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新一代量子芯片纠错能力实现突破
2024-12-12
根据《自然》杂志10日发表的一篇论文，谷歌最新一代量子芯片纠错能力实现突破，即将错误抑制在一个关键阈值以下。这种量子纠错功能被认为是实现未来量子计算实际应用的必要条件。该芯片的性能扩展后，或能推动大规模容错量子计算的运算要求。量子计算有潜力在特定任务上提高计算速度，超越经典计算机。不过，量子计算机...
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光衍射条件下可运行的微型机器人面世
2024-12-05
美国康奈尔大学的科学家研制出了迄今已知最小的步行机器人，能在可见光衍射极限下运行。它能够前往特定位置，如组织样本内，以普通显微镜无法做到的方式进行近距离成像。这是微型机器人技术与衍射光学成像技术“联姻”的产物。相关论文发表于最新一期《科学》杂志。研究团队巧妙地将纳米级厚度的机械膜、可编程纳米磁铁...
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新型光芯片可执行深度神经网络关键计算
2024-12-03
12月2日发表在《自然·光子学》杂志上的论文称,美国麻省理工学院科学家开发出一种全集成光芯片。它能以光学方式执行深度神经网络所需的所有关键计算,为制造能实时学习的高速处理器打开了大门。这种新型光芯片能够在不到半纳秒的时间内,完成机器学习分类任务的关键计算,性能与传统硬件相当。该芯片由相互连接的模块组成,...
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夏培肃：被刻在国产芯片上的“计算机女神”
2024-11-22
许多人恐怕不知道,出身教育世家、一生恬静淡然的中国计算机事业奠基人夏培肃,年轻时是如何的血气方刚。1947年夏天的一个夜里,国民党的骑兵队包围了当时的国立交通大学,到校内各处抓人。特务们搜查到女生宿舍,蛮横叫门。此时,国立交通大学电信研究所唯一的女研究生夏培肃就在门后。她很气愤,故意不给开门。一个特务从气窗...
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首个可操控机械量子比特创建
2024-11-20
瑞士苏黎世联邦理工学院研究人员成功创建出首个可操控的机械量子比特,其能以稳态、振动或两者叠加的状态保存信息。研究人员表示,机械量子比特“寿命”更长,为探测引力波等其他量子比特无法检测的微弱力场开辟了新途径。相关论文发表于最新一期《科学》杂志。研究人员表示,传统量子比特存在寿命(量子相干时间)短、易出错...
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铅离子相互对撞中观测到顶夸克
2024-11-19
据欧洲核子研究中心官网16日报道,大型强子对撞机(LHC)超环面仪器实验(ATLAS)合作组报告称,他们在铅离子-铅离子对撞中观察到了顶夸克。这一结果的统计显著性为5倍标准差,达到了粒子物理学宣布某一研究为“发现”所需标准。研究团队表示,这是首次在原子核相互作用中观察到顶夸克的产生,为研究夸克-胶子等离子体(QGP)打开了...
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量子层面复杂“无序”磁性材料问世
2024-11-18
据15日《自然·通讯》杂志报道,英国伯明翰大学科学家开发出一种新方法,能够创造出在量子层面具有复杂“无序”磁性的材料。这种基于钌框架的材料,满足了“Kitaev量子自旋液体态”的要求,向制造和控制具有独特新性质的量子材料迈出了重要一步。理论物理学家阿列克谢·基塔耶夫在2009年提出一个Kitaev模型,指出了关于量子自...
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AI模型10秒内检出脑肿瘤残留
2024-11-14
美国密歇根大学和加利福尼亚大学旧金山分校领导的研究人员开发出一款名为FastGlioma的人工智能(AI)模型。在脑手术中,该模型仅用10秒就判断出是否还有残留的癌性肿瘤。在识别肿瘤残留方面,FastGlioma的表现远超传统方法,有望给神经外科领域带来变革。研究成果发表在最新一期《自然》杂志上。在脑瘤切除手术中,很少能切除...
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两台AI机器人联手开展化学研究
2024-11-12
在最新一期《自然》杂志上发表的研究中,英国利物浦大学团队展示了一款移动机器人。它能够运用人工智能(AI)逻辑作出决策,以与人类同等甚至更快的速度,联手执行探索性化学研究任务。这些身高1.75米的机器人旨在应对化学探索中的三大挑战:执行化学反应、分析产物,以及依据数据决定下一步行动方向。演示中,两台AI机器人以协...
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“气泡打印”实现液态金属布线
2024-11-12
气泡看似微不足道,但在工程师手中,它们却能激发巨大的创新。日本横滨国立大学研究人员开发出一种新奇的“气泡打印”法,能对柔性电子产品的液态金属布线进行高精度图案化。这项技术为制造可弯曲、可拉伸且高度导电的电路提供了新选择,非常适合可穿戴传感器和医疗植入物等器材。相关研究发表在最新一期《纳米材料》杂志上...
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全新纳米级3D晶体管面世
2024-11-11
美国麻省理工学院团队利用超薄半导体材料,成功研制出一种全新的纳米级3D晶体管。这是迄今已知最小的3D晶体管,其性能和功能可比肩甚至超越现有硅基晶体管,将为高性能节能电子产品的研制开辟新途径。相关论文发表于5日出版的《自然·电子学》杂志。晶体管是现代电子设备和集成电路中的基础元件,具有多种重要功能,包括放大...
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量子纠缠可提升光学原子钟精度
2024-10-12
美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们,利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟...
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超低成本电池阴极材料研发成功
2024-10-08
据最新一期《自然·可持续性》杂志报道,美国佐治亚理工学院领导的多机构团队开发出一种革命性低成本阴极材料——氯化铁,其成本仅为典型阴极材料的1%—2%,但可储存相同数量的电量。该项成果将极大地改善电动汽车市场以及整个锂离子电池市场。电动汽车等大规模能源用户对锂离子电池的成本尤其敏感。目前,电池约占电动汽车...
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碳基化合物中发现单电子共价键
2024-10-08
日本北海道大学研究团队发现了一种特殊的化合物,其中两个碳原子通过共享一个电子形成了非常稳定的共价键,这种键被称为σ键。这一发现证实了一个已有百年历史的理论,并被发表在最新一期《自然》杂志上。共价键是有机化学中最为基础的连接方式之一,通常是由两个原子共同分享一对电子而形成的。1931年,诺贝尔奖得主莱纳斯·...
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量子物理学赝能隙难题获突破
2024-09-24
美国纽约熨斗研究所计算量子物理中心研究人员巧妙地运用了一种计算技术,在理解“赝能隙”这一长期困扰量子物理且与超导性密切相关的难题上取得了突破。这项发现刊登于最新一期《科学》杂志,将助力实现室温超导,以及在无损耗电力传输、更先进的核磁共振技术和超高速悬浮列车等领域的应用。赝能隙是指在一些材料(如铜氧化...
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新型“肌肉”驱动机器腿能走会跳
2024-09-18
瑞士苏黎世联邦理工学院和德国马克斯普朗克智能系统研究所共同开发出一种“人造肌肉”驱动机器腿,其不仅比传统机器腿更节能,而且可进行高跳、快速移动、检测和应对障碍物,完成这些任务都不需要复杂的传感器。研究发表在最新《自然-通讯》杂志上。近70年来,绝大部分机器人都有一个共同点:由马达驱动。马达装置出现已有200...
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镍钛合金“变身”为超坚固弹性材料
2024-09-12
日本国立材料科学研究所研究人员开发出一种新工艺，让镍钛合金“变身”为一种超坚固弹性材料。这种材料的坚固程度与钢相当，延展性却是钢的20倍，有望用于制造可变形机翼。相关论文发表于新一期《自然》杂志。想象一下，一架飞机在空中遨游，机翼能随着飞行速度的变化调整长度，以便更充分地利用空气动力。为实现这一梦...
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地球存在双极电场首次证实
2024-09-04
据最新一期《自然》杂志报道,借助美国国家航空航天局“耐力”号火箭任务数据,一个国际科学家团队首次成功测量了整个地球的电场,该电场被认为与地球重力和磁场一样重要。这种电场被称为双极电场。科学家早在60多年前就提出假设,认为它驱动着地球大气层从地球南北极逃逸。“耐力”号任务数据证实了双极电场的存在,并量化了...
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新型脑机接口系统让渐冻症患者重新“说话”
2024-08-30
新发表在美国《新英格兰医学杂志》的研究显示,通过在渐冻症患者大脑中植入脑机接口设备,并将脑信号解码转换成语音,可成功让其重新“说话”。这一新系统的开发或可帮助因罹患神经系统疾病而致语言能力受损的人恢复交流能力。渐冻症医学名称为肌萎缩侧索硬化症,是一种神经退行性疾病,会影响大脑和脊髓中的运动神经元,造成...
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非常规界面超导体研制成功
2024-08-29
美国加州大学河滨分校领导的多机构团队研制出一种新型非常规界面超导材料。该材料可用于量子计算,并成为“拓扑超导体”的候选材料。研究成果发表在新一期《科学进展》杂志上。拓扑超导体利用电子或空穴的非定域状态(空穴的行为类似于带正电荷的电子),以稳健的方式传输量子信息和处理数据。研究团队将三方碲(一种非磁性的...
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