CatGeeks

Квантовые компьютеры: идея еще 80-х, а всерьез за ними бегают последние два десятка лет, ибо они могут решать недоступные для обычных вычислительных машин задачи. Некоторые алгоритмы факторизации (разложения числа на простые множители, привет криптографии), поиска или оптимизации работают на квантовых компьютерах принципиально лучше, чем на обычных. Более того, они куда эффективнее обычных машин в различных квантовохимических расчетах, интересных ученым для предсказания химических свойств соединений или физических свойств материалов. На опытных квантовых компьютерах уже удавалось проводить такие расчеты для простых, фактически модельных соединений и материалов. Я собираюсь немного рассказать про необходимые для квантовых компьютеров материалы и степень пригодности их к промышленному производству на данный момент. Спойлер: россказни про «вот сейчас мы разработаем квантовые компьютеры, и нужда в микроэлектронном производстве отпадет» – неправда.

Любые квантовые системы могут иметь только строго определенные значения энергии, причем любой из уровней занимается с определенной вероятностью. Как следствие, если у обычного компьютера бит может иметь два значения (0 или 1), в которых хранится информация, то у квантового компьютера кубит может иметь любое значение в диапазоне от 0 до 1 – собственно, определяемое вероятностью занятия положения 1 или 0. Как результат – значительно больший объем хранимой информации, требующий альтернативных алгоритмов работы с ней. За это платят крайней хрупкостью квантовых состояний с накоплением ошибок в ходе вычислений. При этом чем больше система – тем быстрее накапливаются ошибки. Чтоб все было совсем весело – классические способы коррекции ошибок не работают, поскольку любое обращение к кубиту меняет его состояние. Квантовые же алгоритмы коррекции ошибок требуют увеличения размера компьютеров и их точности, усложняя их конструирование.

Разница между битом и кубитом

Словом «кубит» называют не только единицу хранения квантовой информации, но и физическую основу для его реализации. Параметры, описывающие квантовые вычисления: время когерентности – время хранения информации в одном кубите. Ограничивается этот параметр потерями энергии или изменениями в состоянии кубита: вернее, в разности уровней энергии кубита. Какие-то из ограничений, происходящих из последнего пункта, можно обходить специальными последовательностями импульсов магнитного поля, приложенного к кубиту, но это тоже усложнение девайса. «Точность» (fidelity) квантового вентиля – логической операции над квантовой информацией, выполняемой путем приложения какого-то внешнего поля к системе – величина, показывающая, насколько точно данная операция исполняется. Ограничения данного параметра – потеря когерентности за время исполнения операции, неточности в сигналах, используемых в качестве вентилей, наличие дополнительных нежелательных состояний у кубитов. Двухкубитные вентили стабильно хуже однокубитных – из-за взаимодействия между кубитами через какие-то физические механизмы искажений значительно больше.

На данный момент предложено пять различных типов кубитов.

Первый – сверхпроводящие кубиты. Информация в них кодируется в энергетических состояниях электронных цепей, содержащих джозефсоновские соединения – пары сверхпроводников, разделенных тонким слоем другого материала, через которые течет ток без приложения внешнего напряжения. Таких кубитов уже понапридумано несколько типов. Технология одна из самых зрелых и близких к серии. Производят такие соединения, как правило, из алюминия и его оксида, иногда из ниобия, нитрида ниобия или тантала с помощью обычных методов технологии полупроводниковых микрочипов – фото- или электронно-лучевой литографии. Подложки делают либо из сапфира, либо из сверхчистого кремния высокого сопротивления – диэлектриков с низким уровнем потерь энергии электромагнитного поля в материале. В их текущем виде для борьбы с шумами эти кубиты делают большими – больше 100 микрон. Для уменьшения таких систем нужно долго изучать шумы в них и источники их появления.

Принципиальная схема сверхпроводящего кубита (трансмона). Тот маленький контактик справа - это и есть джозефсоновское соединение

Второй вариант – кубиты на квантовых точках. На полупроводник прикладывается волнообразный потенциал, в образующихся ямах (областях с низким потенциалом) находятся одиночные частицы-носители заряда: электроны или дырки. В таких условиях каждая частица имеет два энергетических уровня за счет взаимодействия спина (это собственный магнитный момент частицы, обязательно имеющийся у электрона) с внешним полем, что и позволяет кодировать информацию. Материал – кремний, зачастую изотопно очищенный, методики изготовления – стандартные полупроводниковые техники. Раньше использовали арсенид галлия, но там куча ядер с собственным магнитным моментом, что приводит к обилию шумов. В кремнии их значительно меньше, а изотопная очистка позволяет в принципе от них избавиться. Альтернативы – германий, пытаются работать на углеродных нанотрубках и графеновых слоях.

Различные типы кубитов и фирмы, работающие над ними. Квантовая точка вторая справа

Вариант номер три – центры окраски. Это состоящие из одного или нескольких атомов дефекты в структуре кристаллов, обычно в алмазе, и их энергетические состояния. Как правило, используют азотные вакансии (атом углерода в решетке алмаза замещен атомом азота). Алмазы нужного качества – вполне коммерческий продукт. Однако из-за кучи проблем (например, несовместимости с существующим телекоммуникационным оборудованием) исследуют другие дефекты в алмазе, а также дефекты в карбиде кремния или кремнии. В наличии высокие характеристики, но о масштабировании пока не задумывались.

Схема появления вакансий в структуре алмаза

Четвертый способ – ионы в электрических ловушках в сверхвысоком вакууме. Информация кодируется в их электронных состояниях. Именно на этой технологии уже удалось создать компьютеры с несколькими десятками кубитов – ионов. Используются обычно атомы однократно ионизированных двухвалентных металлов: бериллий, магний, кальций, стронций, барий и внезапный (ну, с точки зрения школьной программы) иттербий в квадрупольных ионных ловушках (ловушка из переменного электрического поля радиоволновой частоты с гиперболическими или цилиндрическими электродами), производимых обычными техниками для производства микроэлектроники.

Ионная ловушка

Пятый способ, за реализацией которого бегают уже несколько лет – топологические квантовые вычисления. Тут я откровенно пас – моих математических и физических знаний, увы, не хватает, чтобы объяснить, как оно работает… Но такие вычисления попросту неуязвимы к значительной части источников ошибок.

Резюмируя – большинство современных разработок в области квантовых компьютеров с точки зрения материалов и технологий изготовления привязаны к обычным технологиям производства микроэлектроники. Технология хоть и во младенчестве, но уже способна решать некоторые задачи.

Оригинальный материал

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Я принес вам термоядерную смесь. Есть такая игра «The Forgotten city» и она про попаданца в древний Рим. А еще она про временную петлю в лучших традициях Дня сурка. А еще это фентези про богов из древних легенд. А еще это разговорный квест. А еще это шутер с элементами головоломки. А еще это все неплохо играется и доставляет море фана.

После короткого пролога вас закидывают в полуоткрытый мир. В наличии: небольшой античный городишко, два десятка персонажей с тараканами и проблемами и неизбежный апокалипсис, который нужно остановить. На полисе лежит проклятье: если хотя бы один человек согрешит, то всё население превратится в золотые статуи. Местные называют это «Золотым правилом», и наглядно демонстрируют его истинность блестящими памятниками из тел их предшественников. И как бы вы не расстарались, но под конец дня вам придется увидеть этот процесс воочию, потому что поселение представляет собой бурлящий котел конфликтов и противоречий, и кто-то из его населения обязательно совершает преступление. Но ГГ – как и полагается, не такой как все и вообще избранный. При факапе он не отдает концы как остальные, а начнает день заново, но уже с накопленными знаниями и лутом.

По сути игра существует сразу в двух ипостасях. Первая – это чисто развлекательное приключение, в котором ты играешься с концептом временной петли и разруливаешь конфликты между непесями. Работает она просто на ура. Для аудиенции у дворянина нужно сделать пожертвование? Так иди и своруй! Да, городу конец, но кому не насрать, если день начнется заново? Квестовый персонаж решил роскомнадзорнуться со скалы? Да наздоровье, только на вопрос ответь и приятного полета! Сейчас важна информация, а тебя спасу как-нибудь потом. И вот такими не совсем этичными методами ты добываешь из людей информацию, разживаешься добром и предотвращаешь преступления. Ну и отдельный плюс за то, что тебя не заставляют каждый день повторять одно и то же. У тебя есть личный подсос. В начале дня ты скидываешь ему список дел, которыми занимался в прошлых траях, и он честно бежит их выполнять.

Персонажи при этом очень живые. Это не пустые болванчики, а полноценные люди с убеждениями, философией и характером, что они не стесняются показывать. Потрепаться с ними вообще одно удовольствие: диалоги регулярно подкидывают инфу о мире вокруг или какую-нибудь занятную кулстори; могут накинуть на вентилятор мудрую мыслю, с которой ты волен соглашаться или оспорить, ну или просто от души навалить кеков про оправдание военных преступлений. Юмор вообще не чужд Забытому Городу, и несколько раз я смеялся в голос.

При этом игра не скатывается в симулятор библиотеки. Разрабы создали очень хороший пейсинг, и как только я начинал уставать от балабольства, тут же начинался небольшой экшоновый сегмент или простенькая головоломка. Без покорения вершин, но оно не раздражает и разгружает голову, а большего и не надо.

И все бы хорошо, но мы подходим ко второй ипостаси – игра претендует быть больше, чем просто развлечением и ставит себя в позицию учителя. Причем делает это абсолютно топорно, оставляя для разрешения конфликтов лишь один верный путь.

Так уж вышло, что мой взгляд на мир не совпадает со взглядом автора и это порождало бесячие и одновременно рофельные ситуации. К примеру, в игре есть философ, который косплеит платоновские диалоги. У нас состоялся примерно следующий разговор:

— Как ты считаешь, существует ли единая мораль для всех людей?
— Да.
— (Ехидно) Ха-ха, дай угадаю, это мораль, которой придерживаешься ты?
— Да. (Было бы странно верить в единую мораль и не придерживаться ее)
— То есть ты хочешь сказать, что для всех людей, во всех ситуациях действует единый моральный закон?
— Да.
— *Бом-бом-бом* Ты – софист, и я с тобой не разговариваю!

Ну, то есть поняли, да? Философ(!), встречая не такую же точку зрения как у него, начинает солидно так подгорать. При этом «мудрец» реально на тебя обижается. Ты не можешь начать с диалог, а это сюжетный персонаж, на минуточку. Игра буквально заставляет тебя с ним согласится, просто чтобы продвинуться по истории. И в этой ветке диалога он сыпет аргументами настолько ловко, что аж интеллект из ушей капает. А в конце не забывает упомянуть, что действительно умный человек всегда открыт новому и не должен закрываться от неудобных мнений.

А еще у меня был момент, когда я на 15 минут встрял в одном диалоге. В нем был лишь один паттерн реплик, приводящий к благополучному исходу, но он мне настолько не нравился, что я прокликал буквально все остальные варианты перед тем как поддался. При том, что у меня как человека, сидящего снаружи компа, в голове моментально появлялся ответ, который был валиден в этой ситуации и не противоречил моему мировоззрению.

Такие ситуации встречаются достаточно часто, чтобы подпортить впечатление, но не настолько, чтобы скатиться в неиграбельную агитку.

Из минусов еще стоит отметить концовку. Она странная и солидно так отдает запрещенными препаратами. Подробно говорить о ней я не буду, сами посмотрите. Такое описывать – только портить.

Если подвести черту, то я не пожалел о проведенном времени. Два вечера пролетели только в путь. Все таки диалоги, интересные конфликты и хорошо реализованная концепция петли времени с лихвой перевешивают остальное. Просто имейте в виду, что глубоко в мясо качественного развлечения вшита идеологическая пилюля. Жуйте тщательно и все будет хорошо. В конце концов в мире чернокожей русалочки такому давно пора научиться.

Читайте Catgeek и играйте в хорошие игры, мы про них часто пишем!

Привет, товарищи гики!

Давайте поговорим о таком редком по нынешним временам звере как стратегии. Всем нам известно, что золотой век этого жанра, к сожалению, давно прошёл. Если в девяностых и нулевых годах у любителей примерить генеральскую фуражку была возможность выбирать из великого множества громких и не очень тайтлов, то нынче нам приходится либо годами заигрывать творения Paradox и Creative Assembly, либо рыться на свалке истории, пытаясь найти какую-нибудь доселе неизвестную годноту. Вот о последнем случае и будет пост.
Давным-давно, когда трава была зеленее, девки красивее, а WarCraft – вторым, а именно, в 1996 году, вышел сиквел весьма популярной на тот момент пошаговой стратегии Steel Panthers. Критики и игроки приняли игру неплохо, но несколько прохладнее, чем первую часть, и тому, как мне видится, было две причины.

Во-первых, в отличие от своего предка, переносившего нас на поля тогда ещё не заезженной до дыр Второй Мировой, SP2 давала игрокам проявить себя в более поздних конфликтах, таких как «Буря в пустыне», например. Прямых упоминаний того, что это вызвало какое-то недовольство я не нашёл. Но следующая номерная часть, охватывавшая период с 1939 по 1999 года, будучи слабее геймплейно, получила схожие со второй частью оценки. Что косвенно подтверждает эту теорию.

Во-вторых, игра писалась под MS-DOS, что хоть и не мешало ей работать на компьютерах с Windows 95, но в условиях технологического бума тех лет не гарантировало долгую работоспособность.

Обе эти проблемы были решены фанатским сообществом, в лице команды Camo Workshop. В 1998 году была выпущена модификация SP2WW2, вернувшая сеттинг Второй Мировой, а в 2006 они выпустили полностью переписанную под Windows версию игры - WinSPWW2. Сказать, что модификация стала популярной – это сильно преуменьшить, ведь обновления для неё выпускаются по сей день.

Чем же так хороша WinSPWW2? Пожалуй, это самая детализированная стратегия, в которую я играл. В ней присутствует невероятное количество вооружения, техники и видов войск. Нужно воевать в горах? Вот вам горно-стрелковые отряды. Нужны танки? Выбирайте из широчайшей номенклатуры: от Т-27 до Мауса. При этом, все юниты созданы в м соответствии с реальностью, так что заставить стрелков из «Эдельвейса» воевать под советским флагом у вас не выйдет. Да и не нужно это, так как даже для какой-нибудь Румынии будет представлен широкий выбор войск и все они будут иметь реальные прототипы. Кстати, для каждого отряда или вида техники в игре присутствует небольшая справка с архивными фотографиями.

Вывести всё это богатство на поле брани единовременно нам конечно же никто не даст. При запуске сценария или пользовательской карты, в зависимости от того, будем ли мы нападать или обороняться, нам выдадут некоторое фиксированное количество очков, на которые и следует закупить войска. И зачастую это количество довольно мало, что заставляет не одну минуту провести в раздумьях что же лучше взять: лишний танк или ещё пару отрядов пехоты?

Но никакой выбор не может длиться вечно. Итак, войска отобраны и расставлены, пора в бой. И бои тут, смею сказать, не разочаровывают. Если у вас нет опыта игры в пошаговую тактику, то вы будете страдать. Слить по неопытности превосходящие силы вермахта четырём взводам французской пехоты? Элементарно! Пойти в лихую танковую атаку и потерять всю технику из-за грамотно расположившихся в слепой зоне гранатомётчиков? Нет ничего проще! Послать пехоту в атаку а-ля Первая Мировая и наблюдать за тем, как она вместо выполнения приказа отходит, прикрываясь дымами? И это тут тоже возможно.

Спустя некоторое время и немалое количество проигранных боёв вы либо забросите игру, либо начнёте вникать в тонкости управления войсками. Начнёте высылать разведку и головные дозоры. Станете оставлять резервы. Научитесь прорывать линию фронта, etc, etc. И тут-то SPWW2 начнёт ирать новыми красками, ибо простор для манёвра она предоставляет колоссальный. Я перечислю несколько факторов, обеспечивающих это, а остальное – ищите сами, не буду портить вам удовольствие.

Во-первых, хоть в игре и нет тумана войны, вы всё равно не сможете сразу узнать, где расположился ваш противник и что он задумал. А всё потому что у каждого юнита есть определённое поле зрения. И если враг в него не попадает, то ваши войска его и не увидят. А не видят войска – не видите и вы. При этом соблюдается правило «Если не видишь ты, это не значит, что не видят тебя». Так что ситуация с лихо влетающим в деревню танком, который на следующем ходу ловит в двигатель заряд панцерфауста от так и оставшегося невидимым для вас сидящего в кустах пехотинца, тут обычное явление.

Во-вторых, местной модели повреждений, а точнее, расчёта попаданий могли бы позавидовать и многие современные игры. Учитывается буквально всё: от банального расстояния, до толщины и угла наклона брони. Каждый юнит обладает множеством приближенных к реальным характеристик и все они учитываются и обыгрываются. Так что выиграть битву грамотными манёврами тут вполне реально. И это далеко не все прелести игры.

На этом я завершу свой рассказ. Настоятельно рекомендую вам самостоятельно оценить этого долгожителя, благо актуальная версия спокойно работает хоть на Windows XP, хоть на Windows 10.

Оригинальный материал

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Я стратегоман. Давний. Долгий. Больше четверти века. Мои пристрастия лучше всего описывает случай на работе:

– Кроме того, скоро выйдет Legacy of the Void, так что учебный процесс, вероятно, будет сорван…
– Да не-е-е-е-т, Михаил Сергеевич, почему вы о нас так плохо думаете? Да разве мы можем играть вместо того, чтобы учиться?! – старшеклассники смотрят на меня честными глазами, еле сдерживая смех.
– Да вы-то тут при чем? Он для меня выходит!

Это будет заметка, полная ностальгии.

Мое знакомство с видеоиграми началось с Dune2 на Сеге и объяснений папы, почему нужно строить много харвестеров. Отец решал назревающую проблему моих увлечений по-военному: если явление невозможно предотвратить, то его следует возглавить. Раз сын все равно будет играть, то надо не кабель в шкаф прятать, а приучать к вещам, в которых надо напрягать голову. Так и вышло, что мне примерно в десять лет объяснили: экономическое доминирование – залог успеха в RTS. Риторический вопрос: какая еще игра, кроме Старкрафта, могла быть первой моей игрой на PC, если он появился в семье в июне 1998 года?

Я уверен, что в Старкрафт многие из гиков играли.
Кто из гиков не играл – его хотя бы видел.
Кто из гиков его не видел – об этой игре слышал.
А если и не слышал о самой игре, то от терминов типа «зерг-раш» не увернулся совершенно точно.

О самом Старкрафте написано очень много, поэтому я не думаю, что кому-то интересно очередное пересказывание сюжета, тактик и мемов про Южную Корею. Вместо этого я намерен немножко поговорить о начале победной поступи Старкрафта, вытаскивая на поверхность школьные воспоминания. Не думаю, что погрешу против истины, если скажу, что компьютерные игры сейчас – внушительная часть массовой культуры, а Starcraft – один из ее столпов. Двадцать с лишним лет назад это было немного не так. Лучше всего это показать с помощью цитаты. Году так в двухтысячном «Навигатор игрового мира», открывая длинную серию тактических советов, написал примерно так: «Игра ДВУХГОДИЧНОЙ давности все еще популярна…». Слово «двухгодичной» так и было написано – большими буквами; вряд ли кто-то тогда всерьез предполагал, что популярности первой части Старкрафта ничего не грозит еще минимум десяток лет.

Когда сама игра выходила, ее встретили не особо тепло. Та же «Страна игр», хотя и поставила высокую оценку (8,5 из 10, ЕМНИП), охарактеризовала игру примерно так: «Клон. Но самый лучший, который когда-либо был!»

Почему Starcraft взлетел – понятно. Но вот что из этого было тогда, в конце 90-х, неочевидным? Самое смешное, что неочевидным как минимум для многих обозревателей было главное преимущество этой RTS: баланс трех принципиально разных рас. Именно это обеспечило популярность сетевой игры, а она – очень долгую жизнь всему Старкрафту.

Тут надо понимать, что это в 2022 фразы типа «no rush 30 min» вызывают здоровый смех у любого, кто хотя бы раз видел игру в ладдере. В 1998 и даже в 2000 году это все было вовсе не само собой разумеющимся. В той же «Стране игр» в рецензии на игру было написано примерно так: «Игра не сбалансирована. Люди самые сильные, за зергов играть в принципе невозможно, а протоссы мощны, но крайне медлительны». Это уже потом через пару-тройку месяцев в том же журнале опубликовали письмо читателя, в котором прозвучала очень хлесткая формулировка: «Все утверждают, что в Starcraft нет баланса между расами, но что самое забавное, мнения о сильнейшей расе различаются».

И вот тут самое время поговорить об интересном. Почему это было неочевидным?

А что вообще такое баланс трех принципиально разных рас? Starcraft предложил в жанре RTS выбирать между сторонами, у которых из общего только потребляемые ресурсы. Но при этом у каждой из рас был набор тактик против каждого оппонента, и эти тактики не выглядели жестом отчаяния. На каждую связку юнитов есть свои контрмеры. Но все это еще надо было нащупать и причесать. Это во второй части с самого начала на каждой карте есть точка для быстрой экспансии и «чок» - узкий проход на основную базу.

В момент выхода игры еще никто не знал, что им предложили чуть ли не шахматы в реальном времени. Концепция RTS не нова. Экономический аспект – известно. Дерево технологий – было уже такое, что далеко ходить? Вот Warcraft II перед глазами, там уже все это есть. Starcraft отличался от других стратегий примерно так же, как кандидатская диссертация от дипломной работы: новизной. Но эту новизну только предстояло осмыслить и прочувствовать. Новизна потому и называется новизной, что раньше такого не было.

Какой вывод из этого напрашивается? Их два.
Первый – какая бы великолепная идея у вас ни была, для успеха ей надо опираться на уже проработанные решения. Starcraft потому и является эталоном, что воплощает уже проработанную к тому моменту концепцию RTS, добавляя к ней принципиально новую идею.

Второй – если ваша идея действительно великолепна, то ее нащупают, даже если не разглядят сразу.

Оригинальный материал

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!