艾萨克-牛顿在被隔离于鼠疫蔓延的情况下取得了突破性的科学成果,这是一个传奇。加州大学圣地亚哥分校的物理学家现在可以在大流行病驱动的科学史上占有一席之地。 加州大学圣地亚哥分校的一个研究小组和普渡大学的同事现在已经模拟出了模仿大脑功能的新型人工智能计算设备的基础,这一成就很大程度上由COVID-19大流行病封锁带来的。
通过将新的超级计算材料与专门的氧化物相结合,研究人员成功地展示了电路和设备网络的主干,这些网络反映了基于生物的神经网络中的神经元和突触的连接。
《美国国家科学院院刊》(PNAS)对这些模拟进行了描述。
随着今天的计算机和其他设备的带宽需求达到其技术极限,科学家们正在努力实现更强大的通信能力,在未来,新材料可以被协调起来,以模仿类似动物神经系统的速度和精度。基于量子材料的神经形态计算,显示出基于量子力学的特性,使科学家有能力超越传统半导体材料的限制。这种先进的多功能性为新时代的设备打开了大门,这些设备比今天的设备更灵活,能源需求更低。其中一些工作由物理系助理教授Alex Fra?ó和加州大学圣地亚哥分校的量子材料节能神经形态计算(Q-MEEN-C)的其他研究人员领导,该中心是能源部支持的能源前沿研究中心。
Fra?ó说:"在过去的50年里,我们看到了令人难以置信的技术成就,这些成就让计算机逐渐变小和变快--但即使是这些设备也有数据存储和能源消耗的限制,"Fra?ó说,他与加州大学圣地亚哥分校前校长、加州大学校长和物理学家Robert Dynes一起担任PNAS论文的作者之一。"神经形态计算的灵感来自于数以百万计的神经元、轴突和树突的涌现过程,这些神经元、轴突和树突在一个极其复杂的神经系统中连接在我们身体各处。"
作为实验物理学家,Fra?ó和Dynes通常在实验室里忙于使用最先进的仪器来探索新材料。但是随着大流行病的发生,Fra?ó和他的同事们被迫与世隔绝,担心他们如何保持研究的进展。他们最终认识到,他们可以从模拟量子材料的角度来推进他们的科学。Fra?ó说。"我和我的合著者决定从更多的理论角度研究这个问题,所以我们坐下来,开始每周(基于Zoom的)会议。最终,这个想法发展并起飞了"。
研究人员的创新是基于连接两种类型的量子物质--基于氧化铜的超导材料和基于氧化镍的金属绝缘体过渡材料。他们创造了基本的"循环装置",可以用氦气和氢气在纳米尺度上精确控制,反映了神经元和突触的连接方式。添加更多的这些设备后,再使其相互连接并交换信息,模拟显示,最终它们将可以创建一个网络设备阵列,显示出像动物的大脑一样的突发特性。像大脑一样,神经形态设备被设计为加强比其他设备更重要的连接,类似于突触比其他信息更重要的称重方式。
"令人惊讶的是,当你开始放入更多的循环时,会开始看到你没有预期的行为,"Fra?ó说。"从这篇论文中,我们可以想象用6个、20个或100个这样的设备来做这件事--然后它就会以指数形式变得丰富。最终的目标是创建一个由这些设备组成的非常大而复杂的网络,它们将有能力学习和适应。"现在,Fra?ó和他的同事们又回到了实验室,用真实世界的仪器测试PNAS论文中描述的理论模拟。
【来源:cnBeta.COM】
相关下载 |
美国智库哈德逊研究所(Hudson Institute)高级研究员、量子联盟倡议(Quantum Alliance Initiative)机构主任Arthur Herman日前发表观点性文章称,对于今天的网络世界来说,&ldq详情>>
量子计算机是未来一二十年中科技制高点,现在各国都研发新一代量子计算机。对于这种计算机,普通人听说最多的就是量子计算可以轻松攻克密码,不过美国 NSA 国家安全详情>>
5G具有连接数百亿新设备并同未来通信技术共同发展的能力,它无疑是未来的浪潮,但随着5G网络的发展,安全始终是一个绕不开的话题。 同时,随着近年来量子相关技术领域发展详情>>
在一项有助于量子计算的研究中,研究人员表明嵌入纳米点的超晶格可能不会向环境中耗散能量。 世界各地的科学家们正在为量子计算机开发新的硬件,这种新型设备可以加速药详情>>
来自中国科大的消息显示,中国科大中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚、李兆凯等人在量子机器学习研究中取得重要进展,研发出新型量子特征提取算法,实验实现了对详情>>
美国量子计算初创公司Quantum Computing Inc.(QCI)加入量子技术中心 (CQT),一个由美国国家科学基金会 (NSF) 支持的研究项目。 正如上个月宣布,CQT是一个计划中的NSF工详情>>
从Super.tech官网获悉,近日,芝加哥量子软件初创公司Super.tech宣布推出SuperstaQ软件平台,该平台与硬件无关,可将应用程序连接到IBM Quantum、IonQ和Rigetti的量子计算机详情>>
美洲开发银行(IDB)创新实验室IDB Lab、剑桥量子公司(Cambridge Quantum ,CQ) 和Tecnológico de Monterrey已经发现并解决了量子计算机发展对区块链网络构成的潜在详情>>
夏末秋初,烈日如火,梦见岛上也迎来了一场全新盛典:《量子特攻》“璀璨珍宝”全新赛季已正式打响!闪耀至宝升级换代,经典系列限时返场,还有段位奖励优化上详情>>
夏末秋初,烈日如火,梦见岛上也迎来了一场全新盛典:《量子特攻》“璀璨珍宝”全新赛季已正式打响!闪耀至宝升级换代,经典系列限时返场,还有段位详情>>
夏末秋初,烈日如火,梦见岛上也迎来了一场全新盛典:《量子特攻》“璀璨珍宝”全新赛季已正式打响!闪耀至宝升级换代,经典系列限时返场,还有段位奖详情>>
由《量子日报》(The Quantum Daily)与牛津仪器纳米科学公司合作开发的新纪录片《量子技术|我们的可持续未来》于近日发布,业内专家呼吁利用量子计算的力量应对全球紧迫的详情>>
EPFL教授Giuseppe Carleo 和哥伦比亚大学及纽约Flatiron研究所的研究生Matija Medvidovi?日前在《Nature Quantum Information 》发表一篇论文,他们发现了一种不是在量详情>>
EPFL教授Giuseppe Carleo和哥伦比亚大学一位名叫Matija Medvidovi?的研究生找到了一种在传统计算机上执行复杂量子计算算法的方法。 通常,执行量子软件需要使用量子计详情>>
从Eutelsat官网获悉,世界标准时间7月30日晚9点(欧洲中部时间晚11点),名为“Eutelsat Quantum”的量子卫星搭载阿丽亚娜5号火箭从法属圭亚那库鲁的圭亚那航天中详情>>
美国量子计算初创公司PsiQuantum日前宣布已完成4.5 亿美元的D轮融资,用于构建商用量子计算机。本轮融资由贝莱德管理的基金和账户领投,Baillie Gifford 和 M12(微软的风详情>>
Safe Quantum Inc.安全首席执行官和创始人John Prisco日前在Forbes发表观点。他表示,5G具有连接数百亿新设备并同未来通信技术共同发展的能力,它无疑是未来的浪潮。但同详情>>
为保护新生的量子计算机中的敏感信息免受错误影响,研究人员们已经付出了相当艰苦的努力。加州大学戴维斯分校的数学家 Greg Kuperberg 表示,尽管尚无重大突破,但未来前景详情>>
苏黎世联邦理工学院的研究人员宣布,他们用激光困住了一个直径为100纳米的小玻璃球,并将其运动减缓到最低量子力学状态。 科学家们近年来一直致力于哄骗越来越大的物体,使详情>>
我们中的许多人每天都要穿过大门--花园、公园或地铁等空间的进出点。电子产品也有闸门。这些门通过电信号来控制信息从一个地方流向另一个地方。与花园大门不同的是,这详情>>
继科创板上市公司国盾量子后,国开启科量子技术(北京)有限公司(下简称启科量子)发布其首台商用QKD设备QCS-288。 据创始人陈柳平在发布会上介绍,较同类QKD(量子密匙分发)设详情>>
麦凯维工程学院 Preston M. Green 电气与系统工程系副教授 Jung-Tsung Shen 近日利用一种新的光形式,开发出了一个确定性的、高保真的、双比特的量子逻辑门。这种新的详情>>
全球钢铁制造商Nippon Steel日前与剑桥量子计算公司 (CQC)和霍尼韦尔合作优化工厂调度问题。 据了解,Nippon Steel是世界上最大的钢铁制造商之一。这家总部位于东京详情>>
近日,数字量子计算公司Seeqc与量子计算软件开发商Riverlane合作,在其独特的量子计算集成芯片上成功演示了量子操作系统。此次成功也预示着开发可扩展的量子计算机已经到详情>>
根据研究机构 UBI 消息,三星显示公司近日已经完成了 QNED 背光的研发工作,这项技术使用纳米无机物 GaN 作为发光源,提升发光效率的同时可以保证每个像素亮度均一,并提高产详情>>
量子,也就是qp,作为fgo游戏内的‘通用货币’,无论是强化从者的技能、等级还是宝具,都需要消耗大量的量子,尤其是五星从者,简直各个都是无底洞,fgo周回量子速详情>>
剑桥量子计算公司(CQC)日前宣布,将与霍尼韦尔旗下业务部门霍尼韦尔量子系统(HQS)合并成立一家新公司。新公司将以前所未有的速度、规模和性能水平向全球大型高增长市场提供详情>>
据国外媒体报道,三星电子旗下的面板制造商三星显示器公司,正在逐步放弃LCD面板,以转向量子点面板。 而韩国媒体援引产业链的消息报道称,三星显示器公司,正在按计划推进详情>>
IBM 日前宣布已将其所有开放量子计算系统整合到 Strangeworks 量子计算生态系统中 ,用户可以通过 Strangeworks 量子计算平台直接且完全免费地访问 IBM 所有量子计算详情>>
在这个网络互连的时代,保持信息安全已变得越来越重要。 因此,欧空局(ESA)和 Arqit 公司合作,通过量子计算机来提供强悍的通信安全保护。 Arqit 是一家总部位于英国的量子详情>>
据外媒报道,Amazon Braket现在提供了一个完全托管的密度矩阵模拟器DM1,以模拟具有噪声的量子线路。 通过DM1,用户可调查现实噪声对量子算法的影响,从而为错误缓释策略详情>>
盛夏将至,一起追风!《量子特攻》携手领克02惊喜联动,Hatchback真·钢炮来袭,驾驶它驰骋梦见岛吧!还有惊喜活动同步开启,竞速战场、竞速之详情>>
盛夏将至,一起追风!《量子特攻》携手领克02惊喜联动,Hatchback真·钢炮来袭,驾驶它驰骋梦见岛吧!还有惊喜活动同步开启,竞速战场、竞速之旅、量子大奖赛等你参与详情>>
来自中国科大的消息显示,中国科大郭光灿院士团队郭国平、李海欧等人与中科院物理所张建军和本源量子计算有限公司合作,在硅基半导体锗纳米线量子芯片研究中取得重要进展详情>>
近日,国家发改委、教育部、人社部印发《“十四五”时期教育强国推进工程实施方案》(以下简称《实施方案》)。 《实施方案》提到,要加快“双一流”详情>>
5月18日,乐视高调宣布回归,一口气发布了众多生态新品,主打的自然是超级电视,尤其是 首款采用Mini LED技术的旗舰级量子点电视“M65”,定价6999元,同尺寸分区背详情>>
新一轮科技革命与产业变革兴起,量子科技作为其中的前沿高地,得到了世界各主要国家和地区的高度重视。凭借前瞻布局、高效执行,我国在量子保密等领域已实现了从技术到应用详情>>
致力于打造百万量子比特量子计算机的美国量子计算公司PsiQuantum日前宣布,其与全球领先的专业晶圆代工厂Globalfoundries(格芯)的合作关系取得重大突破,双方将共同建造世详情>>
春夏之交,战火再燃!《量子特攻》全新赛季“骑士荣光”已同漫游者们正式见面!全新时装外观、全新的风格场景,还有全新的赛季奖励正等着详情>>
原标题:全新赛季,骑士荣光 《量子特攻》新赛季全新开启 春夏之交,战火再燃!《量子特攻》全新赛季“骑士荣光”已同漫游者们正式见面!全新时装外观、全详情>>