Содержание / №1 / 2023

О людях, творивших на пользу стране в «доинтернетную эпоху», не просто хочется, но и важно вспоминать. Как правило, это скромные деятели, не рекламировавшие свои достижения намеренно, но результаты работы которых повлияли на последующие поколения. Один из них скромно шёл своей дорогой, ни к кому не приставал, и к нему не приставали журналисты с просьбами об интервью. Если бы вы спросили, как его зовут, он ответил бы просто и скромно: «Эдуард Павлович Борноволоков». А я добавлю – без преувеличения выдающийся популяризатор радиоэлектроники второй половины ХХ века.
Но сначала немного истории из 80-х.

В конце 2001 года в журнале «Nature» была опубликована статья с описанием эксперимента, подтверждающего реальную возможность проведения факторизации больших чисел с помощью квантового компьютера. Эта новость, воспринятая как предупреждение о том, что любые криптографические шифры могут быть легко взломаны с помощью квантового компьютера, мгновенно облетела все научные и популярные издания мира. Во всех странах началась паника. Однако за 21 год, прошедший со времени этой публикации, квантовый релевантный компьютер (CRQC), способный взламывать криптографические шифры, не был создан. Никто точно не может предсказать, когда это может произойти. Несмотря на огромные технические проблемы, постоянно возникающие перед разработчиками, направление квантовых компьютеров интенсивно развивается.
В статье описаны основные этапы развития CRQC и показана эволюция самой схемотехнической идеи квантового релевантного компьютера. На заре своего появления первоначальная схема CRQC предполагала использование универсального цифрового квантового компьютера с вентильной обработкой типа IBM-Q. Спустя двадцать лет были разработаны новые технологии, позволяющие реализовать процессы факторизации с помощью других устройств, таких как вариационный квантовый вычислитель собственных значений, вариационный решатель с квантовым отжигом и решатель на базе квантового отжига со встроенным умножителем факторинга. Если в будущем появятся гибридные облачные платформы, объединяющие мощные стандартные компьютеры и специализированные квантовые вычислители разного типа, то возникновение CRQC может наступить раньше, чем его ожидают. В качестве средства борьбы с CRQC сегодня интенсивно разрабатываются системы «постквантовой криптографии».
В предыдущих статьях, опубликованных в журнале (№ 7, 8, 9 за 2022 год), были описаны типы современных квантовых компьютеров, принципы их работы, а также приведено объяснение используемых терминов и аббревиатур.

В современном «турбулентно меняющемся» мире системы аутентификации и безопасности сталкиваются с новыми вызовами. Повсеместно растут требования по совершенствованию устройств идентификации личности. В связи с этим биометрические технологии стремительно развиваются. Среди них особое место занимают устройства сканирования и преобразования в цифровой вид отпечатков пальцев (далее – сканеры).

С развитием методы биометрической аутентификации получили повсеместное распространение. Такие из них, как аутентификация по отпечаткам пальцев в сотовых телефонах, ноутбуках, замках разного назначения, USB-накопителях, свидетельствуют о массовости применения этого метода в сравнении с другими способами идентификации пользователя: по ладоням, геометрии лица и др. В статье рассматриваются риски «обхода» аналитических алгоритмов единых биометрических систем (ЕБС) и их элементов путём изменения идентификационных признаков человека. Нивелирование надёжности ЕБС отрицательно влияет на безопасность общества и личности. Вопросы несанкционированного клонирования отпечатков пальцев, изменения лиц для обмана видеоаутентификации и методы повышения надёжности систем безопасности, действующих на биометрических принципах считывания и анализа информации, разъясняются на примерах.

Во второй части статьи приведён краткий обзор других существующих на сегодняшний день основных типов квантовых компьютеров:

• квантовые адиабатические вычислители (Adiabatic Quantum Processing Unit);
• вычислители с квантовым отжигом (Quantum Annealing Processing Unit – QAPU);
• вариационные квантовые вычислители (Variational Quantum Eigensolvers);
• вычислители собственных значений с квантовым отжигом (Quantum Annealer Eigensolver – QAE).

В статье рассматривается проект по созданию нейросетевого инструмента для высокопроизводительной обработки информации общегосударственного применения на основе фотонной технологии.

Оптоволокно – важнейший материал для высокоскоростных и надёжных телекоммуникационных сетей. Ценообразование «лихорадит» не только в России, так как связано с производством гелия и тетрахлорида кремния, которые Россия ранее поставляла всему миру. В статье рассматриваются особенности и перспективы создавшейся ситуации, актуальной в конце 2022 года, в том числе возможности импортозамещения.

В публикации рассмотрен пример построения системы управления для светофора на базе элементов промышленной автоматизации – программируемого реле ПР200 и панели оператора ИПП120 – в среде программирования OWEN Logic.

В статье приведено описание аппаратной (схемы, разводка плат) и программной реализации барометра-термометра-гигрометра на базе МЭМС-датчика BME280, микроконтроллера (МК) EFM8SB20F16 и DES E-ink-дисплея GDEW029M06 (2,9 дюйма, разрешение 128×296 пикселов) с питанием от литиевой батарейки ER14505 (3,6 В, 2,7 А⋅ч, размер AA), обеспечивающей непрерывную работу прибора в течение как минимум 10 лет. Помимо цифровых значений давления, температуры и влажности, отражающихся на дисплее раз в 10 минут, на нём построена гистограмма суточного изменения давления за 8 дней. Рассказано о конструкции и результатах работы прибора.

В статье рассмотрены возможности и преимущества применения метода корреляционного анализа для технологического процесса сушки пиломатериалов в сушильной камере конвективного типа. Приведён пример внедрения подсистемы корреляционного анализа в инфор-мационно-управляющую систему.

В статье рассмотрены испытания серийного изделия комплекса управления с бесплатформенной инерциальной навигационной системой в виде гироинерциального блока. Приведены четыре результата испытаний на классический удар и широкополосную случайную вибрацию с последующим анализом.