关键量子机制揭示芯片运行为何“变慢”

芯片为什么会在长期使用中悄然“变慢”甚至失效?这一困扰微电子领域多年的问题,如今有了答案。据最新一期《物理评论B》报道,美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校材料系研究团队揭示了一种关键量子机制,即高能电子如何在芯片内部打断化学键,从而在长期运行中悄然损伤器件性能。这一发现不仅解释了一些数十年来未解的实验现象,也为设计更可靠的电子器件提供了新思路。即便是最先进的芯片,也会随着时间推移逐渐“老化”。其“元凶”之一,就是所谓的“热载流子退化”。带电的高能电子会在器件内部引发化学变化,慢慢侵蚀芯片性能,但这一过程的具体机制一直不清楚。此次,研究团队将目光投向晶体管中的硅与氧化层界面。在这里,制造过程中会引入氢原子,对断裂的硅键进行“钝化”,相当于给这些“缺口”打上补丁,避免其变成影响性能的电学缺陷。但在器件工作时,电子持续流动,会使氢原子脱离。一旦“补丁”脱落,断裂的硅键重新暴露,器件性能也随之下降。长期以来,学界普遍认为,这种键断裂是大量电......阅读全文

量子生物探测关键难题攻克

  记者4日从天津理工大学获悉,该校集成电路科学与工程学院青年教师李培与中国科学技术大学、北京计算科学研究中心及匈牙利维格纳物理研究中心合作,在量子传感技术领域取得重要突破,为量子探测走向生命科学应用奠定了理论基础。相关研究成果发表在国际期刊《自然·材料》上。  量子传感器凭借超高的磁场灵敏度,被誉

量子互联网关键连接首次实现

  要克服量子信息长距离传输时的丢失难题,一种方法是将网络分成更小的部分,并用共享量子态将它们全部连接起来。这就要求量子存储设备必须能与另一个允许创建量子信息的设备“对话”。英德两国研究人员首次创建了这样一个系统,可将这两个关键组件连接起来,并使用常规光纤来传输量子数据。研究结果发表在新一期《科学进

量子互联网关键连接首次实现

要克服量子信息长距离传输时的丢失难题,一种方法是将网络分成更小的部分,并用共享量子态将它们全部连接起来。这就要求量子存储设备必须能与另一个允许创建量子信息的设备“对话”。英德两国研究人员首次创建了这样一个系统,可将这两个关键组件连接起来,并使用常规光纤来传输量子数据。研究结果发表在新一期《科学进展》

心力衰竭关键调控机制

    近日,心血管基础研究专业期刊Circulation Research(《循环研究》)特别为一项来自中国的关于心力衰竭的研究成果配发述评,称赞该发现揭示了心力衰竭病理过程的关键调控机制。    这项研究成果便是北京大学第三医院徐明教授等与北大生命科学院王世强教授实验室、中科院遗传发育研究所等单

研发量子关键技术-我国首个量子计算技术创新中心获批

  据合肥市政府近日发布的《第三批合肥市技术创新中心认定名单》,本源量子与中科院量子信息重点实验室共建的量子计算合肥市技术创新中心通过认定,成为国内首个围绕量子信息技术建设的技术创新中心。该中心将在量子测控技术、量子技术升级与工程化等方面展开科研攻关。  量子计算:信息时代的“核武器”  量子计算作

我国在量子纠错领域达到关键里程碑

记者23日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、朱晓波、彭承志教授和副教授陈福升等,基于超导量子处理器“祖冲之3.2号”在码距为7的表面码上实现了低于纠错阈值的量子纠错,演示了逻辑错误率随码距增加而显著下降。这一成果使得我国达到了“低于阈值,越纠越对”的关键里程碑,同时也开辟了一条较美国谷歌公司更为高

追踪量子信息可能是寻找外星生命关键

  寻找外星人一直让科学家着迷,他们不断研究以寻找方法来揭开宇宙的神秘面纱。研究人员在近日的《物理评论D》中报告说,光粒子可在遥远的星际距离传输,而不会失去其量子特性。这意味着量子信息可能是与外星人交流的一种可能方式,科学家通过扫描这些信号或许能找到一些外星生命的证据。  科学家们目前正在开发基于地

Science:改善大脑功能的关键机制

  近日,一组来自麦吉尔大学健康中心研究所的科学家们通过研究揭示了机体大脑的复杂功能,该研究发表于Science杂志上,研究者表示,名为星形细胞的脑细胞几乎在大脑功能的各个方面都扮演着重要的角色,而星形细胞可以被神经元所调节从而对损伤和疾病产生反应,该研究对于研究癫痫症、运动性障碍及神经变性疾病很有

《科学》:植物免疫关键机制得以破解

科学家的一项最新研究确定了植物免疫响应过程中的一个关键信号——水杨酸甲酯(methyl salicylate),这种类似阿司匹林的物质能够提升植物免疫系统的“警戒等级”。该研究成果有望使科学家改造植物的防御能力,相关论文发表在10月5日的《科学》杂志上。 尽管植物并没有人类的T细胞或者其他免疫功能细

DNA-同源重组的关键分子机制

  蛋白质与植物基因研究国家重点实验室研究团队揭示 DNA 同源重组的关键分子机制  作为三大DNA代谢途径(DNA 复制、重组、损伤修复)之一,DNA同源重组(Homologous Recombination)是生命体的基本生物事件。它在细胞生长、减数分裂、配子形成、物种进化、DNA双链断裂修复、

揭示量子点激子精细能级裂分及量子拍频新机制

近日,中科院大连化学物理研究所研究员吴凯丰团队等在胶体量子点超快光物理研究中取得新进展。团队观测到CsPbI3钙钛矿量子点中激子精细结构裂分导致的系综量子拍频,并提出了一种通过温度诱导晶格畸变进而调控裂分能的新机制。相关成果发表于《自然—材料》。 在半导体量子点中,形貌或晶格对称破缺导致的

揭示量子点激子精细能级裂分及量子拍频新机制

近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学研究组研究员吴凯丰团队等在胶体量子点超快光物理研究中取得新进展,观测到CsPbI3钙钛矿量子点中激子精细结构裂分导致的系综量子拍频,并提出一种通过温度诱导晶格畸变进而调控裂分能的新机制。  在半导体量子点中,形貌或晶格对称破缺导致的电子-空穴各向异性交

量子点单分子成像助力CRISPR机制研究

量子点(Quantum dots)做为无机合成的纳米材料,具有超越传统荧光染料的独特光学性质,比如荧光亮度高、无需避光、不会淬灭,是新一代的优质荧光探针。单分子成像(single-molecule imaging)技术中,将荧光探针用于单分子标记,要求荧光亮度高以满足灵敏度和分辨率的需求,同时要求观

“所思同步”或是灵长类神经机制的关键

  英国《自然》杂志旗下《科学报告》近日发表的一项神经科学研究称,美国科学家首次同时测量了两只猴子的脑活动,发现社交可导致猴子的大脑活动同步,而这种“所思同步”或是灵长类动物社交联系和社交学习背后的神经机制的一个关键部分。  脑活动是人类积极探索的重要领域之一。目前大多数脑研究,主要方法都是探测单人

科学家发现细胞“返老还童”关键机制

   记者19日从中科院获悉,我国科学家最新研究发现重编程中细胞重塑的关键作用和调节机制。该发现将拓展人们对糖尿病、癌症等代谢疾病中细胞重塑如何影响细胞命运的认识,为寻找新的治疗手段提供有力依据。  中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿和秦宝明实验组的这项成果当地时间18日在线发表在国际著名学术期刊

《科学》文章:植物免疫关键机制被破解

生物通报道:来自美国康奈尔大学的研究人员的一项最新研究确定了植物免疫响应过程中的一个关键信号——水杨酸甲酯(methylsalicylate)。这种类似阿司匹林的物质能够提升植物免疫系统的“警戒等级”。研究的相关论文发表在10月5日的《科学》杂志上,该研究成果有望使科学家改造植物的防御能力。  

《自然》:研究发现生物进化关键机制

来自伦敦大学学院(UCL)的胚胎学家最近解决了一个困扰科学家一个多世纪的谜题。他们发现了在胚胎发育最初阶段帮助较高级进化生物——包括人类——从低级生物例如鱼类中分离出来的关键机制。以上结果发表在10月10日在线版《自然》上。 在发育早期,很多未分化细胞构成的胚胎首先需要确定如何排列,以最终形成完全发

“所思同步”或是灵长类神经机制的关键

  科技日报北京4月1日电 英国《自然》杂志旗下《科学报告》近日发表的一项神经科学研究称,美国科学家首次同时测量了两只猴子的脑活动,发现社交可导致猴子的大脑活动同步,而这种“所思同步”或是灵长类动物社交联系和社交学习背后的神经机制的一个关键部分。   脑活动是人类积极探索的重要领域之一。目前大多数

中国完成首颗“量子科学实验卫星”关键部件研制

  “量子科学实验卫星”工程常务副总师、中科院上海分院副院长王建宇近日在“量子信息、量子计算和量子测量学科发展战略院士论坛”上透露,由中国科学家完全自主研发的世界首颗“量子科学实验卫星”现已完成关键部件的研制与交付,卫星有望先于欧美在2016年左右发射,在轨设计寿命为2年。  “量子科学实验卫星”是

我所揭示量子点激子精细能级裂分及量子拍频新机制

近日,我所光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员团队等在胶体量子点超快光物理研究中取得新进展,观测到CsPbI3钙钛矿量子点中激子精细结构裂分导致的系综量子拍频,并提出了一种通过温度诱导晶格畸变进而调控裂分能的新机制。  在半导体量子点中,形貌或晶格对称破缺导致的电子—空穴各向异性交换作

发现水蒸气环境下硅量子点荧光机制

  中科院上海应用物理研究所科研人员运用含时密度泛函理论,阐述了水蒸气环境中硅量子点的奇异荧光机制。相关成果日前发表于《物理化学快报》杂志。  水环境对硅量子点的光学特性有明显影响,但目前水蒸气环境下硅量子点的荧光机制并没有得到足够的认识。  研究人员利用含时密度泛函理论,解释了一个关键问题:在水环

中国科大量子纳米显微技术突破关键性难题

   中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室任希锋研究组近日在量子纳米显微技术研究上取得重要进展。研究组利用微纳光纤把波导中的光学模式绝热压缩,然后应用倏逝波(又称消逝波)将光能量高效率地转换成电子震荡的表面等离子激元能量(理论效率超过99%),在纳米波导中高保真度的传输了光子的偏

揭示人类端粒DNA合成关键分子机制

  近日,大连化物所所分子模拟与设计研究组(1106组)李国辉研究员团队与上海交通大学医学院精准医学研究院雷鸣教授、武健教授团队合作,在揭示人类端粒DNA合成关键分子机制研究方面取得新进展。  端粒是位于真核生物染色体末端的DNA—蛋白复合体,用于保护染色体在细胞分裂过程中的完整性。端粒的DNA会随

Science首次报道一种关键沉默机制

  适当的时间保持适当的沉默,这不仅适用于我们的为人处事,也同样适用于体内遗传物质的表达方式。关于基因沉默的方式有很多,近期来自英国剑桥医学研究所,Wellcome Trust研究院的一组研究人员发现了一种新型蛋白复合物:人源沉默中心(Human Silencing Hub,HUSH,生物通译),这

埃博拉病毒关键蛋白合成机制揭示

  记者1日从中国农业科学院哈尔滨兽医研究所获悉,该所基础免疫团队郑永辉研究员和王斌博士在国际上首次阐明了埃博拉病毒囊膜糖蛋白的合成机制,相关研究成果在线发表于近日美国出版的《生物化学杂志》上。  据介绍,埃博拉病毒粒子表面的囊膜糖蛋白是介导病毒感染靶细胞的唯一蛋白,因此被认为是疫苗研发的首选抗原以

关键肿瘤通路TGFβ的新调控机制

  TGF-β是人体内一个十分重要的细胞因子,通过调节靶基因的表达发挥作用,与许多生理和病理过程有关,对肿瘤的作用是极其复杂的。对TGF-β通路组成部分的泛素化修饰,正成为TGF-β通路调控的一种关键机制。为了限制TGF-β反应,TGF-β信号是通过一个负反馈回路而被调控的,凭借E3连接酶SMURF

人脑优于人工智能的关键机制揭示

  美国普林斯顿大学神经科学家在一项新研究中,揭示了大脑在人工智能(AI)面前保持优势的一个关键机制:大脑会在不同任务中重复使用相同的认知“模块”,通过组合和重组这些模块,如同“拼积木”一般,大脑能够迅速构建新的行为模式。这项研究发表在最新一期《自然》杂志上。  目前最先进的AI模型在单一任务上可以

评论:公平竞争是人才发现机制关键

  最近,北京出台政策,对应届非北京生源高校毕业生落户采取更为严格的年龄限制,原则上要求毕业当年本科生不超过24岁、硕士生不超过27岁、博士生不超过35岁。针对质疑,相关部门的解释是,超出年龄的毕业生只要是北京急需紧缺的高素质人才,仍可按引进人才渠道和标准申请办理引进落户。但是,什么样的人

研究阐释人类端粒DNA合成关键分子机制

近日,中国科学院大连化学物理研究所分子模拟与设计研究组研究员李国辉团队与上海交通大学医学院精准医学研究院教授雷鸣、武健团队等合作,在人类端粒DNA合成关键分子机制研究方面取得新进展。  端粒是位于真核生物染色体末端的DNA-蛋白复合体,用于保护染色体在细胞分裂过程中的完整性。端粒的DNA会随着细胞的

控制胰腺癌扩散关键机制发现

科学家已证明逆转胰腺癌细胞在体内生长和扩散的关键过程是可能的。据最新一期《自然》杂志报道,一种名为GREM1的蛋白质是调节胰腺癌细胞类型的关键,调控其水平既可以刺激这些细胞,也可以将这些细胞转变为更具侵袭性的亚型的能力。研究人员认为,这一基本发现最终可能为新的胰腺癌治疗方法铺平道路。 来自英国伦