拓扑世界“新交规”！我国学者提出新型类脑计算方案
7日，记者从南京大学获悉，该校物理学院缪峰教授、梁世军副教授团队联合南京理工大学程斌教授通过构筑特殊堆垛构型的魔角石墨烯器件，观测到电子型铁电性与拓扑边界态的共存，并基于可选择的准连续铁电开关，首次提出了噪声免疫的类脑计算方案，该工作为开发基于拓扑边界态的新型低功耗电子器件开辟了全新的技术路线。相关研究成果近日发表于国际学术期刊《自然·纳米技术》。半导体芯片的运行，依赖于电子传输。传统材料中的电子传输会受到散射作用，就如十字路口行驶的车辆，其运动轨迹往往不规则。相比之下，在高速公路上行驶的车辆的运动轨迹是一条直线，这种运动方式排除了外界的干扰，会消耗更少的能量。缪峰打了个比方说：“在拓扑量子材料中，存在电子传输的‘高速公路’——拓扑边界态。我们作了一个大胆的猜测，如果这种电子传输的‘高速公路’能够按需改变‘车流量’，也就是调控电子传输的‘流量’，能不能实现其在低功耗电子器件中的应用？”拓扑量子边界态要想形成“高速公路”，主要取决......阅读全文
类脑忆阻器基人工智能应用获进展
随着人工智能的发展，忆阻器因其“存算一体”的特性被越来越多的研究者探索，铁电忆阻器因其优异的极化可控、多值存储和在神经计算领域的应用潜力而受到人们的特别关注。其中，由于铁电材料的技术需求和无铅无毒的环境要求，钛酸钡（BaTiO3)成为了铁电钙钛矿氧化物铅基材料的最佳替代品之一。然而，目前大多数铁电材
复杂性类脑网络构建方面获得新进展
构建更加通用的人工智能，让模型具有更加广泛和通用的认知能力，是当前人工智能领域发展的重要目标。目前流行的大模型路径是基于尺度定律去构建更大、更深和更宽的神经网络，但这一路径面临着计算资源及能源消耗难以为继、可解释性不足等问题。8月16日，北京大学深圳研究生院教授田永鸿团队联合中国科学院自动化研究所研
乔红院士：类脑智能机器人研发前景广阔
2022年8月17日，习近平总书记在沈阳新松机器人自动化股份有限公司考察时强调：“要时不我待推进科技自立自强，只争朝夕突破‘卡脖子’问题，努力把关键核心技术和装备制造业掌握在我们自己手里。”机器人是现代化产业体系的重要组成，其应用领域包括工业制造、智慧农业、航空航天、深海探索、医疗卫生、国防安全、教
清华在类脑视觉感知芯片领域取得重大突破
日前，记者从清华大学获悉，该校精密仪器系类脑计算研究中心教授施路平团队提出一种基于视觉原语的互补双通路类脑视觉感知新范式，并研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。该研究成果以封面文章的形式发表于《自然》杂志，据悉，这是该团队继异构融合类脑计算“天机芯”后，第二次登上《自然》杂志封面，也标志着我国
2所“双一流”，齐发Nature
3月3日，南京大学、武汉大学分别在国际顶级学术期刊Nature刊发研究成果。南京大学3月3日，国际顶级学术期刊Nature刊发了南京大学现代工程与应用科学学院聂越峰教授课题组、吴迪教授课题组与美国加州大学尔湾分校的潘晓晴教授课题组等国际团队合作的研究成果“High-density Switchabl
美国科学家用包含四只大鼠的脑脑接口完成了简单的计算
本周《科学报告》期刊9日公开的两篇神经科学论文中，描述了脑脑接口的最新研究。其中第一篇报道中，脑机接口利用几只猴子的脑力完成了一个共同的任务——控制虚拟手臂的运动；第二篇报道中，科学家用包含四只大鼠的脑脑接口完成了简单的计算。 脑脑接口常出现在科幻作品中，通常以虚构的异体生物控制为表现形式，譬
重大突破：量子材料表现出类脑“非局部”行为
科技日报北京8月9日电 （记者张佳欣）据最新一期《纳米快报》报道，美国加州大学圣迭戈分校领导的面向高能效神经形态计算的量子材料（Q-MEEN-C）项目报告了最新研究成果：他们发现相邻电极之间传递的电刺激也会影响非相邻电极，这被称为非局部性。这一成果是向开发出模仿大脑功能的神经形态计算设备迈进的一个重
媲美人脑能效表现的类脑突触原型器件问世
记者从中国科学技术大学获悉，该校李晓光教授团队在前期研究基础上，基于对铁电畴形态和翻转动力学的设计，在铁电量子隧道结中实现了亚纳秒电脉冲下电导态可非易失连续调控的类脑突触器件，可用于构建人工神经网络类脑计算系统，研究成果日前发表于《自然通讯》杂志上。 以神经网络为代表的类脑人工智能技术正深刻
人脑类器官准确模拟自闭症，有望治疗复杂脑疾病
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508435.shtm凭借类器官和遗传学的革命性结合系统，科学家现在可在人脑类器官中全面测试多个突变的影响，识别出脆弱的细胞类型和基因调控网络，而这正是治疗自闭症谱系障碍的基础。这一成果为了解最复杂的人类大
4.1万亿次！类脑设备运算能效创新纪录
科技日报北京9月19日电 （记者刘霞）一个由美国和印度科学家组成的国际研究团队研发出一款新型神经形态硬件平台，创下了迄今最高能效纪录：4.1万亿次运算/秒/瓦！这一平台可显著提升人工智能（AI）驱动的计算应用程序的性能。相关论文发表于新一期《自然》杂志。研究团队称，他们研制出了迄今最准确、功能齐备的
4.1万亿次！类脑设备运算能效创新纪录
一个由美国和印度科学家组成的国际研究团队研发出一款新型神经形态硬件平台，创下了迄今最高能效纪录：4.1万亿次运算/秒/瓦！这一平台可显著提升人工智能（AI）驱动的计算应用程序的性能。相关论文发表于新一期《自然》杂志。 研究团队称，他们研制出了迄今最准确、功能齐备的14位（万亿级）神经形态加速器
功耗毫瓦级！基于注意力机制的类脑芯片问世
人脑能够运行复杂且庞大的神经网络，总功耗却仅约20瓦，远小于现有的人工智能系统。因此，在算力比拼加速、能耗日益攀升的今天，借鉴人脑的低功耗特性发展新型智能计算系统成为极具潜力的方向。 近日，中国科学院自动化研究所李国齐、徐波课题组与时识科技公司等单位合作设计了一套能够实现动态计算的算法—软件—硬件协
媲美人脑能效表现的类脑突触原型器件问世
中国科学技术大学李晓光教授团队在前期研究基础上，基于对铁电畴形态和翻转动力学的设计，在铁电量子隧道结中实现了亚纳秒电脉冲下电导态可非易失连续调控的类脑突触器件，可用于构建人工神经网络类脑计算系统，研究成果日前发表于《自然通讯》杂志上。 以神经网络为代表的类脑人工智能技术正深刻影响人类社会。但目
利用低温强磁场STM观测到马约拉纳束缚态
寻找马约拉纳束缚态是当前凝聚态物理研究的热点问题。马约拉纳束缚态是实现拓扑量子计算的基础。近日，清华大学物理系李渭副教授、薛其坤教授的研究团队与中科院上海硅酸盐研究所的黄富强研究员及南京大学的张海军教授合作，在一种新型的过渡金属硫族化合物2M-WS2中发现了马约拉纳束缚态存在的证据，这是科学家首
从类器官、细胞到真菌，生物计算技术多元“绽放”
尽管人工智能（AI）领域已经取得了显著突破，展现出了前所未有的智能水平，但它们仍然依赖于20世纪50年代奠定计算基础的硅基硬件。假如人们能够摆脱传统束缚，创造出由生物材料构成的计算机，那将会是怎样的一番景象？面对AI领域数据存储与耗能激增的双重挑战，一些来自学术界和商业界的研究人员未雨绸缪，将目光投
从类器官、细胞到真菌，生物计算技术多元“绽放”
尽管人工智能（AI）领域已经取得了显著突破，展现出了前所未有的智能水平，但它们仍然依赖于20世纪50年代奠定计算基础的硅基硬件。假如人们能够摆脱传统束缚，创造出由生物材料构成的计算机，那将会是怎样的一番景象？ 面对AI领域数据存储与耗能激增的双重挑战，一些来自学术界和商业界的研究人员未雨绸缪，
北京基因组所单细胞中识别染色质类染色质拓扑的算法
基因组DNA和组蛋白以特定的形式高度折叠在细胞核中，这一高级结构即三维基因组学，对细胞核内的诸多生命活动至关重要。基于染色质构象捕获（3C），尤其是高通量技术（Hi-C，ChIA-PET）的发展推动了三维基因组的研究，发现了包括染色质拓扑相关结构域（TAD），染色质环等一系列层次化的结构特征。近
拓扑物理学即将迎来爆发吗
拓扑物理学领域可能即将迎来它的爆发。2月28日凌晨，来自中科院物理所、南京大学和美国普林斯顿大学的3个研究组分别在《自然》杂志发布了最新相关研究成果。 他们的研究表明，数千种已知材料都可能具有拓扑性质，即自然界中大约24%的材料可能具有拓扑结构。 这个数字让人震惊。因为在这之前，科学家知道
基于Ⅱ型狄拉克精准调控的高性能太赫兹光电器件
近日，中国科学院上海技术物理研究所科研人员与南京大学、复旦大学、东华大学、中国科学技术大学及上海科技大学的相关团队合作，提出了原子尺度上精细调控Ⅱ型狄拉克半金属的新方法，该研究成果以Colossal Terahertz Photoresponse at Room Temperature
科学家建立“拓扑电子材料目录”
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的研究组发展出一套自动计算材料拓扑性质的新方法，在近4万种材料中发现了8千余种拓扑材料，十几倍于过去十几年间人们找到的拓扑材料的总和，并据此建立了拓扑电子材料的在线数据库。国际学术刊物《自然》在线发表了该成果【1】。 拓扑学是数学的重要分
科学家实现声二阶拓扑绝缘体
日前，南京大学教授卢明辉、陈延峰团队与苏州大学教授蒋建华团队合作，在声子晶体中发现二阶拓扑相和多维拓扑相变，相关研究成果近日在线发表于《自然-物理》。 研究人员在空气声系统中首次观测到不同空间维度的拓扑相变，并利用多维度的拓扑相和拓扑相变实现了二阶拓扑绝缘体，揭示了高阶拓扑相形成的新机制。
我国科学家研发出毫瓦级超低功耗类脑芯片
6月1日，记者从中国科学院自动化研究所获悉，来自该所等单位的科研人员联合研发出一款新型类脑神经形态系统级芯片Speck。该芯片展示了类脑神经形态计算在融合高抽象层次大脑机制时的天然优势。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。人脑运行的神经网络虽然非常复杂且庞大，但总功耗却仅为20瓦，远小于现有的
我国科学家研发出毫瓦级超低功耗类脑芯片
6月1日，记者从中国科学院自动化研究所获悉，来自该所等单位的科研人员联合研发出一款新型类脑神经形态系统级芯片Speck。该芯片展示了类脑神经形态计算在融合高抽象层次大脑机制时的天然优势。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。人脑运行的神经网络虽然非常复杂且庞大，但总功耗却仅为20瓦，远小于现有的
多尺度神经可塑性调制机制启发的类脑连续学习
人工智能迫切需要借鉴生物系统中的微观、介观、宏观等多尺度神经可塑性融合计算机制，以便启发实现更加高效的类脑连续学习算法，消除人工神经网络由于采用反向传播（Backpropagation, BP）等人工学习方法而导致的广泛灾难性遗忘现象。生物系统中常见的多巴胺、5-羟色胺、血清素、去甲肾上腺素等神
我国科学家打造类脑认知智能引擎“智脉”开源平台
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506680.shtm近日，Cell出版社旗下Patterns期刊以封面文章形式发表了全脉冲神经网络的类脑认知智能引擎(Brain-inspired Cognitive Intelligence Engin
多尺度神经可塑性调制机制启发的类脑连续学习
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507316.shtm 人工智能迫切需要借鉴生物系统中的微观、介观、宏观等多尺度神经可塑性融合计算机制，以便启发实现更加高效的类脑连续学习算法，消除人工神经网络由于采用反向传播（Backpropagat
北京脑科学与类脑研究所首次揭示大脑“伤情电报”
记者昨天从新型研发机构北京脑科学与类脑研究所获悉，其井淼实验室首次发现中枢神经系统遭受损伤时所传递的“伤情电报”——一种具有高度时空特异性的ATP（腺苷酸三磷酸，一种化合物）信号。这一发现或有助于对大脑损伤的治疗带来新思路，相关研究文章近日登上知名学术期刊《自然-神经科学》。 中枢神经系统的损
物理所等提出一类基于铁基非常规配对的拓扑超导体
近年来，铁基高温超导体作为自赋性拓扑超导体，引起了科研人员的兴趣。理论研究表明，铁基高温超导体是一个理想的实现Majorana零能模的体系；科研人员在多个铁基材料表面观测到Majorana零能模，揭开了在铁基超导体系中探寻Majorana零能模的序幕，这使铁基超导体可能成为拓扑计算的载体。 但
光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴
拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点，也称为奇点，在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见，并在某些应用中起着重要作用。 近年来，探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域，微
我国学者在铁电拓扑的可控拓扑相变领域取得重要进展
图 铁电拓扑的热致拓扑相变规律及铁电拓扑的相互切换 在国家自然科学基金项目（批准号：12125407、92166104、11934016、12325402、12174347、12474021、U21A2067）等资助下，浙江大学材料科学与工程学院张泽教授、田鹤教授团队与浙江大学材料科学与工程学院洪