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瑞士科学家提出一种预测系统量子状态的计算机学习程序

由于量子效应的影响十分复杂,微观物理系统量子状态的测定需要对其状态进行非常精密的准备并进行反复多次测定。据瑞士苏黎世联邦理工大学消息,该校理论物理研究所一个国际科研团队应用神经元信息网络原理,提出一种具有学习功能的计算机程序,能够根据有限的实验数据,通过不断的“学习”和纠错,逐步“学会”系统量子状态变化规律,进而依据学习结果根据要求重新构建或预测复杂的多单元量子体系的状态,即进行所谓“虚拟实验”。该项成果已在学术期刊《Nature Physics》上发表。 用现有通用计算方法在计算机上进行多粒子体系的量子状态计算,其复杂程度随着系统中粒子数量的增加呈指数级别增长,主要原因是所谓“量子纠缠”现象,即相距很远的量子粒子之间虽没有信息交换,但相互间仍有特定的内部“联系”。 科研团队提出一种“隐性神经元层”的方法,大大压缩了计算工作量。据介绍,这种计算机学习程序能够模拟和验证最多具有100量子比特的复杂量子计算机,并且对实验......阅读全文

2016全球最受公众关注的科学成果

  中国科学院科技战略咨询研究院战略情报研究所研制的“2016全球最受公众关注的科学成果”,通过计量统计遴选出天文学与天体物理[1]、物理学、化学、地球科学、生命科学这五个学科中受到科技界热切关注的科学成果,及中国研究者参与的每个学科TOP30受公众关注的科学成果,为科技工作者把握最新的科学研究热点

《环球科学》2011年十大科学新闻评选

  “十大科学新闻”评选是《环球科学》(《科学美国人》杂志中文版)每年一度的重头戏,也是本年度全球各大科学领域的重大事件进行的一次全面盘点。经过专业编辑和专家团队的商讨,《环球科学》初步挑选出了30条候选新闻,接受网友的点评和投票。  1、超光速粒子挑战爱因斯坦相对论  9月23日,欧洲核子研究中心

物理学家里曼·戴森去世 曾称“生物学是21世纪的科学”

  「2020年2月28日,英国旅美物理学家、普林斯顿高等研究院教授弗里曼·戴森不幸去世,享年96岁。戴森在物理学造诣深厚,是我国物理学家杨振宁先生的同事和朋友,曾称杨先生为“保守的革命家”。他知识丰富,思考深邃,对物理学之外也多有评论,例如他曾经称“生物学是21世纪的科学”。  《鸟和青蛙》(Bi

《自然》文章:数据隐形传输,量子太空竞赛

  三年前,潘建伟将星际旅行带到了中国长城。从位于北京北部丘陵的长城附近实验点,他和他的团队——来自合肥的中国科学技术大学的物理学家们,将激光瞄准16公里之外的屋顶上的探测器,然后利用激光光子的量子特性将信息“瞬移”过去。这刷新了当时量子隐形传态的世界纪录,这是朝着实现团队的终极目标——将

我们的宇宙在不断分裂?它可能只是量子多重宇宙的一支

  多重宇宙理论认为,我们的宇宙只是无数“气泡宇宙”中的一个。但无限个宇宙意味着无限种可能,因此该理论无法做出有意义的预言。为了解决这个问题,研究者求助于量子力学,他们推测,“气泡宇宙”并非共存于真实空间中,而是以不同的概率叠加在一起的,就像微观粒子处于量子态一样。  现在,许多宇宙学家都接受了一个

郭雷:促进数学为国家服务 责任所在 力所能及

  2010年8月的一天,北京中关村,在中国科学院数学与系统科学研究院的院长办公室里,郭雷院士站在朝南的窗户前,指着远处对《科学时报》记者说:   “在中国科学院的基础园区内,距这幢大楼的南面大约500米处,有一幢正在建造的大楼,那将是新成立的国家数学与交叉科学中心所

《科学》杂志评出2007年十大科技突破

北京时间12月21日消息,美国《科学》杂志12月21日公布了2007年度科学突破,“科学家发现人类基因组差异”荣登榜首,成为2007年度最大的科学突破。以下是《科学》杂志年度十大科学突破名单: 1.揭开人类基因组个体差异之谜 揭开人类基因组个体差异之谜 在更为先进的DNA排序技术和基因组

5月1日《自然》杂志精选

封面故事:RNA定位研究 RNA定位在涉及极性的确立或维持的很多生物过程中很重要。以前,对在哺乳动物细胞极化过程中定位的RNA没有进行全面的识别,现在,在对响应于迁移刺激的成纤维细胞所作的一项研究中,这一点已经做到。在基因组范围内所进行的一项筛选,识别出超过50个定位到从小鼠成纤维细胞延伸

美英科学家预言未来十大科学突破

能够“自我疗伤”的建筑材料:英国牛津大学的亨利·史纳斯博士是这方面的研究先驱。 能理解手势语言的手机:你朝他挥挥手,它就能理解你的意思。 解开大脑密码,修补大脑损伤:图为科学家已经破解视网膜发向大脑的信息代码,能用人造“译码器”向大脑发送图像信息。 用3D生物打印机打印DNA:未来的3D打印机

《科学》公布2012年度十大科学突破

  美国《科学》杂志12月20日公布了本年度10大科学突破(),科学家在难以捉摸的希格斯玻色子亚原子粒子研究领域取得的成果被评为2012年最重要的科学发现。40多年前,科学家假定了希格斯玻色子的存在,它是解释其他基本粒子(诸如电子和夸克等)如何获取其质量的关键。1.希格斯玻色子  7月4日

量子计算机,到底有多神奇?

  量子计算机最大的优势在于大幅缩短提取用户所需信息的时间,它可以在几天内解决传统计算机会花费数百万年才能处理的数据,因此未来的应用前景十分令人神往。   日前,谷歌量子人工智能实验室宣布量子计算机最新进展:在两次测试中D-Wave2X的运行速度比传统模拟装置计算机芯片运行速度快1亿倍。   经过与

了解核聚变有了新工具

    温稠密物质(warm dense matter)是在宇宙星体、地幔内部、实验室核聚变内爆过程中广泛存在的一类物质。因此,在实验室生成温稠密物质,研究它们的特性对模拟惯性约束核聚变、超新星爆炸和某些行星内部结构、地幔的物质演化和成矿机理等具有重要指导意

中科院多项成果入选2016年中国科学十大进展

   2月20日,科学技术部基础研究司与高技术研究发展中心联合召开“2016年度中国科学十大进展解读会”,发布了2016年度中国科学十大进展。中国科学院相关单位独立或合作取得的7项重大科学成果入选,包括:研制出将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料的新型钴基电催化剂;开创煤制烯烃新捷径;揭示水稻产量性状杂

冷镱原子精密光谱的研究进展

20 世纪末,科学家们利用激光实现了原子的冷却和囚禁,并因此荣获1997 年诺贝尔物理学奖。将冷原子应用于光谱测量可极大提高光谱的精度和分辨率,非常适合用来精确研究原子的内部结构和物理性质,检验基础物理规律和探索新的物理。一方面,原子经过激光冷却后运动速度减小,可冷却至μK、nK甚至pK的温度,原子

冷镱原子精密光谱的研究进展

  1 引言  20 世纪末,科学家们利用激光实现了原子的冷却和囚禁,并因此荣获1997 年诺贝尔物理学奖。将冷原子应用于光谱测量可极大提高光谱的精度和分辨率,非常适合用来精确研究原子的内部结构和物理性质,检验基础物理规律和探索新的物理。一方面,原子经过激光冷却后运动速度减小,可冷却至μK、nK甚至

液态金属能给计算带来什么

  液态金属,在普通人看来,它可能是体温计中流动的水银,是高温锅炉中沸腾的铁水。可在科学家眼中,它是流动的软体生命,是连接人体神经的桥梁,是未来机器人变革的核心材料……不久前,我国一个科研小组在国际上率先将液态金属与量子器件及计算技术联系起来。更快更智能的计算,一直是人类追求的目标。液态金属是否预示

国家系统布局未来20年重大科技基础设施建设

  国家发展和改革委员会同科技部等8部门编制的《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012―2030年)》(简称《规划》),目前已经国务院批准印发。其中,包括加速器驱动嬗变研究装置、上海光源线站工程、中国南极天文台等16项重大科技基础设施建设,成为我国“十二五”时期的建设重点。据悉,该《规划》是我

PRL:宇宙弦理论或许能在实验室验证

  自弦理论提出25年来,虽已成为“终极理论”中最热门的候选,但一直无法得到验证。据美国物理学家组织网9月1日报道,英国伦敦帝国学院的一个科研小组提出了一种数学模型,用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位的行为,然后通过在实验室检验量子位,以此来验证弦理论学说是否正确。研究论文发表在9月2

宇宙弦理论或许能在实验室验证

  自弦理论提出25年来,虽已成为“终极理论”中最热门的候选,但一直无法得到验证。据美国物理学家组织网9月1日报道,英国伦敦帝国学院的一个科研小组提出了一种数学模型,用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位的行为,然后通过在实验室检验量子位,以此来验证弦理论学说是否正确。研究论文发表在9

光合作用水解放氧的结构基础

光合作用过程中,光系统II核心复合体接受来自外围捕光复合体II(LHCII),次要捕光复合物叶绿素结合蛋白(CP29、CP26和CP24))的激发能,以诱导称为P680的特殊叶绿素发生电荷分离,实现光能到电能的转化。这一复杂的光物理过程是由PSII的许多蛋白质亚基和各种辅助因子,包括叶绿素、类胡萝卜

光合作用水解放氧的结构基础

光合作用过程中,光系统II核心复合体接受来自外围捕光复合体II(LHCII),次要捕光复合物叶绿素结合蛋白(CP29、CP26和CP24))的激发能,以诱导称为P680的特殊叶绿素发生电荷分离,实现光能到电能的转化。这一复杂的光物理过程是由PSII的许多蛋白质亚基和各种辅助因子,包括叶绿素、类胡萝卜

美国研究人员探测到迄今最小但有重要意义的力

机械振荡器能将施加的力转化为可衡量的机械运动参与此次实验的研究人员  有史以来最小的“力”被测到了!幸运的研究人员来自美国劳伦斯·伯克利国家实验室和加利福尼亚大学伯克利分校。他们用一组激光器和一个独特的光诱捕系统制造了一团超冷原子云,在其中测得相当于42幺牛顿(1幺牛顿=10-24牛顿)的力。  爱

2016年国际十大科技新闻解读

  数千年来,人类依靠直觉去探索世界运行的原理。虽然这种方式也会让我们误入歧途,譬如曾相信地球是平的,但结果仍然是真理大过谬误。现在,我们认识世界的方式正发生剧变:人工智能刷新着超越人类的成绩、引力波将带来天文学革命、基因编辑让设计生命近在咫尺、量子计算机虎视眈眈地要推翻50年来的经典运作方式……这

中科院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果

  二 面向国家重大需求(15项,不含专用领域)  16 载人航天与探月工程的科学与应用  中科院是中国载人航天与探月工程的发起者、组织者之一,是科学与应用目标的提出者和实施者,50余家院属单位承担了大量重要工程任务和多项协作配套任务,突破了大批关键核心技术,为工程实施提供了强有力科技支撑。  在载

未来20年重大关键工程技术前瞻

编者按  “中国工程科技中长期发展战略研究”是中国工程院与国家自然科学基金委于2009年设立联合基金开展的重大咨询项目,其宗旨是着眼于满足2030年前后我国经济社会发展及建设创新型国家对工程科技的重大需求,对影响我国可持续发展、影响国家竞争力、影响国家安全的重大问题开展研究。  6月8日,

科学大咖带你看懂2017年度中国科学十大进展

  科技部2月27日在北京公布了“2017年度中国科学十大进展”:实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态;将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物;首次探测到双粲重子;实验发现三重简并费米子;实现氢气的低温制备和存储;研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢;利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态;

基于荧光光谱检测的食品安全探讨

  摘要:随着社会经济的发展,人们对生活水平的要求也越来越高,人们的目光逐渐从住所房屋问题聚焦到食品上来。食品工业化程度的高速发展和日愈扩大,近年来所发生的一系列食品安全问题,新的工艺技术及添加剂的广泛使用,滥用各种食品添加剂引发的食品安全事件的报道层出不穷。食品安全不仅仅关系到国民的身体健康和生命

“基因剪刀”当选《科学》杂志今年头号突破

  美国《科学》杂志12月17日公布了其评选的2015年十大科学突破,被业内誉为“基因剪刀”的CRISPR基因组编辑技术当选今年头号突破。  《科学》杂志执行新闻编辑约翰·特拉维斯说,这是一个“前所未有的选择”,因为这项技术过去两次入选《科学》年度十大突破,今年“晋升”到头号突破。  CRISPR全

研究发现在二维超导材料上观察到磁激发态

   法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。   YSR态由中国物理学家于渌和

二维超导材料上观察到磁激发态

  法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动,就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生,这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态(YSR态)链不只是理论,在实验中也可以观察到。研究人员称,这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。   YSR态由中国物理学家于渌和日