电子信息

2016-11-01 02:45
军民两用技术与产品 2016年17期
关键词:晶格光子原子

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谷歌公司发布新一代安卓系统——“牛轧糖”

美国谷歌公司发布最新安卓7.0操作系统——“牛轧糖”,增加了扩展表情符号包,多窗口、多任务处理,以及虚拟现实(VR)平台支持等新功能,将首先面向谷歌Nexus系列设备推送。

据悉,“牛轧糖”操作系统全新的通知系统设计使用户可直接从通知中回复信息;新增的多窗口、多任务处理功能使用户可在“画中画”模式中同时处理多个任务,并任意调整窗口大小;新增加的70多个表情符号以人形为主,包含不同肤色,使用户拥有更多选择。

此外,“牛轧糖”操作系统也体现了谷歌公司对虚拟现实应用的重视。该操作系统将内置虚拟现实界面,方便用户使用谷歌眼镜直接体验虚拟现实功能,而谷歌公司此前已发布了其虚拟现实操作平台——“白日梦”。(新华)

大唐公司新款指纹识别技术拥有安全芯

大唐电信科技股份有限公司所属大唐微电子技术有限公司研发出新一代指纹安全处理芯片——DMT-FAC-CG4Q。该芯片具有高安全性、高处理性能,为指纹识别提供了安全、可信的运行环境和存储环境。

据介绍,DMT-FAC-CG4Q具备的丰富外部接口,采用先进的生产工艺,主频可达100MHz以上;

芯片内部集成独立的安全协议处理器,采用了多种安全技术,安全级别达到信息技术安全评估准则(EAL)4+,符合银联芯片安全认证、国密二级认证,以及美国联邦信息处理标准(FIPS)认证等金融级安全要求,可为敏感数据的处理提供安全的运行环境及存储环境,可帮助用户实现和构建高安全性的指纹识别技术方案。(马爱平)

美国科学家设计出小型可编程量子计算机

美国马里兰大学的科学家制造了一台仅由5bit的量子信息(量子比特)组成的新型量子计算机。其能够执行一系列不同的量子算法,其中一些算法可利用量子效应,一步完成一项数学计算,准确率可达98%,而传统计算机需要数次运算才能完成这一计算。此外,如果在系统中加入更多的量子比特,其还能够通过连接多个模块增加运算能力,有望以模块叠加方式放大为规模更大的量子计算机。

量子计算机能够比传统计算机更快地解决某些类型的问题,但迄今为止,大多数量子计算机仅能执行有限的任务,且很难重新配置。而美国马里兰大学的科学家设计的小型可编程量子计算机将量子比特储存在5个离子阱中,通过激光操作,能够在不改变硬件配置的条件下进行重新配置。(冯维维)

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的研究人员研发出一种基于离子压电效应的可穿戴离子型无源力学传感器,并实现了对于人体多尺度、多维活动的实时监测。

中科院研发出新型可穿戴离子型无源力学传感器

这种离子型无源传感器以贵金属材料或石墨烯材料作为电极材料,以离子液体作为电解质。在力学形变作用下,其内部可移动离子会发生定向移动,由于离子液体中阴阳离子的移动速度不同,导致两侧电极上的离子呈非平衡分布,从而产生电压输出。与传统的压电特性相类比,这种通过离子运动将机械能转化为电能的特性被称为离子压电效应。与电阻式和电容式传感器相比,该离子型传感器无需外部电源,且能够识别力学变形的方向。

该离子型无源传感器可直接贴敷在人体皮肤或衣物上进行实时监测,对大范围不同方向的手腕运动、坐姿变化、剧烈运动前后的微弱脉搏波信号变化,以及手指触摸运动等不同类型、不同范围的人体活动,均能实现良好的监测和分辨。(彭科峰)

我国64核CPU浮点运算峰值速度达每秒5120亿次

由天津飞腾信息技术有限公司设计的一款64核中央处理器(CPU)及其服务器样机——FT-2000/64在美国硅谷举行的一场国际研讨会上首次公开亮相。

FT-2000/64处理器采用“进阶精简指令集机器”(ARM)架构,兼容64位指令集,集成64个飞腾公司自主设计的处理器核心,核心频率为2.0GHz,浮点运算的峰值速度达每秒5120亿次,典型应用情况下的实测功耗为100W。

在规格为55mm×55mm的封装结构内,长25.38mm、宽25.2mm的硅半导体管芯上,借助28nm集成电路线宽工艺,该处理器集成了48亿个晶体管。

据悉,FT-2000/64是我国企业自主设计的首款64核通用处理器,也是目前全球性能最高的ARM架构服务器芯片。(W.LF)

中外合作在超冷原子光晶格量子计算领域取得进展

中国科学技术大学与德国海德堡大学的研究人员合作,在国际上首次实现了对光晶格中超冷原子自旋比特纠缠态的制造、操控和探测,向基于超冷原子的可扩展量子计算和量子模拟迈出了重要一步。目前,很多量子信息处理实验中所能操控的量子纠缠态的比特数仅为10个左右,而未来实用化的量子计算体系需要同时操控大量的量子比特。研究人员首先将87Rb超冷原子BEC(玻色-爱因斯坦凝聚现象)装载到三维光晶格中的一层,进一步蒸发冷却原子到低于10nK的超低温,并实现了这层二维晶格中超流态到Mott绝缘态的量子相变,从而获得了每个格点上有且仅有一个原子的人工晶体。研究人员创造性地开发了具有自旋依赖特性的超晶格系统,形成了一系列并行的双阱势,并在每个双阱势中用光场形成了有效磁场梯度,结合微波场,实现了对超晶格中左右格点及两种原子自旋等自由度的高保真度量子调控。此外,研究人员还开发了光学分辨约为1μm的超冷原子显微镜,可对这层晶格中的原子进行高分辨率原位成像,具备高分辨率、高灵敏度成像能力。

通过以上关键技术突破,研究人员大幅提升了光晶格中超冷原子的量子调控能力,首次在光晶格中并行制备并测控了约600对超冷原子比特纠缠对,为产生更大的多粒子纠缠态并进行基于测量的量子计算铺平了道路。(中科)

美国波士顿大学的研究人员在世界上首次开发出了能够在可见光波段内运行的纳米无线光学通讯系统。

新型纳米天线首次实现可见光波段内通讯

该新型纳米无线光学通讯系统可利用更短波长的可见光进行通信,将大幅缩小芯片尺寸。其核心技术是一种纳米天线,能够让光子成群移动并高精度控制光子与表面等离子体间的相互转换。此前,沿单一通道同时收集和发射电磁波难度很大,大多受限于近红外线波长范围内,而新型纳米天线克服了这一障碍,让光子能够沿着单一通道成群移动,使得通过一条单线排列的光子双向传输信息成为可能。

新系统中的纳米等离子体天线之间能够通过光子相互通讯,两个天线间的信息传输能耗降低了50%,数据传输速度比等离子体波导技术快60%,比等离子体纳米波导技术快近50%,大幅提高了无线通讯效率。这主要归功于其内部采用的关键设计——空气间隙(气隙)。研究人员通过移走材料内的少量玻璃基底,在光波和金属表面间制造出一个很小的气隙,气隙能够降低材料对移动中的光子的破坏性拖曳,还能通过加宽或变窄气隙来调节天线的性能。

测试表明,新系统的性能已能够超越硅基光学波导技术。硅基光学波导内的光散射会降低数据传输速度,而在纳米天线内不仅光子能保持光速传播,表面等离子体也能够以接近90%~95%的光速传播。(聂翠蓉)

我国研制出非局域量子模拟器并验证宇称-时间世界中的超光速现象

中国科学院量子信息重点实验室的研究人员在量子模拟器研究中取得重要进展,研制出了非局域量子模拟器并验证了宇称-时间(Parity-Time,PT)世界中的超光速现象,首次揭示了非局域性在量子模拟中的重要作用,为量子模拟器的发展开辟了新的研究方向。

量子模拟器是用于解决特定问题的专用量子计算机,PT对称理论是由美国物理学家Bender等人于2002年通过对量子力学进行推广而提出的。根据上述理论,我们现在认识的量子世界只是PT世界的一种特殊情况(具有厄米性)。

中科院的研究人员在实验中模拟了一个PT世界。研究人员将纠缠光子对分发到两个相距25m的实验室中,构建了非局域量子模拟器,并使纠缠光子对中的一个光子进行PT对称演化。模拟结果表明,利用量子纠缠的超距作用,光子的PT对称演化能够使信息以超过1.9倍光速的速度从一个实验室传输到另一个实验室。(W.XH)

芬兰基于华为技术创造4G移动网速世界新纪录

芬兰ELISA公司基于华为技术有限公司的相关技术,在一个测试网络中创造了4G移动网速的世界新纪录——1946Mbps,超过目前商用网络速度(300Mbps)的6倍。据悉,迄今尚未有任何网络获得如此高的速度。理论上,以该速度下载一部蓝光电影仅需4s。

未来2~3年,芬兰ELISA公司将在芬兰推出网速达1Gbps移动网络,移动虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和高质量4K视频等相关应用均有望借助超快的移动网络获得更好的发展机遇。(刘霞)

英国开发新人工智能软件 可回答任何工作相关问题

英国科学家在世界上首次开发出了能够理解并回答任何工作相关问题的人工智能计算机软件——Starmind。

该软件能够利用机器学习技术理解问题,然后从之前员工针对某一话题的对话中寻找答案,或者找到公司中能够帮忙的专家。

该软件的创造者将其称作“大脑技术”,是一种代表了机器学习和人工智能发展趋势的最新技术。其能够将现有资料和文件中记载的知识结合起来,还能随时随地进行访问。Starmind使用的算法由瑞士研发。这种算法的使用次数越多,就会使Starmind变得越强大。其能够识别企业的员工,并记录他们是哪些领域中的专家,或能够在哪些领域提供相关信息。每个与该系统相关联的员工大脑中储存的专业知识都能为这一算法添砖加瓦。

目前,瑞士联合银行和德国拜耳公司等欧洲几家大企业已开始应用该系统。该软件的最新版本Starmind NOW也已问世。(叶子)

英国工程和物理科学研究理事会(EPSRC)资助的网络量子信息技术中心(NQIT)的科学家在量子计算机研发领域获重大突破,开发出了使用原子来构建

英国科学家量子计算机研发取得重大突破

量子逻辑门的方法,成功将量子逻辑门的精度提升至99%。这意味着人类构建的量子逻辑门精度已经达到了实际构建量子计算机所需的理论精度基准。

量子计算机和传统计算机的输出态和输入态之间均存在逻辑关系,通常将实现从输入态到输出态演化的单元称为逻辑门。量子具有量子叠加和量子纠缠两个特性。该量子逻辑门构建方法主要是将两个不同的原子放入到同一个量子纠缠态之中,使其共享一个相同的量子态。也就是说,测量其中一个原子的性质就可以获知另一个原子的性质。

在该项研究中,科学家在激光驱动的两量子位和单量子位逻辑门上分别实现了99.9(1)%和99.9934(3)%的保真度,超过了容错量子计算所需的约99%的最小阈值水平。(W.LF)

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