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
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
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
我国科学家成功给低对称极化激元拍照
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491104.shtm 科技日报北京12月13日电 (记者陆成宽)基于极化激元的纳米光子学技术能够在深亚波长尺度实现对光子的操控,是未来实现高速光信息处理的关键。来自国家纳米科学中心等单位的研究人员成
我国科学家成功给低对称极化激元拍照
基于极化激元的纳米光子学技术能够在深亚波长尺度实现对光子的操控,是未来实现高速光信息处理的关键。来自国家纳米科学中心等单位的研究人员成功给低对称极化激元拍了个照,实现了低对称声子极化激元的实空间成像,证实了近场“轴色散”效应,揭示了一种新的在纳米尺度实现光子操控的可行路径。相关研究成果12月12
研究人员首次实现声子极化激元电激发
据最新一期《自然》杂志报道,美国纽约市立大学研究人员在创造新型光热材料方面迈出重要一步:他们首次实现了一种利用电流激发声子极化激元的新机制,为开发更低成本、更小巧的长波红外光源和更高效的冷却设备开辟了新途径。人们常常苦恼,手机用久了就发烫,未来这一问题有望解决,并且手机还有望内置微小传感器,以超高灵
边缘计算实现AI智能互联世界
在电子智能领域,所有类型的芯片厂商都不约而同的研发推出各种不同类型的AI处理器。国外大企,像高通、英伟达等,都已宣布推出用于智能手机和其他移动设备的神经引擎。例如在智能手机中添加AI功能和手机的Face ID应用等。使用边缘侧AI自行处理相比传输到云端处理更安全、私密,响应时间更快。按照整体大趋势,
超高分辨散射式近场光学显微镜在超快研究领域应用进展
近年来,范德瓦尔斯(vdW)材料中的表面极化激元(SP)研究,例如等离极化激元、声子极化激元、激子极化激元以及其他形式极化激元等,受到了广大科研工作者的关注,成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中,范德瓦尔斯原子层状晶体存在独特的激子极化激元,可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同
我国科学家在极化激元领域取得新进展
如何在微观世界里更好地操控光,让通信、成像等技术实现新飞跃?我国一支科研团队通过国际合作,在极化激元领域取得最新进展,有望实现纳米尺度上光的精确操控并提升纳米级光电互联和光学传感等应用水平。研究成果18日由国际学术期刊《自然·纳米技术》在线发表。 极化激元是一种由入射光与材料表界面相互作用形成
节能计算机获突破:更快自旋波催生新型计算机
世界各地的科学家正在努力寻找当前电子计算技术的替代方案,而磁学领域正在出现一种新的信息传输方式:磁介质中产生的波可代替电子交换用于传输,但迄今为止,计算速度仍太慢。奥地利维也纳大学科学家发现了一种新方法,能让自旋波变得更短且更快。该发现是迈向磁振子计算的重要一步,研究成果发表在最新的《科学进展》上。
我国科学家突破片上纳米尺度光操控难题
我国科学家在纳米尺度光操控领域取得重要进展。记者10日获悉,来自上海交通大学、国家纳米科学中心等单位的科研人员,成功实现芯片上纳米光信号的高效激发与路径分离,为开发更小、更快、能耗更低的下一代光子芯片奠定了坚实基础。相关研究成果发表于《自然·光子学》杂志。 随着芯片尺寸不断缩小、能耗要求持续降
AI芯片展会|2024上海国际计算机及控制芯片展览会「上海半导体展」
2024年第二十一届中国国际半导体博览会(IC CHINA)时 间:2024 年 9 月 5 一 7 日地 点:中国·北京 · 北人亦创国际会展中心参展咨询:021-5416 3212大会负责人:李经理 136 5198 3978(同微)作为中国半导体行业协会主办的唯一展览会,自 2003 年起已连
化学所在低维有机光子学元件合作研究中取得重要进展
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。 中国科学院化学研究所光化学重点实验室的研究人员近年来在低维有机材料光子学方面进行了系统的研究。在前期对一维有机光波导材料的研究中(Adv. Mater., 2008,
AI能让计算机直观学习思考
科学家们正尝试解决人与机器之间的差距问题。英国《自然·人类行为》上发表的一项研究指出,一个人工智能(AI)系统能以类似婴儿的方式学习物理世界的基本常识性规则。 “直观物理学”是体现智力的基础,使人们能够与物理世界进行真实的接触,这也是人类所谓“常识”的关键组成部分。人类在这方面具有先天优势,即
光子材料可实现超快的光基计算
中佛罗里达大学的研究人员正在开发新的光子材料,这些材料有朝一日可能被用来实现超快、低功率的光基计算。这种独特的材料被称为拓扑绝缘体,类似于被翻转过来的电线,绝缘体在里面,而电流沿着外部流动。为了避免今天越来越小的电路所遇到的过热问题,拓扑绝缘体可以被纳入电路设计中,以便在不产生热量的情况下将更多的处
认知计算为节能减排培养“超级专家”
如今,公众比以往任何时候都关注空气质量,起床打开手机看空气质量已经成为习惯。空气质量软件也成为各种智能终端的出厂默认装备。类似墨迹天气、全国空气质量等空气质量预报软件已经不止上百种。 今年初,“全国空气质量预报信息发布系统”上线,城市空气质量预报发布内容包括未来24小时、48小时空气质量指数范
节能变压器的计算公式
节能变压器的计算公式 (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定
韩国:神经元芯片成AI研发“明星”
纳沛斯半导体是一家大型半导体封测企业,在韩国和全球半导体业界以技术和实力著称。不久前,记者参加了纳沛斯半导体公司的一场产品说明会,会后采访了该公司未来智能事业部部门长安廷镐先生。说明会由安先生主持,会上的明星是一款产品编号为NM500的AI芯片,被称为全球第一片正式量产的神经元芯片(NPU)。
神经形态计算:低功耗AI的未来途径
数据驱动的应用,特别是人工智能(AI)的日益普及,正在改变人类与技术的互动方式,也引发了人们对其进一步研究、开发和应用的浓厚兴趣,从而有效解决许多长期未解的复杂问题。不过,AI对环境的影响也愈发受到关注。为了应对低功耗系统执行复杂AI算法的挑战,神经形态技术是未来计算领域的有力竞争者,特别是在解决复
美首次在室温下演示电磁激子发出激光现象
据物理学家组织网6月21日报道,美国研究人员在最新一期《自然・光子学》杂志上发表报告称,他们首次在室温条件下成功演示了期盼已久的电磁激子发出激光现象。该研究或有助于研发可用于通讯和量子计算等领域的更加高效、灵活的激光器。 这是研究人员首次在室温条件下,在一个有机半导体材料上实现了让电
突破限制!非双曲材料中发现长程双曲极化激元
7月17日,记者从中国地质大学(武汉)获悉,该校李国岗教授、戴志高教授团队联合新加坡南洋理工大学王岐捷教授、胡光维教授团队的一项最新研究成果《非双曲材料中发现长程双曲极化激元》在《自然》杂志发表。双曲材料因其独特的电磁特性被视为纳米光子学的核心载体之一,但其光学响应被限制在固定的双曲频段,极大限制了
太赫兹声子极化激元产生及相干调制机理研究获进展
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所研究团队在太赫兹驱动声子极化激元产生及相干调制机理方面取得进展。高速信号调制技术是光通信、数据中心、量子计算等领域的核心。近年来,硅基和铌酸锂基两大技术路线在材料集成、工艺突破与应用场景扩展方面均取得进展。目前已实现数百GHz的信号调制,但受限于电极微波与光波速
太赫兹声子极化激元产生及相干调制机理研究获进展
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所研究团队在太赫兹驱动声子极化激元产生及相干调制机理方面取得进展。 高速信号调制技术是光通信、数据中心、量子计算等领域的核心。近年来,硅基和铌酸锂基两大技术路线在材料集成、工艺突破与应用场景扩展方面均取得进展。目前已实现数百GHz的信号调制,但受限于电极微波
科学家开发出光量子计算芯片
中国科研人员参与的国际团队8月20日在英国《自然—光子学》杂志上发表论文称,他们利用硅光子集成技术开发出一款通用光量子计算芯片。其能用于执行不同的量子信息处理任务,从而在推动光量子计算机大规模实用化上迈出重要一步。 光量子计算机使用光子来编码量子比特,通过对光子的量子操控及测量实现量子计算,有
物理所首次发现保偏等离激元纳米光波导和纳米光子路由器
中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)徐红星研究员领导的研究小组一直致力于等离激元光子学(Plasmonics)这一新兴领域的研究。他们在纳米光传导和单分子远程探测【Nano Lett. 9, 2049 ,(2009)】、纳米光电集成基础的光-激子转
AI技术助力膜蛋白靶点计算药物开发
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518129.shtm
科学家首次在稀土晶体中发现双曲声子极化激元
双曲材料因其独特的电磁特性被视为纳米光子学的核心载体之一,但其光学响应被限制在固定的双曲频段,极大限制了应用潜力。 中国地质大学(武汉)李国岗教授、戴志高教授团队联合新加坡南洋理工大学王岐捷教授、胡光维(南洋助理教授)团队首次在非双曲晶体钒酸钇中观察到“双曲表面声子极化激元”,突破了学界对双曲
20点直播|厦大田中群院士分享等离激元光子学
2021年10月29日晚 8:00(北京时间),大家期待已久的 iCANX Talks第75期即将重磅来袭,本期直播我们有幸邀请到厦门大学的田中群教授来到iCANX Talks讲座系列,敬请期待! The highly expected iCANX Talks Vol.75 will be
20点直播|厦大田中群院士分享等离激元光子学
2021年10月29日晚 8:00(北京时间),大家期待已久的 iCANX Talks第75期即将重磅来袭,本期直播我们有幸邀请到厦门大学的田中群教授来到iCANX Talks讲座系列,敬请期待! The highly expected iCANX Talks Vol.75 will be
德研发出世界首个表面等离激元电路
如何在纳米尺寸的集成芯片上实现像操纵电子一样来操控光子是光电子技术未来发展的关键。德国维尔茨堡大学的物理学家近日成功研发出世界首个表面等离激元电路,在可能取代“集成电路”的新一代信息技术领域取得进展。 在计算机技术领域,多年前就不再提高经典处理器的时钟频率,增加计算能力只能通过应用多个处理
美研制新型偏振激光器-能耗可减少1000倍
据中国国防科技信息网报道,美国密歇根大学研制出了受激散射偏振光放大器(LASSP),可作为现有激光器的一种替代方案,能耗可减少1000倍。 利用极化效应,部分光子和工作物质相互作用可产生连续光束,研究人员预测LASSP可用于当今激光器应用的任何领域,如光通信和激光手术。目前 LASSP