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科普知识

新型芯片开启光速AI计算之门
2024-02-20

美国宾夕法尼亚大学工程师开发了一种新型芯片,它使用光而不是电来执行训练人工智能所必需的复杂数学运算。该芯片首次将本杰明·富兰克林奖章获得者纳德·恩赫塔在纳米尺度上操纵材料的开创性研究与硅光子平台结合起来。向量矩阵乘法是神经网络开发和功能中的核心数学运算,而神经网络是当今支持AI工具的计算机体系结构...


夏培肃:为中国“芯”甘为人梯
2024-02-20

在男性研究者居多的计算机领域,夏培肃女士绝对称得上传奇人物,很多行业大咖尊称她为夏先生。她曾和冯·诺伊曼在同一所学校深造,却坚持回国,走上了开拓中国计算机技术之路,并成功研制我国第一台自行设计的通用电子数字计算机——107机。当人生的路程走完80多个春秋时,夏培肃的身体已经不能再支撑骑车上班,甚至耳朵...


内置纠错功能的物理量子比特问世
2024-02-05

日本东京大学、德国约翰内斯·古腾堡大学和捷克帕拉茨基大学研究人员组成的团队,最近展示了一种构建光子量子计算机的新方法。为了保证量子计算机提供可靠的结果,有必要产生一个真正的纠缠,将几个物理量子比特连接在一起,形成一个逻辑量子比特。如果其中一个物理量子比特发生故障,其他量子比特将保留信息。单光子通...


智能纤维让可穿戴电子设备迈进现实
2024-02-04

《自然》1月31日报告了新加坡和中国科学家联合开发的一种制作内置电子元件纤维的新方法,这种纤维可用于可穿戴电子设备。其潜在应用包括能感知交通灯变化的帽子(可帮助视障人士),以及用于心脏监测的柔性设备。可检测和处理信号的可穿戴电子元件,能用含有半导体器件的纤维制成。但制造过程可能会产生缺陷,限制这些纤...


机器人能以人类两倍的速度阅读盲文
2024-02-01

研究人员开发了一种机器人传感器,它结合了人工智能技术,可以大约是大多数人类读者两倍的速度阅读盲文。这一机器人原本并不是作为盲人辅助技术而开发的,但其高灵敏度使它成为开发机器手或假肢的理想模型。盲文是机器人指尖的理想测试对象。现有的机器人盲文阅读器,一次只能读一个字母,但这不是人类的阅读方式。此次...


最重原子精确测量首次完成
2024-01-29

据德国耶拿·弗里德里希·席勒大学官网1月25日报道,包括该校科学家在内的一个国际研究团队首次对已知最重的高度离子化原子类氦铀进行了超精确X射线光谱测量。他们成功在最重原子核的超强库仑场中,解开并分别测试了单电子双环和双电子的量子电动力学效应。这项研究有助揭示一个长久以来的秘密:在物质最内部,是什么将...


攀援生长的藤蔓机器人
2024-01-25

藤蔓机器人,像其名字一样可以蜿蜒生长在树木或岩石周围,以建造房屋或测量人类目前难以企及的自然环境中的污染情况。这种机器人并不是新鲜事物,但传统藤蔓机器人一般只依靠一种因素向上生长,比如热或光,这意味着它们在某些环境中表现得并不理想。为此,意大利技术研究院的Emanuela Del Dottore和同事开发了一种新的...


新方法可精准控制光纤内光学电路
2024-01-24

来自英国、瑞典、意大利和荷兰的科学家组成的国际科研团队,发现了一种强大的新方法,能精准控制光纤内部的光学电路。最新研究负责人、英国赫瑞—瓦特大学教授梅于尔·马利克解释说,光能携带大量信息,用光而非电进行计算的光学电路被视为计算技术的下一个重大飞跃。在最新研究中,他们利用商业光纤内部光的自然散射行...


54个原子扭成迄今最小最紧密的结
2024-01-23

加拿大西安大略大学研究人员让由54个金、碳和磷原子扭成的原子链交叉3次,形成了迄今已知最小最紧密的结。这个结可帮助科学家了解生物系统中的结是如何形成的。相关研究论文发表于新一期《自然-通讯》杂志。数学家对结的研究已持续几个世纪,但直到20世纪80年代末,才首次制造出由缠绕的原子链制成的结。此后,科学家也...


DNA“手”组装先进纳米粒子材料
2024-01-22

美国西北大学和密歇根大学的研究团队在组装多面体纳米粒子方面取得重大飞跃,可能会对先进材料的制造方式产生影响。在最新一期《科学》杂志上发表的论文中,研究人员介绍并展示了一种新型合成策略,它拓展了超材料设计的可能性。但是,在纳米尺度上,人们无法用手来摆弄纳米粒子,因为手和纳米粒子之间存在巨大的尺寸差...


二维重费米子材料首次创建
2024-01-18

美国哥伦比亚大学研究人员合成出第一个二维重费米子材料。这种新材料是由铈、硅和碘组成的层状金属间化合物晶体(CeSiI)。它具有比普通电子更重的电子,是探索量子现象的新平台。研究成果1月17日发表在《自然》杂志上。在重费米子化合物中,电子比平常重1000倍。在这类材料中,电子与磁自旋缠绕在一起,从而减缓了电子...


原子制造 未来在途
2024-01-18

智能化、数字化、自动化……未来制造业会是什么样?科学家们如今有了一个新的选择:原子制造。原子制造就是逐一精确地操控原子去制造产品,构筑原子级细锐、精准、完美而且具备超常规物性的产品。有人说,这可能是人类改造物质世界的终极能力之一。如今,这个听上去有些科幻的技术,正逐步照进现实。构筑原子级细锐、精...


从零开始的中国计算机事业发展史
2024-01-18

中国是一个具有悠久历史的文明古国,在计算方法和计算工具方面曾处于世界领先地位。如商代发明的十进制计数法领先世界1000多年;周朝发明了算筹;中国是较早发明算盘的国家之一,采用相当于“软件”的口诀作为控制指令来操作算盘珠进行计算的珠算法,使中国的算盘独具一格,堪称“手工计算机”。然而从17世纪进入机械计...


曾大军等:加快推动人工智能发展
2024-01-17

中央经济工作会议提出,要大力推进新型工业化,发展数字经济,加快推动人工智能发展。2023年10月18日,我国在第三届“一带一路”国际合作高峰论坛期间发布《全球人工智能治理倡议》,围绕人工智能发展、安全、治理三方面系统阐述了人工智能治理中国方案。近年来,全球人工智能技术快速发展,成为推动科技和产业加速发展...


传感器:智能时代的“慧眼”
2024-01-16

如果把智能系统比作人,那么传感器就是人的感觉器官。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮...


卫星也戴“眼镜”——偏振卫星
2024-01-16

生活中,我们在电影院里戴上偏振眼镜可以看3D电影。当继续放置第二个同样的偏振片时,如果两个透光轴平行,则不会阻挡光的传播,如果两个偏振片的透光轴垂直,就会阻挡所有的光线,这就是液晶的工作原理。因此,戴上透光轴竖直的偏振镜,就能一定程度上阻挡这部分水面反射光,让包含水下景物信息的折射光等更易被人眼觉...


纠缠五重态首次在室温下实现量子相干
2024-01-15

日本九州大学和神户大学科学家报告称,通过将发色团嵌入金属有机框架,他们在室温下实现了量子相干。最新研究标志着量子计算和量子传感技术领域的重大进步。基于自旋的量子比特可以这些状态的组合存在,且能彼此纠缠。量子传感技术利用量子纠缠态对环境噪声极其敏感的特性,有望实现更高分辨率和灵敏度。为抑制分子运动...


两院院士评选2023年中国/世界十大科技进展新闻揭晓
2024-01-12

该研究创造性地提出“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理论”,并发明了“原子级可控精准掺杂技术”,从而成功克服了二维领域金属和半导体接触的国际难题;首次使得二维晶体管实际性能超过业界硅基10纳米节点Fin晶体管和国际半导体路线图预测的硅极限,并且将二维晶体管的工作电压降到0.5V,将室温弹道率提升至所有晶体管最高...


新型固态电池充满电仅需几分钟
2024-01-12

美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员开发了一种新型锂金属电池。该研究不仅描述了一种使用锂金属阳极制造固态电池的新方法,而且还为潜在的革命性电池材料提供了新的认识。锂金属阳极电池被认为是电池设计的发展方向,因为它们的容量是商用石墨阳极电池的10倍,可大大增加电动汽车的行驶距离。这些枝晶结构像树根一...


量子,匪夷所思但不“高冷”
2024-01-10

距离量子物理学诞生已经过去120多年。诞生之后,随之而来的第一次量子革命,催生出晶体管、激光、核磁共振、LED等一大批技术,这些技术的发展从根本上改变了人们的生活方式。如今,第二次量子革命的序幕已经悄悄拉开,很多大型企业也积极投入到量子领域。作为前瞻性领域,量子究竟是什么?又将带领技术走向何处?