной техники, как в обработке данных, так и в записи-считывании информации из запоминающих устройств подходит к физическому пределу, обусловленному законами электроники твердого тела.

Уже в самом начале эры мобильной телефонной связи у счастливых владельцев носимых девайсов зародилась мечта о беспроводной зарядке телефонов и смартфонов, точнее их аккумуляторных батарей (АБ).

Максимальные скорости обмена данными в настоящее время достигнуты в волоконно-оптических линиях связи. И в теории, и на практике за этими величинами не смогут «угнаться» ни лазерные беспроводные, ни радиотехнологии в освоенной нижней части гигагерцевого диапазона частот (сантиметровых длин волн).

Оптические цифровые запоминающие устройства (ЗУ) очень удобны для создания больших архивов информации (текстов, графики, живописи, музыки, видео).

В области высокоскоростных коммуникаций на небольших расстояниях на сегодняшний день самыми перспективными считаются оптические кабельные системы, базирующиеся на применении многомодовых оптоволокон типа OM4 (Optical Multi-mode).

Радио- и телевещание, сотовая связь и беспроводные телекоммуникационные системы – источники электромагнитных излучений радиочастотного диапазона, которые используются потребителями (радио- и телеприемниками, мобильными телефонами и другими устройствами носимой электроники) всего лишь на какие-то единицы процентов.

Во всех приемо-передатчиках радиосигналов для обеспечения полнодуплексной связи существует «незыблемое» правило: приемное и передающее устройства могут одновременно работать только на разных частотах, а если они должны работать на одной частоте, то их сигналы должны быть разнесены во времени.