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光学AI处理器可高效准确分类无线信号
2025-06-20
据最新一期《科学进展》杂志报道，美国麻省理工学院团队开发出一种专为无线信号处理而设计的全新人工智能（AI）硬件加速器。这种光学处理器能以光速进行机器学习运算，可在数十纳秒内完成无线信号分类，且准确率可达95%。其可广泛应用于高性能计算场景，远胜现有的数字AI加速器。传统的数字AI加速器需将无线信号转化为图...
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微波技术将量子比特出错率降至千万分之一
2025-06-20
英国牛津大学研究团队利用微波技术,将量子比特操控的错误率降至千万分之一,达到前所未有的水平。这项发表于最新一期《物理评论快报》杂志的研究成果,为开发量子晶体管类设备铺平了道路,或将推动量子计算机向精准化、实用化迈进。量子比特是量子计算的基本单位。与传统计算机的二进制比特只能为0或1不同,量子比特能够同时...
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世界首台非硅二维材料计算机问世
2025-06-12
硅在支撑智能手机、电脑、电动汽车等产品的半导体技术中一直占据着王者地位,但美国宾夕法尼亚州立大学领导的一个研究团队发现,“硅王”的统治地位可能正在受到挑战。该团队在最新一期《自然》杂志上发表了一项突破性成果:他们首次利用二维材料制造出一台能够执行简单操作的计算机。这项研究标志着向造出更薄、更快、更节...
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最快量子随机数生成器面世
2025-05-29
由沙特阿卜杜拉国王科技大学与阿卜杜勒·阿齐兹国王科技城科学家联合主导的研究团队，研发出迄今基于国际基准最快的量子随机数生成器（QRNG），其随机数生成速度超其他QRNG近千倍。这一突破将为医疗、金融、国防等依赖高等级数据安全的领域带来革命性变革。相关研究成果发表于新一期《光学快报》杂志。研究团队表示，现...
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气流驱动软体机器人问世
2025-05-22
据最新一期《科学》杂志报道,荷兰原子与分子物理研究所团队制造了一款软体机器人,它没有人工智能芯片、电子元件或传感器,却能行走、跳跃和游泳。这一切仅靠软管、空气和一系列巧妙的物理原理来实现。这款机器人能以惊人的协调性和自主性移动,完全得益于其身体结构及其与外界的交互方式。其运动原理与加油站或商超门前那...
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首个速度达拍赫兹光电晶体管问世
2025-05-22
在一项国际合作研究中,美国亚利桑那大学研究团队展示了一种利用持续时间不到万亿分之一秒的超快光脉冲来操纵石墨烯中电子的方法。通过量子隧穿效应,他们记录到了电子几乎瞬间绕过物理屏障的现象,在引入市售晶体管后,成功制造出首个速度达到拍赫兹的光电晶体管。这一成果将重新定义计算机处理能力的极限,意味着超高速计算...
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郑理：破译硅基半导体“密钥”
2025-05-16
2025年度中国青年五四奖章获得者郑理长期在“方寸之间找出路”。他是中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、博士生导师,长期从事硅基半导体与器件集成的研究工作,突破“硅”电学和光学性能极限问题,为硅基功率电子的单芯片集成提供技术方案。此前,他作为主要完成人之一,还曾获上海市科技进步特等奖、中国科学院科...
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脑机接口电极植入有了“缝纫机”机器人
2025-05-07
承载着治疗多种神经系统和脑部疾病希望的脑机接口技术发展日新月异。最近,在脑机接口电极植入领域,又传来一个好消息。记者从中国科学院自动化研究所(以下简称自动化所)获悉,该所脑图谱与类脑智能实验室(以下简称脑与类脑实验室)脑机接口与融合智能团队自主研发的柔性微电极植入机器人产品——CyberSense,已于日前通过深...
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X射线三维成像“飞入寻常实验室”
2025-05-07
美国密歇根大学研究团队在最新一期《自然-通讯》杂志发表论文称,他们成功研制出实验室级3DXRD系统,首次在常规实验环境下实现X射线三维衍射技术(3DXRD),并成功解析了金属、陶瓷等材料的微观结构。这项突破使原本依赖粒子加速器的尖端技术“飞入寻常实验室”,为材料科学研究开辟了新途径。3DXRD技术是通过多角度X射线照射,...
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超导电路新设计有望提升量子处理器速度
2025-05-06
据新一期《自然-通讯》杂志报道,美国麻省理工学院团队展示的全新超导电路设计,有望使量子处理器速度提高10倍。这是量子系统中迄今为止所能实现的最强非线性光物质耦合,此举可让未来的量子计算机运行更快、更稳定,并向实用化迈进一步。量子计算机潜力巨大,未来能快速模拟新材料,或者极大提高人工智能的学习效率。然而,这...
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迄今导电性最强有机分子问世
2025-05-06
美国科学家在最新一期《美国化学学会杂志》上发表论文称,他们研制出目前已知导电性最强的有机分子。这一突破为在分子尺度上构建更小巧、性能更强大的计算设备提供了全新途径。尤其值得注意的是,该分子由自然界中常见的碳、硫和氮等元素构成。自20世纪80年代以来,计算机芯片上的晶体管数量每两年翻一番,使得设备不断朝着...
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新方法制出坚固且有弹性的超材料
2025-04-29
美国麻省理工学院团队开发出一种制造既坚固又有弹性的超材料的方法。这种材料通常非常坚硬且易碎,但通过打印出精确复杂的图案,可以形成既坚固又灵活的结构。这项研究成果发表在最新一期《自然-材料学》杂志上。在超材料设计领域,“越强越好”一直是主导规则。超材料是一种具有微观结构的合成材料,能够赋予材料整体卓越的...
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“一生一芯”：零基础“小白”，自学也能造芯片
2025-04-29
如果你不懂计算机理论,或是一名艺术生,但突然想造一枚芯片,这算天方夜谭吗?知乎的一位年度新知答主会告诉你,这不是幻想,而且已经有本科生做到了。就在今年,这位答主还帮助哈萨克斯坦的一位学生造出了该国第一枚自主设计的处理器芯片。这位不断在社交媒体上给学生们“打鸡血”的“科研八卦人”,正是中国科学院计算技术研...
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可移动可变形的新型超材料问世
2025-04-29
美国普林斯顿大学团队开发出一种创新材料。它能扩展、变形、移动，并像遥控机器人一样根据电磁指令执行任务。这种材料没有传统的马达或内部齿轮，却能改变形状和移动。在最新一期《自然》杂志上发表的文章中，团队描述了如何借鉴折纸艺术，创造出了这种模糊了机器人与材料之间界限的结构。这种创新材料是一种超材料，其...
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低温量子显微镜显示石墨烯“奇异行为”
2025-04-27
23日发表于《自然》杂志的一项新研究中，以色列魏茨曼科学研究所团队推出了一款用于探索量子现象的强大工具——低温量子扭转显微镜（QTM）。利用这款开创性仪器，他们首次观察到了电子与石墨烯扭曲层中一种被称为“相子”的奇异原子振动之间的相互作用。这些发现为理解当石墨烯层旋转至“魔角”时出现的神秘超导性和奇异...
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二十面体准晶体中发现反铁磁性
2025-04-18
在一项开创性研究中,日本东京理科大学领导的国际研究团队在真实的准晶体中发现了反铁磁性。这是自1949年首次报道周期性晶体中的反铁磁性以来,科学家发现的第一个实验证据,显示在二十面体准晶体(iQC)中也会产生反铁磁性。相关论文11日发表在《自然-物理学》杂志上。准晶体是一种固体材料,表现出非周期性的长程原子序。由...
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单芯片皮秒级中红外激光器问世
2025-04-18
据16日的《自然》杂志报道，美国哈佛大学物理学家团队首次展示了一种集成在芯片上的皮秒级中红外激光脉冲发生器，无需外部组件即可运行，可在数小时内稳定产生覆盖关键气体吸收带的光谱。这种新型激光器有望加速高灵敏度、宽光谱气体传感器的研发，为环境监测提供更高效的检测工具，还可为医学成像领域带来新型光谱分析...
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能随意塑形的流体电池问世
2025-04-15
瑞典林雪平大学研究人员利用一种创新的流体形态电极,研发出能被塑造成任何形状的电池。这种柔软舒适的电池能随意改变形状,未来可用于给诸多领域各种各样的设备供电。相关研究成果已发表在《科学进展》杂志上。据预测,未来十年内,全球将有超过一万亿台小型设备接入互联网。除了智能手机、智能手表和电脑等传统设备外,还将...
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首个光控超导量子比特换能器问世
2025-04-11
美国哈佛大学应用物理学家团队近期开发出一种微波光学量子换能器,或称光子路由器。这种创新装置专为采用超导微波量子比特作为基本操作单元的量子处理系统设计,旨在为噪声敏感的微波量子计算机提供一种强大的光学接口,并可集成到量子网络中。这一成果标志着向实现模块化、分布式量子计算网络迈出的重要一步。相关论文发表...
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光子计算芯片可集成到传统硬件工作
2025-04-11
《自然》杂志9日发表的两篇独立研究论文介绍了两种光子计算芯片,与电子系统结合在一起,比传统电子芯片性能更高,能耗更低,将能满足因人工智能(AI)技术发展而推升的计算需求。AI和深度学习模型的复杂性日益增长,将传统电子计算推向极限,而且能源需求也不断增加。光子计算使用光子而非电子,是应对这些挑战的潜在方案。因为...
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