Журнал "Компьютерра" N730
Шрифт:
Во всех высокотемпературных сверхпроводниках, несмотря на их разнообразие, есть слои из атомов кислорода и меди. Предполагают, что именно по ним постоянный ток течет без сопротивления. И тем примечательнее новое соединение из лантана, кислорода, железа и мышьяка с небольшой примесью фтора La[O1-xFx]FeAs (x = 0,05-0,12), в котором вместо меди работает железо. У железа совсем другие электронные и магнитные свойства, и исследование нового класса высокотемпературных сверхпроводников (а похожие соединения наверняка не заставят себя ждать) даст теоретикам массу новой пищи для размышлений. Нам же остается надеяться, что содержащие железо сверхпроводники помогут решить эту проблему физики твердого тела. Впрочем, нельзя исключать,
Безопасность веб-браузеров давно стала главной причиной головной боли для их разработчиков. В каждом современном приложении подобного рода есть уязвимости, которые могут быть использованы для несанкционированного доступа к данным пользователя. К десяткам дыр в самих браузерах добавляются сотни опасных ошибок в бесчисленных плагинах. Пока девелоперы устраняют известные проблемы, взломщики уже эксплуатируют свежие находки - и так без конца. Впрочем, свет в конце тоннеля забрезжил: группа американских исследователей из Иллинойского университета (University of Illinois at Urbana-Champaign) готовит к выпуску экспериментальный веб-браузер, построенный с нуля с прицелом на информационную безопасность и нареченный Opus Palladianum (OP; название одной из техник художественной мозаики - и реверанс в сторону первого браузера Mosaic).
Идея, положенная в основу браузера, многим покажется крамольной. По мнению создателей, Opus Palladianum, задуманный как приложение для работы со статичными документами, сегодня сам превратился в платформу, на которой исполняются разнотипные приложения (почтовые клиенты, текстовые редакторы и т. п.). Как следствие, в результате одной успешной атаки злоумышленника под угрозой оказываются сразу все данные пользователя. Решить проблему можно лишь перекроив порочную архитектуру, что и намерены сделать авторы OP.
Принципы, на которых выстроен Opus Palladianum, очевидно позаимствованы из микроядерной архитектуры операционных систем. OP представляет собой несколько сравнительно простых, обособленных компонентов, взаимодействующих при посредничестве микроядра. Функциональность составных частей и все сообщения, которыми они обмениваются между собой, четко сформулированы. Всего в OP предусмотрено пять компонентов, каждый из которых отвечает за свой участок: работу с сетью, хранение данных, общение с пользователем, взаимодействие с операционной системой и, наконец, обработку веб-контента. Каждый компонент исполняется в виде отдельного процесса, изолированного от других приложений и ОС с помощью специальных средств операционной системы (в настоящее время OP работает в Linux и использует security-инструментарий SELinux). Однако веб-компонент сложнее прочих: каждый раз, когда пользователь открывает новую страничку, браузерное ядро запускает новую, независимую от соседних копию веб-компонента, ограничивая таким образом последствия возможного проникновения. Эта же особенность уменьшает вред от потенциально дырявого плагина, который может стать целью злоумышленника. В целом модульная архитектура с обособленными частями способна гарантировать, что в худшем случае пользователь рискует лишь информацией, с которой он работал в скомпрометированном окне. Ни браузер, ни тем более операционная система взломщику и вирусам недоступны.
Помимо архитектурных особенностей, Opus Palladianum содержит несколько долгожданных инноваций, призванных помочь пользователю контролировать происходящее во время веб-серфинга. Так, специальный алгоритм следит за тем, чтобы в адресной строке браузера всегда отображался действительный адрес текущей странички, что серьезно осложнит задачу фишерам. А на случай успешного взлома OP ведет запись всех операций, так что впоследствии нетрудно установить, посещение какого именно сайта привело к нарушению защиты.
Прототип Opus Palladianum
Еще один шаг на тернистом пути к полноценным квантовым информационным системам удалось сделать физикам из Бристольского университета в Великобритании. Там впервые реализовали квантово-оптические логические вентили непосредственно в кремниевом чипе.
Речь идет о реализации полностью оптического вентиля CNOT (контролируемое отрицание). У такого вентиля поступающий на вход кубит передается на выход неизменным, если на втором управляющем входе ноль, но изменяется на противоположный, если на управляющем входе единица. Ранее вентиль уже был реализован на лабораторном оптическом столе с помощью сложного набора зеркал, смесителей и делителей лучей, а также сопутствующего оборудования. Разумеется, о практическом использовании подобных конструкций никто и не помышлял. Теперь ученым удалось вместить сразу сотню таких вентилей в небольшой кремниевый чип, изготовленный с помощью обычной фотолитографии.
Громоздкую настольную конструкцию заменили шесть параллельных оптических волноводов из кварца размером 3,5х3,5 мкм, рассчитанных на излучение лазера с длиной волны 804 нм. Волноводы в чипе разнесены на десятки микрон, но на пяти отрезках некоторые из них попарно сближаются на расстояние порядка длины волны так, чтобы фотоны могли с заданной вероятностью туннелировать из одного волновода в другой. Похожие волноводные разделители лучей сегодня часто используют в оптическом телекоммуникационном оборудовании.
Если два летящих по соседним волноводам фотона одновременно попадают на участок сближения, то фотоны испытывают там квантовую интерференцию и "запутываются" между собой. Весь оптический вентиль CNOT работает довольно хитрым образом, трижды "перепутывая" фотоны из пар входных и управляющих волноводов.
Эксперименты показали, что чип получился удачным и вероятность успеха каждого квантового "запутывания" и других оптических процессов в нем более 92%. Тем не менее вероятность того, что весь вентиль сработает успешно, пока не превышает 11%. В принципе, эту трудность легко обойти, установив дополнительные волноводы для проверки успешности срабатывания вентиля. Над этим и над задачей интеграции излучателей и фотоприемников непосредственно в оптический чип ученые и трудятся сегодня. ГА
Блестящая идея пришла в голову профессору Массачусетского технологического института Сету Ллойду (Seth Lloyd). Пока специалисты по квантовой информации безуспешно борются с тепловым шумом, который быстро разрушает нежные квантовые состояния, ученый решил "перевернуть" задачу и использовать квантовые состояния именно для борьбы с шумом.
Для решения (пока, к сожалению, только умозрительного) этой задачи пригодилась уже созданная теория и накопленный опыт работы с запутанными квантовыми состояниями частиц, в которых одна частица "чувствует" состояние своей "напарницы". В работе речь идет о фотонах и оптике, но сама идея применима и к любым другим квантовым частицам.