研究显示：光物质粒子驱动AI计算，能耗仅飞焦耳级别
宾夕法尼亚大学的研究团队取得了一项突破性进展，他们成功创造了一种混合光-物质粒子——激子-极化激元（exciton-polariton），能够在大幅降低能耗的同时显著加速AI计算。这一发现意味着，未来AI系统或许不必完全依赖电子进行运算，而是可以借助光子实现更高效的计算。自世界上第一台通用电子计算机ENIAC在宾大诞生80年以来，电子一直是计算机运算的核心载体。然而，随着人工智能对算力的需求呈指数级增长，传统电子计算的局限性日益凸显：电子在材料中运动时会产生热量、遭遇阻力，导致能量大量浪费。宾大物理学家Bo Zhen教授领导的研究团队认为，光子——构成光的粒子——凭借其无电荷、零静止质量的特性，能够以极小损耗在长距离内快速传递信息。然而，光子虽擅长传递信息，却因几乎不与环境相互作用而不适合执行计算所需的信号切换操作。为解决这一矛盾，研究团队开发了一种特殊准粒子。这种激子-极化激元由光子与原子级薄半导体材料内部的电子强耦合而成，兼......阅读全文
苏州纳米所实现低对称光子晶体激子极化激元
光与物质的相互作用是光子器件发展的基石。光与物质之间的耦合具有偏振敏感性。而偏振选择性可以为光与物质相互作用提供新的自由度。原子层级的二维过渡金属硫化物（TMD）具有室温稳定的激子效应，成为研究光与物质相互作用的理想材料平台。在弱耦合范畴，单层TMD与各向异性人工纳米结构集成可以通过近场耦合实现激子
研究显示：光物质粒子驱动AI计算，能耗仅飞焦耳级别
宾夕法尼亚大学的研究团队取得了一项突破性进展，他们成功创造了一种混合光-物质粒子——激子-极化激元（exciton-polariton），能够在大幅降低能耗的同时显著加速AI计算。这一发现意味着，未来AI系统或许不必完全依赖电子进行运算，而是可以借助光子实现更高效的计算。自世界上第一台通用电子计算机
激子极化激元研究获进展
激子极化激元是由光子和激子相干杂化形成的半光半物质的准粒子，它兼具光子的长程相干传播能力与激子的强场局域特性，为高密度集成光子器件的发展开辟了新路径。当前激子极化激元体系仍缺乏像素级的相位调控自由度，这极大地限制了对其波前的精准操控。近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所将二硫化钨（WS2）薄
低维有机光子学方面实现了激子极化激元的传输与谐振
纳米光子学主要研究如何在微纳米尺度上对光子运动进行操纵、调节和控制，在未来信号传播和信息处理方面具有广泛的应用前景。有机材料中的Frenkel激子具有高的激子结合能，能够与光子耦合形成稳定的激子极化激元(Exciton Polariton, EP)。这种激子光子强耦合作用对有机纳米线体系中光
激子表面等离激元耦合效应实现光子信号操纵
光子学器件具有电子学器件无法比拟的高速、高带宽和低能耗等优点，在光信息处理和光子学计算中扮演着非常重要的角色。中科院化学研究所光化学院重点实验室的科研人员近年来一直致力于低维有机光子学方面的研究(Acc. Chem. Res.,2010,43,409-418，Adv. Funct. Mate
新型芯片开启光速AI计算之门
美国宾夕法尼亚大学工程师开发了一种新型芯片，它使用光而不是电来执行训练人工智能（AI）所必需的复杂数学运算。该芯片有可能从根本上加快计算机的处理速度，同时还可降低能源消耗。相关研究发表在最新一期《自然·光子学》上。该芯片首次将本杰明·富兰克林奖章获得者纳德·恩赫塔在纳米尺度上操纵材料的开创性研究与硅
新型芯片开启光速AI计算之门
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517598.shtm
新型光子芯片突破高性能计算“带宽瓶颈”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504111.shtm
清华团队研发“太极”光计算芯片，光子智能计算新篇章开启
从清华大学获悉：近日，清华大学电子工程系方璐副教授课题组、自动化系戴琼海院士课题组构建了智能光计算的通用传播模型，首创了分布式广度光计算架构，研制了全球首款大规模干涉—衍射异构集成芯片“太极”，实现了160 TOPS/W（每焦耳160万亿次运算）的通用智能计算。相关研究成果近日发表于《科学》杂志。
科学家提出补偿极化激元光子器件损耗的新路径
在纳米光子学系统中，极化激元提供了一种超越传统光学衍射极限的手段，有助于高效能量存储和局部场增强，从而促进超紧凑和高速光学器件的发展。然而，在目前常用的极化激元光子器件中，由于本征损耗的限制，传输的信号会迅速衰减，其功能化应用面临巨大挑战。 近年来，香港大学和国家纳米科学中心科研人员密切合作
科学家实现室温下连续域束缚态中激子极化激元凝聚
近日，国家纳米科学中心研究员刘新风课题组与北京大学材料科学与工程学院研究员张青、清华大学物理系教授熊启华课题组合作，实现室温下连续域束缚态（BIC）中激子极化激元凝聚，在低功率注入下获得了具有小发散角和长程相干性的涡旋光束，并探索了不同离散BIC激子极化激元模式间的光学开关效应，为激子极化激元器件在
AI芯片可用电场而非电流执行计算
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517190.shtm
AI芯片可用电场而非电流执行计算
运行生成式人工智能（AI）系统不仅硬件成本高昂，而且会带来惊人的能源消耗。据科技网站TechCrunch最新报道，总部位于德国的初创公司塞姆龙最新开发出一种创新的AI芯片设计方法，率先使用新的神经网络控制设备——忆容器为其3D芯片供电。这有可能彻底改变节能计算技术，使消费电子设备更容易获得先进的AI
上海光机所等在协同激子极化激元玻色爱因斯坦凝聚研究中获进展
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光与光电功能材料部红外光学材料研究中心研究员董红星和张龙团队，联合华东师范大学的科研人员，基于钙钛矿量子点薄膜体系解析了超荧光到协同激子极化激元凝聚的相变的动力学过程及物理机制。相关研究成果以Observation of Transition from S
合成复频波技术补偿极化激元光子器件的损耗研究获进展
在纳米光子系统中，极化激元是一种由入射光与材料表界面相互作用形成的特殊电磁模式，能够实现纳米尺度上光信息的传输和处理。极化激元材料是构建光电互联芯片的重要材料基础。然而，由于光学材料本身的损耗限制，极化激元光子器件在应用推广方面存在一定困难。 为了解决这一挑战，中国科学院国家纳米科学中心研究员戴庆
科学家利用合成复频波技术补偿极化激元光子器件的损耗
在纳米光子系统中，极化激元是一种由入射光与材料表界面相互作用形成的特殊电磁模式，能够实现纳米尺度上光信息的传输和处理。极化激元材料是构建光电互联芯片的重要材料基础。然而，由于光学材料本身的损耗限制，极化激元光子器件在应用推广方面存在一定困难。 为了解决这一挑战，中国科学院国家纳米科学中心研究员
研究成果：拓扑相光学调控攻关成功
北京量子信息科学研究院“超快光谱学”团队负责人、清华大学教授熊启华课题组和新加坡南洋理工大学合作，开展了“钙钛矿极化晶格中拓扑相的光学调控”攻关，相关成果近日发表在Science Advances上。 拓扑绝缘体是一类新奇的量子物态，展现出内部绝缘、表面或边界导电的特征，同时其表面或边界态具有
用AI自动设计芯片？计算所取得重要进展
芯片设计是一项非常挑战且耗费人力和资源的工作——通常需要由工程师团队编写代码，然后在电子设计自动化（EDA）工具的辅助下生成电路逻辑；针对人工编写的代码，工程师团队需反复对其进行迭代的功能验证和性能、功耗进一步优化。整个过程通常需要数以百计的研究团队、迭代数月或数年才能完成。人工智能能否帮助人们自动
用AI自动设计芯片？计算所取得重要进展
芯片设计是一项非常挑战且耗费人力和资源的工作——通常需要由工程师团队编写代码，然后在电子设计自动化（EDA）工具的辅助下生成电路逻辑；针对人工编写的代码，工程师团队需反复对其进行迭代的功能验证和性能、功耗进一步优化。整个过程通常需要数以百计的研究团队、迭代数月或数年才能完成。人工智能能否帮助人们自动
横电极化波与二维材料双激子强耦合的研究获进展
在国家自然科学基金的支持下，华南师范大学信息光电子科技学院兰胜教授课题组在横电极化波与二维材料双激子强耦合的研究中取得重要进展。相关研究成果近日发表于Laser & Photonics Reviews。博士生李树磊和周丽丹为该论文共同第一作者，兰胜教授为通讯作者，华南师范大学为第一完成单位。光与物质
我国与海外合作者在新型光晶体管器件研究领域取得进展
图 （a）极化激元晶体管的基本原理图，（b）极化激元晶体管光学显微镜照片 在国家自然科学基金项目（批准号：51925203、52072083、62075070、51902065）等资助下，国家纳米科学中心戴庆研究员团队在新型光晶体管器件方面取得进展。相关研究成果以“电栅极可调的中红外极化激元负折射
神经元新计算模型或产生更强大AI
模型或产生更强大AI 数字手与人手相互绘制图画（艺术图）。图片来源：西蒙斯基金会科技日报北京6月30日电 （记者张梦然）几乎所有支持现代人工智能（AI）工具的神经网络都是基于20世纪60年代的活体神经元计算模型。但美国西蒙斯基金会熨斗研究所计算神经科学中心（CCN）开发的新模型表明，这种已有数十年历
科学家实现谷光子的长距离保真传输与定向分发
近日，由中国科学技术大学研究员陈杨、教授吴东、教授褚家如课题组，华中科技大学教授王凯、教授陆培祥课题组与新加坡国立大学教授仇成伟课题组组成的联合团队在谷电子学与微纳光子学交叉领域取得进展，首次实现了基于混合纳米波导的WS2谷光子的长距离保真传输与定向分发。研究成果以Chirality-depen
风机节能的方法和节能的计算
风机节能的方法风机变频节能有减少运行时间、采用率机器及设备、减少空气动力等等多种的节电方法。风机变频节能有电磁调速电动机调速、转子回路串电阻调速、变极调速、液力耦合离合器调速、调压调速以及调压变频调速等等多种调速方式。对风机进行调速控制是属于减少空气动力的节能方法，主要是利用轴功率和转速的三次方成正
科学家研制出微型“激子超透镜”
近日，中国科学院外籍院士张翔团队携手武汉大学教授刘晓泽团队、华南师范大学副研究员陈祖信团队等，在天然二维磁性半导体CrSBr领域取得重大突破。团队首次实验观测到由材料磁序介导的激子负折射现象，并依据此原理成功研制出可集成于芯片上的微型“激子超透镜”。相关成果发表于《自然-纳米技术》（Nature
闪存技术有望带来太赫兹量级光子芯片－将计算机速度...
闪存技术有望带来太赫兹量级光子芯片 将计算机速度提高百倍据科技日报报道，以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术，有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实，运算频率达太赫兹量级，从而将计算机和相关通信设备的运行速度提高100倍。分析称，新研究有助科学家研制出新的
“高温”玻色－爱因斯坦凝聚研究获突破性进展
如果你想建立一个量子计算机，你需要一种方法来构造一堆处于相同状态的量子位，并实现这些量子位的逻辑运算。有没有可能使自然界中不同能量、不同状态的粒子，变成同一个量子状态的拷贝？有没有可能通过粒子之间的相互作用，操纵它们来进行简单的量子计算操作呢？ 让原子“凝聚一心” 大量相同量子态的粒子拷贝可
光子处理器“点亮”量子计算
科技日报北京6月1日电 （记者张梦然）英国《自然》杂志1日报告的一台量子光子处理器，仅需36微秒即可完成超级计算机需耗时超过9000年才能完成的一项任务。该系统相对过去展示的光子设备有所改进，可能代表了向创造量子计算机迈进的关键一步。 量子设备的一个关键目标是超越经典系统，建立“量子优越性”，但
化学所赵永生：努力在“光”领域做出“大”成果
“我一般都是9点左右上班，上午处理邮件，到各大学术期刊网站浏览最新研究动态，有时需要参加一些会议，下午找学生讨论研究进展。晚上办公室比较安静了，我会写写项目书，给学生改改论文。以前一般晚上十二点左右回家，现在住得离单位远了，通常十点多回家。”赵永生描述的自己一天的工作状态，简单而忙碌。
光学调控等离子激元激子相互作用研究获进展
近日，华南师范大学信息光电子科技学院教授兰胜课题组在光学调控介电-金属复合纳米腔与单层二维材料强耦合的研究中取得重要进展。相关研究发表于ACS Nano。博士生刘诗媚和硕士毕业生邓富（现为香港科技大学博士生）为该论文共同第一作者，兰胜教授为通讯作者，华南师范大学为第一完成单位。等离子激元-激子的强耦