新闻资讯

  • 新型高精度温度计可为量子计算机快速测温
    据美国《每日科学》网站23日消息,瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的研究人员开发了一种新型温度计,借助其可以实现在量子计算过程中,直接以极高的精度简单、快速地测量温度。相关研究成果发表在《物理评论X》期刊上。这一新颖的温度计概念依赖于共振驱动的量子发射器的相干散射和非相干散射之间的相互作用。发射器强耦合到被测波导的末端。而波导中的热光子会导致连续记录的相干散射信号出现可测量的下降。通过这种方式,研究人员就可以读取微波波导传播模式中的光子数——这与温度相对应。其实现方式采用了以千兆赫频率运行的超导电路,具有简单、大带宽、高灵敏度和可忽略不计的功耗等特点。量子力学现象,如叠加、纠缠和退相干,不仅对未来的计算意味着一场革命,而且潜在地也意味着热力学的一场革命。在纳米尺度下工作时,热力学定律很可能会发生某种程度的变化,这种变化未来可能会被利用来生产更强大的发动机、充电速度更快的电池等。现在,利用新型温度计,科学家可测量来自充当量子热机或冰箱的电路对热微波的散射。研究人员称,这一突破为量子计算提供了一个极具价值的基准工具,并为量子热力学领域的实验打开了新大门。 “我们的温度计是超导电路,可直接连接到被测波导的末端。它以毫克尔文为单位,可能是世界上最快、最灵敏的温度计。”助理教授西蒙娜·加斯帕瑞内蒂说。研究人员的目标是在2030年之前建造一台基于超导电路的量子计算机——至少有100个功能良好的量子位,且可以进行正确的计算。它要求处理器的工作温度接近绝对零度,理想情况下最低可达10毫开尔文。新的温度计为研究人员提供了一个重要的工具,用来衡量他们系统的优缺点。报道称这是改进技术和实现目标的必要步骤。该校微技术与纳米科学系教授佩尔·德尔辛表示:“一定的温度与给定的热光子数相对应,这个数随温度呈指数下降。如果我们成功地将波导与量子位相遇处的温度降低到10毫开尔文,我们的量子位出错的风险就会大大降低。”

    2021/03/29

  • 把“显示器”穿在身上 全柔性织物显示系统问世
    把衣服变成“显示器”,进而实现浏览资讯、收发信息、实时导航等功能,这是科学家们一直在探寻的方向。复旦大学科研团队成功将显示器件的制备与织物编织过程相融合,实现了大面积柔性显示织物和智能集成系统。相关成果近日在线发表于《自然》杂志。科研团队负责人、复旦大学高分子科学系教授彭慧胜介绍说,如何在柔软且直径为几十微米到几百微米的纤维上构建可程序化控制的发光点阵列,是织物显示领域的一大难题。团队研制出两种功能纤维——负载有发光活性材料的高分子复合纤维、透明导电的高分子凝胶纤维,通过两者在编织过程中的经纬交织形成电致发光单元,并通过有效电路控制实现新型柔性显示织物。记者看到,团队研制的“发光经线”,外观与生活中的寻常纱线类似,但通电后即可发出明亮的光。彭慧胜表示,施加交流电压后,位于纤维上的高分子复合发光活性层在搭接点区域被电场激发,便形成一个个发光“像素点”。如此,在电场激发下,电极和发光层凭借物理搭接即可实现有效发光。利用工业化编织设备,团队目前已实现长6米、宽0.25米、约含50万个“像素点”的显示织物,已能初步满足部分实际应用的分辨率需求。据介绍,“发光经线”的直径可在0.2毫米至0.5毫米间精确调控,赋予了其超细超柔的特性,以此梭织而成的衣服,可紧贴人体不规则轮廓,并保证轻薄、透气。同时,团队在“导电纬线”的力学性能上下足功夫,研制出的高弹性透明高分子导电纤维可在与“发光经线”交织时发生自适应弹性形变,从而形成稳定接触界面。实验结果表明,在两根纤维发生相对滑移、旋转、弯曲情况下,交织发光点亮度变动范围仍控制在5%以内;显示织物在对折、拉伸、按压等外力作用下也能保持亮度稳定,可耐受上百次的洗衣机洗涤。

    2021/03/29

  • AI向真正“智能学习体”迈进
    英国《自然》杂志24日发表一项人工智能研究成果:美国团队报告了一类增强学习,可回溯过去、解决复杂任务,真正改善了对复杂环境的探索方式,有望应用于机器人、语言理解和药物设计领域。这类算法被统称为“Go-Explore”,其已经在一款经典游戏的算法挑战中得分超过了人类玩家和先进的人工智能系统。该成果被认为正朝着实现真正“智能学习体”迈出了重要一步。增强学习,可让人工智能系统通过探索和理解复杂环境来进行决策,并学习如何以最优的方式获得奖励。奖励可以包括机器人抵达特定位置或是在电脑游戏中达到一定的等级。然而,当遇到很少给予反馈的复杂环境时,现阶段的加强学习算法就很容易碰壁,这让人工智能专家们非常苦恼。美国“OpenAI”是由诸多硅谷巨头联合建立的人工智能非营利组织,推动者包括美国创业孵化器Y Combinator总裁萨姆·阿尔特曼、美国太空技术探索公司(SpaceX)创始人埃隆·马斯克等,其目标是希望能够预防人工智能的灾难性影响,并推动人工智能发挥积极作用。此次,“OpenAI”的科学家艾德兰·艾克菲特、朱斯特·赫伊津哈及团队,提出了有效探索面临的两个主要障碍,并设计了一类算法来解决这些障碍。研究人员表示,“Go-Explore”可以对环境进行全面探索,同时构建一个档案库来记住它去过的地方,确保自己不会忘记通往有望成功的期中阶段或是最终胜利(奖励)的路线。其在雅达利经典游戏中的得分,超过了人类玩家和先进的人工智能系统,研究人员用这类算法,解决了之前未能解决的2600个雅达利游戏,验证了这类算法的潜力。“Go-Explore”在算法挑战《蒙特祖马的复仇》中的得分是之前的4倍,在另一个算法挑战《玛雅人的冒险》中的得分也超过了人类玩家的平均水平。而相对的,此前的算法一分都拿不到。 “Go-Explore”算法还能完成一个模拟机器人任务,在这项任务中,它必须用机械臂把东西捡起来并放到4个架子中的一个架子上,其中两个架子被关在两扇门的后面。研究人员指出,记住并回到有望成功的探索区域的简单原则是一种强大、通用的探索方法。他们认为最新的算法有望应用于机器人、语言理解和药物设计。

    2021/03/29

  • 电池不给力?未来可穿戴设备的供电系统有望更智能
    我国科研人员在柔性可穿戴器件供电系统研究领域取得新进展,使得未来可穿戴设备的电池设计有望标准化,供电系统更加智能。相关研究成果已于日前发表在国际学术期刊《能源与环境科学》上。论文第一作者、西南大学工程技术学院高鸣源副教授介绍,电池续航能力有限是当前制约可穿戴设备普及的重要因素,而柔性、绿色和可持续的能量供应仍存在技术瓶颈,评价指标体系也有待完善。针对这一问题,来自西南大学和西南交通大学的科研团队通过跨学科合作,对热电、运动及无线电波等能量源在可穿戴器件上的应用进行研究,首次提出了柔性可穿戴器件供电系统的评价指标,用于对柔性可穿戴系统的电源性能、能量转换机制、弯曲或拉伸条件下的功率折减等进行评估。审稿专家认为,这项研究成果代表了未来柔性可穿戴器件供电系统的研究重点和发展趋势。研究提出的评价指标,有助于未来根据智能家居、人体健康监测、土木基础设施检测等不同应用场合需要对可穿戴设备的电源进行选型,从而推进可穿戴设备的设计标准化和产业化进程,进一步提高供电智能化水平。

    2021/03/29

  • 人工智能已大规模落地应用
    今年全国两会期间,政府工作报告和“十四五”规划纲要草案对企业科技创新前所未有的重视和支持,让全国政协委员、佳都科技董事长刘伟感到振奋。他在接受中国证券报记者采访时表示,过去很多企业缺乏对基础研究领域和核心技术方面进行攻关投入,通过税收等利好政策可以激励企业聚焦创新,在技术研发上久久为功。作为一家人工智能企业负责人,刘伟表示,人工智能已经进入大规模落地应用阶段,公司连续两年接到百亿元大单,他也提出进一步推动人工智能应用场景落地、加速创新成果转化等提案。人工智能规模应用提速刘伟介绍,人工智能最大的两个应用场景分别是公共安全和智能交通。“智能交通市场规模扩张非常快,现在是万亿元级别的市场。以佳都科技为例,5年前我们的单个订单规模大概不超过1亿元,3年前我们开始有10亿元规模的订单,2019年以后,我们单个订单都超过100亿元。”连续两年都有超过100亿元大单发生,刘伟认为这代表人工智能技术已经找到规模化应用场景,得到爆发性成长。刘伟认为,人工智能技术产品在大规模场景应用和成果转化方面依然面临一定问题。由于对国产技术不信任、数据开放受限、缺乏行业标准、政府财力不足等多方面原因,在交通、安防、医疗、社区治理等城市治理场景的许多创新成果仍停留在实验室或者示范项目中,无法大规模应用,与实体经济的深度融合阻力不小。例如,智慧地铁大脑等人工智能产品和解决方案在国际范围内领先,但推广应用缓慢,落地局限在个别试点项目中,创新成果转化为生产力出现脱节。刘伟表示,在政务、安防、交通、医疗、教育等城市治理场景中,应加快人工智能创新成果的试验示范,对于技术成熟的产品应大胆先行先试并逐步推广。建议优化政府单位、国有企业考核,鼓励其更加开放、包容地采用新技术和新产品,积极与人工智能企业开展交流合作。在轨道交通、智慧城市等“新基建”重点项目中,积极引进人工智能技术进行智能化改造,实现合作双赢,赋能向前。进一步支持企业投入研发政府工作报告提出,延续执行企业研发费用加计扣除75%政策,将制造业企业加计扣除比例提高到100%,用税收优惠机制激励企业加大研发投入,着力推动企业以创新引领发展。刘伟认为,将研发费用加计扣除的意思就是增加费用放入成本的比例,从而降低企业所得税,有利于企业提升在科技投入方面的力度。“政策的信号非常明显,体现了国家对技术创新企业的支持力度,我相信对科技企业会有很大帮助。”同时,制造业企业只是科技企业的一部分,当前很多研发强度高的企业都是软件企业,希望未来该利好政策进一步扩大类别。科技创新离不开资本的支持,对于上市公司来讲,再融资是重要融资渠道。然而,当前再融资对募集资金的用途限制较多,与科技企业不断创新的商业模式不匹配,不利于科技企业利用直接融资壮大发展。他建议,对于科技类企业的资金需求,可考虑优化再融资募集资金的用途,包括提高资本性支出的包容性、允许一定比例的募集资金可用于费用化研发支出等,通过加大对科技类企业长期资金的支持,加速技术突破和产业落地。

    2021/03/29

  • 我国首个量子计算机操作系统发布
    日前,首款国产量子计算机操作系统——“本源司南”在安徽省合肥市正式发布。该系统由合肥本源量子计算科技有限责任公司自主研发,实现了量子资源系统化管理、量子计算任务并行化执行、量子芯片自动化校准等新功能,可以使量子计算机的运行更加高效、稳定。相比于经典计算机,量子计算机最突出的优势在于强大的计算能力,但目前全球范围内可供使用的量子计算机只有50台左右,如果不能做到有效利用,就会出现算力浪费的情况。因此,量子计算机也需要操作系统对其进行有效调配和管理,硬软件协同发展才能让量子计算机实现落地应用。据悉,下一步,本源量子研发团队将基于具备完全自主知识产权的本源量子计算机集群、“本源司南”量子计算机操作系统、本源量子云平台以及丰富的量子软件与应用,打造完善且开放的量子计算服务生态,与量子计算产业链企业共同实现量子计算的广泛应用。

    2021/03/29