光控超高速计算机造出,运算速度提高百倍以上
由意大利米兰理工大学主导,联合意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所等机构组成的团队,制造出了由光控制的超高速计算机。团队利用飞秒激光脉冲,在新型二维半导体材料中实现了超高速逻辑运算,其运算速度比现有最快的电子器件快一百倍以上,为未来计算机的性能突破开辟了新路径。该成果首次证实,光不仅能传输信息,还可直接用于处理信息。相关论文发表于最新的《自然·光子学》杂志。现代计算机依赖晶体管内电荷的移动,其速度面临物理极限。而该研究采用了一种根本不同的方法:利用振荡的光场直接操控材料中电子的量子态。研究人员选用仅有三层原子厚度的二维半导体二硫化钨作为载体,其中的电子可占据两种不同的量子态,称为“谷”。这两种状态可对应传统二进制中的“0”和“1”,但操控潜力远高于电荷。实验中,团队施加一系列仅持续几飞秒的精确激光脉冲,成功在室温下对这两种“谷”态进行选择性开关与信息扩展,完成了类似于电子逻辑门的基本操作,速度超过10太赫兹。整个过程均在常......阅读全文
光控超高速计算机造出,运算速度提高百倍以上
由意大利米兰理工大学主导,联合意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所等机构组成的团队,制造出了由光控制的超高速计算机。团队利用飞秒激光脉冲,在新型二维半导体材料中实现了超高速逻辑运算,其运算速度比现有最快的电子器件快一百倍以上,为未来计算机的性能突破开辟了新路径。该成果首次证实,光不仅能传输信息
科学家成功研制量子记忆体-或建造超高速计算机
来源:Riley Brandt 科学界认为,量子通信具有远远超过传统光纤网络的优势,但由于量子的不稳定性,目前还无法做到使其在网络中长时间传输。据美国科学杂志近日报道,加拿大和德国科学家日前在超低温环境下成功制造出了一种量子记忆体,这对于量子的稳定传输具有重大意义。 此项研究由加
能保护隐私的光控膜
设想某天你乘飞机出行,飞机飞行平稳后,你打开随身携带的笔记本电脑,打算利用旅行中的这段时间处理一下公务或者娱乐一会儿,然而邻座乘客时不时撇来的目光让你感到一丝不快甚至担忧。也许他并非有意窥探,你仍然担心自己的商业机密或是个人隐私有泄露的危险。 然而当你把一种称为光控膜的薄膜贴到你的笔记本电脑的
自动荧光显微系统:高效光控蛋白
光遗传学是近年来最具创新性的显微技术之一,通过结合遗传学和光学方法,科学家们可以利用光来特异性控制活细胞中精确时间段的蛋白活性,以及蛋白相互作用。 在进行光遗传学实验的时候,研究人员经常需要使用一种激光共焦显微镜的光漂白模式(photobleaching mode)。虽然目前特殊激光或其它通过光学
光控报警器电路图解
现实中的世界是电子技术的世界——模拟电路+数字电路。模拟电路中行走的是连续的信号,也就是说基于时间为参数的各种函数,而数字电路就干脆多了,就两种状态高电平或低电平(严格来说是三种,还有一种介于高低电平之间,状态未知)。学习电子技术,主要是通过教材+计算机仿真软件如multisim+动手实践,
首个光控超导量子比特换能器问世
为量子计算机提供强大光学接口微波光量子传感器的光学显微照片。图片来源:美国哈佛大学美国哈佛大学应用物理学家团队近期开发出一种微波光学量子换能器,或称光子路由器。这种创新装置专为采用超导微波量子比特作为基本操作单元的量子处理系统设计,旨在为噪声敏感的微波量子计算机提供一种强大的光学接口,并可集成到量子
自动荧光显微系统:高效光控蛋白
光遗传学是近年来最具创新性的显微技术之一,通过结合遗传学和光学方法,科学家们可以利用光来特异性控制活细胞中精确时间段的蛋白活性,以及蛋白相互作用。 在进行光遗传学实验的时候,研究人员经常需要使用一种激光共焦显微镜的光漂白模式(photobleaching mode)。虽然目前特殊激光或其它通过
光遗传学新型光控元件蛋白cpLOV2开发
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员王俊峰课题组与三家国外团队(教授黄韵、教授韩纲和教授周育斌课题组)合作,基于燕麦蓝光受体蛋白LOV2,进行了优化循环排列(Circular permutation)设计,获得了能够提供不同锁定界面的光控开关元件蛋白cpLOV2,进一步拓展了L
以微流控芯片技术为平台的DNA计算机
DNA计算赖以实现的载体主要有三类,即试管、金表面和芯片。微流控芯片技术所具有不同操作单元,灵活组合、大规模集成的特点,为取代试管或表面积操作,构建一个严格意义上的DNA计算机提供了一种理想的平台。微流控芯片作为一个多功能的技术平台很适合DNA计算研究。DNA计算所涉及的各种生化反应和分离过程如杂交
Science首次发现光控阴离子通道
亿万年前,当一个真核细胞捕获了一种红藻后,Guillardia theta海藻就形成了。近期一组研究人员在这种藻类中发现了首个光控负离子通道:Anion Channel Rhodopsins,并利用这种通道介导神经元沉默,相比于目前已有的最高效光遗传蛋白,这种新方法只需其千分之一的光强度,而且速
分子笼光控催化发散合成取得进展
自然界的光合作用系统通过精妙的光控机制实现能量与物质的高效转化,而人工模拟这一过程始终是化学领域的重大挑战。传统光开关催化剂多局限于活性“启停”控制,难以在单一催化剂内实现产物路径的主动切换。金属有机笼凭借可定制的空腔微环境,为调控反应选择性提供了理想平台。然而,现有分子笼体系大多依赖多笼协同或结构
分子笼光控催化发散合成取得进展
自然界的光合作用系统通过精妙的光控机制实现能量与物质的高效转化,而人工模拟这一过程始终是化学领域的重大挑战。传统光开关催化剂多局限于活性“启停”控制,难以在单一催化剂内实现产物路径的主动切换。金属有机笼凭借可定制的空腔微环境,为调控反应选择性提供了理想平台。然而,现有分子笼体系大多依赖多笼协同或结构
全光控非互易微腔器件问世
中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室在腔光力学研究领域取得新进展。该实验室董春华研究小组与博士后邹长铃首次在回音壁模式微腔内观测到基于腔光力体系的非互易光学特性,得到了全光控制的非互易微腔器件。该成果于8月22日在线发表于《自然—光子学》上。 该研究利用回音壁模式微腔内常见的光力相互作用,
倪光南:浪潮高端容错计算机是“应运而生”
浪潮天梭K1高端容错计算机 浪潮能获得国家科技进步奖一等奖不容易。也可以说,浪潮的高端容错计算机是“应运而生”。如果没有当前国家强调网络安全,我国信息基础设施领域积极推行“去IOE”的需求,他们的这个计算机也许不会引起那么大的关注、取得那么大的效益。 由于计算机领域核心技术越来越集中于
控温,操作便捷的全自动旋光仪
控温,操作便捷的全自动旋光仪P850 全自动旋光仪内置帕尔贴(Peltier)控温系统、全自动光电检测技术和WINDOWS界面的人机对话系统,具有测量过程、可靠及操作便捷等优点。通过对物质旋光度的检测,可以分析确定物质的浓度、含量及纯度等,广泛应用于医药、石油、食品、化工、香精、香料、制糖等行业及有
光控开关:快速启动或者终止基因的表达
虽然人类基因组大约有两万多个基因,但是只有一小部分基因是持续进行转录和翻译的。这是根据细胞的状态决定的,而细胞的状态是随时变化的。科研人员希望寻找快速控制基因的开关,以探究基因的表达情况。 麻省理工学院Broad研究所的科研人员,借助一项新技术找到了一个可以快速启动或者终止基因的表达的途径
控温,操作便捷的全自动旋光仪
全自动旋光仪内置帕尔贴(Peltier)控温系统、全自动光电检测技术和WINDOWS界面的人机对话系统,具有测量过程、可靠及操作便捷等优点。通过对物质旋光度的检测,可以分析确定物质的浓度、含量及纯度等,广泛应用于医药、石油、食品、化工、香精、香料、制糖等行业及有关的高校和科研院所全自动旋光仪性能特点
以色列科学家开发出光控超导材料
据每日科学网8月28日(北京时间)报道,以色列科学家日前开发出一种超导材料,通过光线照射就能改变临界温度。借助这种技术有望开发出一种不发热、环保的高效存储设备。相关论文发表在学术刊物《应用化学》和《自然·纳米技术》杂志上。 铜、银等传统导体在传输电子的过程中会导致自身发热,从而造成一定的能
光控水凝胶可模拟手指弯曲和爬行
植物朝向光源生长,这种现象叫作向光性。据物理学家组织网近日报道,受此启发,美国加利福尼亚大学伯克利分校的生物工程师开发出一种水凝胶,能通过光照控制,模拟手指关节的弯曲和爬行运动。近日出版的《纳米快报》对此做了详细介绍。 新型水凝胶是一种水凝胶制动器。水凝胶制动器能对刺激产生可逆反应,目前在
Nature技术突破:光控CRISPRCas9系统
发表在6月15日《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上的一项研究中,来自日本的研究人员报告称他们构建出了更好的CRISPR基因编辑系统:一种光激活的新型Cas9核酸酶使得研究人员能够在空间和时间上更好地控制RNA引导的核酸酶的活性。 加州大学戴维斯分校干细胞生物学家
长期保留光的方法被证明-可用于研制光子计算机
最近,美国加利福尼亚大学(UC)圣地亚哥分校工程师证明了一种有效捕获光的新方法,利用一种由矩形金属波导和光散射陶瓷组成的超材料设备,能使光停住并长时间保留在光腔中。这项研究攻克了当前纳米光学中一个重要难题,研究人员正在寻找捕获光的方法,用光作光学计算线路和微型开关等设备。相关论文发表在最近的《物
研究揭示机械超材料与光互动进行复杂计算机理
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497859.shtm
金属所发展出光控二极管
未来集成电路的发展呈现出多元化发展趋势,其中,光电芯片可实现光传输及信息处理功能,通过与现代电子芯片技术的底层融合,支撑未来大容量、低功耗、集成化与智能化信息芯片技术的发展需求。二极管作为重要的基本电学元件,在集成电路、大功率驱动、光学成像等领域颇具应用价值,其结构和功能十分丰富(图1)。 光电
陈晓光:蚊子性别调控实现登革热精准防控
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505328.shtm“登革热防控不仅靠科学家的努力,更需要全民参与,这样才能更好地起到防蚊控蚊、灭疫抗病的效果。”7月22日,南方医科大学热带医学研究所所长陈晓光在广州市南沙区举行的格致论道·湾区第23期
光控增效型全肿瘤细胞疫苗研究获进展
全肿瘤细胞疫苗(whole tumor cell vaccine,TCV)是经典的个体化肿瘤免疫疗法,但TCV免疫原性弱且引起的免疫反应个体差异大,亟需通过学科交叉发展新理念和新技术,实现TCV的按需免疫增效。近日,中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室与中国科学院大学化学科学学院合作,
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全肿瘤细胞疫苗(whole tumor cell vaccine,TCV)是经典的个体化肿瘤免疫疗法,但TCV免疫原性弱且引起的免疫反应个体差异大,亟需通过学科交叉发展新理念和新技术,实现TCV的按需免疫增效。近日,中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室与中国科学院大学化学科学学院合作,
震撼!光控基因编辑器有望关闭致癌基因
人为什么会得癌症?人体均携带有原癌基因,当原癌基因受到外界物理或化学致癌因子的刺激,发生癌变,人就得了癌症。基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。 将原癌基因剪切掉,是不是人就不会得癌症了呢? 理论上,这的确
张耀光:尿控盆底疾病被严重忽视了
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508044.shtm两亿人。这一数据是我国正在饱受尿失禁等尿控盆底疾病困扰的人数。随着人口老龄化,这一数字还将继续攀升。“尿控盆底疾病被严重忽视了。”北京医院泌尿外科副主任张耀光说,以尿频、尿急、尿痛、尿
《自然—光子学》报道可调焦光流控复合微透镜
2011年10月出版的《自然—光子学》以新闻方式报道了北京大学生物动态光学成像中心黄岩谊研究组的最新成果——基于光流控技术的高精度可调焦复合微透镜。 在器件越来越微型化的今天,为了降低成本,减少人力投入,削减废料产生,提高通量和自动化程度,提高实验精准度和可重复性,现代科学研究常常需
VIEW:新兴光流控技术在生物诊断方面的应用
光流控是一门综合了微流控和光学优势的新兴交叉学科,它将高精度的流体操控和高灵敏的光学检测有机结合在一起,能提供强大的生化检测功能,近年来将光流控技术应用于生物诊断方向的研究发展非常迅速,特别是在疾病的早期诊断方面,生物标志物的超低含量以及定期常规的检测需求急需一种既有高灵敏度又便捷低成本的检测方