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
新型光芯片可执行深度神经网络关键计算
科技日报北京12月2日电(记者张佳欣)2日发表在《自然·光子学》杂志上的论文称,美国麻省理工学院科学家开发出一种全集成光芯片。它能以光学方式执行深度神经网络所需的所有关键计算,为制造能实时学习的高速处理器打开了大门。这种新型光芯片能够在不到半纳秒的时间内,完成机器学习分类任务的关键计算,性能与传统硬
基于内存计算技术的人工智能芯片问世
通过改变计算的基本属性,美国普林斯顿大学研究人员日前打造的一款专注于人工智能系统的新型计算机芯片,可在极大提高性能的同时减少能耗需求。 该芯片基于内存计算技术,旨在克服处理器需要花费大量时间和能量从内存中获取数据的主要瓶颈,通过直接在内存中执行计算,提高速度和效率。芯片采用了标准编程语言,在依
可重构计算芯片将助“中国芯”弯道超车
科技日报西安10月26日电 (记者张盖伦)“可重构计算芯片技术是集成电路领域非常有希望的差异化技术,具有广泛适用性。”在中国工程院主办,西安交通大学和中国工程院信息与电子工程学部共同承办的国际工程科技发展战略高端论坛上,清华大学微电子学研究所所长魏少军教授表示,其团队已经和清华紫光等企业合作,
科学家发现光子晶体可调控等离激元光催化反应机制
近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿团队在等离激元耦合光子晶体光催化研究中取得新进展。团队通过将金(Au)等离激元纳米颗粒组装在二氧化硅(SiO2)光子晶体中,并辅之以铂(Pt)催化剂,构建了三维催化剂PtAu/SiO2,实现了光子和等离激元量子效应的协同,进而以光催化甲
科学家研制出低阈值、超快可切换的准二维钙钛矿微纳激光光源
微纳激光器是光子芯片的核心器件之一,在高速光通讯、高分辨率生物成像和传感等领域具有重要应用前景。然而,随着器件尺寸的减小,微腔损耗和材料损耗显著增加,导致激射阈值也随之上升。因此,小尺寸和低阈值之间的矛盾一直是激光器微型化进程中被广泛接受的权衡难题。钙钛矿材料因其优异的光学与制备特性而备受关注。它不
人造神经元计算速度超过人脑
神经元在大脑中储存和传输信息。图片来源:CNRI/SPL 一种以神经元为模型的超导计算芯片,能比人脑更高效快速地加工处理信息。近日刊登于《科学进展》的新成果,或许将成为科学家们开发先进计算设备来设计模仿生物系统的一项主要基准。尽管在其商用之前还存在许多障碍,但这项研究为更多自然机器学习软件
类神经元计算机新材料问世
俄罗斯国立核研究大学莫斯科工程物理学院的学者们,与俄罗斯科学院的专家们通力合作,推出了能实现电阻开关两极效应的新材料。这些材料可被用来研发类似人脑神经元的、能储存和处理信息的计算机。研究结果发表在《自然·通讯》杂志上。 借助新材料制造的计算机,将拥有新的信息处理方法,因为其内部存储器和硬盘将像
人工神经元利用光实现神经形态计算
沙特阿卜杜拉国王科技大学研究团队开发出一种人工神经元,可利用光电实现神经形态计算。新技术模仿突触或神经元功能,可适应和重新配置其对光的响应进而完成计算。这项突破性进展发表在最新一期《光:科学与应用》杂志上。 团队利用二维材料二硒化铪设计并制造了金属氧化物半导体电容器(MOSCap)。这种器件采
亚马逊云计算CEO承诺“重大”的AI产品更新:AI是永无终点的竞赛
12月3日消息,亚马逊云计算部门新任首席执行官马特·加曼(Matt Garman)表示,人工智能是一场没有终点的竞赛。“这是一项非常重要的技术,“加曼说。“它将永远持续下去。”今年6月成为Amazon Web Services(AWS)首席执行官的加曼即将在亚马逊年度大会re:Invent上发表他上
癫痫大发作的单光子发射计算机断层扫描(
SPECT是通过向体内注射能发射γ射线的示踪药物,检测体内γ射线发射来进行成像的技术,可以反映脑灌注的状况,是难治性癫痫术前定位的一个辅助方法。在发作间期癫痫灶呈低代谢,在发作期呈高代谢。发作期SPECT与MR融合图像对癫痫灶的定侧、定位均有较高的准确性。 PET成像时体内注射的放射药物衰减产
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
PPM计算
TDS就是水中溶解物质的总含量,包括钙镁离子、胶体、悬浮颗粒物、蛋白质、病毒、细菌、微生物及尸体。1、水中TDS值为2900PPM,表示水中杂质总含量为0.29%,要知道其中各杂质的含量必须用其他方法测定。2、若饮用水TDS为100PPM,表示水中杂质总含量为0.01%。TDS数值越小,也就说明水中
追光!来2023中关村论坛前沿信息科技展区
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/501662.shtm让传统摄像头变身“超级眼睛”、更高速率的光通信芯片、在单个芯片中可集成超过10000个光子器件……前沿信息科技展区 主办方供图在2023中关村论坛前沿信息科技展区,山河光电带来了一款超
计算物质的溶出速率怎么计算
定时测定被溶出物质在溶液中的浓度,将两次溶出的浓度差比上时间差,就是溶出速率。例如时间(分)0510152025时间差55555浓度c1c2c3c4c5c6浓度差c2-c1c3-c2c4-c3c5-c4c6-c5速率(c2-c1)/5.................................
计算物质的溶出速率怎么计算
定时测定被溶出物质在溶液中的浓度,将两次溶出的浓度差比上时间差,就是溶出速率。例如时间(分)0510152025时间差55555浓度c1c2c3c4c5c6浓度差c2-c1c3-c2c4-c3c5-c4c6-c5速率(c2-c1)/5.................................
孔径计算经典计算方法的比较
所谓经典的宏观热力学概念是基于一定的孔填充机理的假设,是与孔内毛细管凝聚现象相关、以Kelvin 方程为基础的方法(如BJH 法)。它们可应用于介孔分布分析,但不适用于微孔填充的描述。经典的微孔处理方法,如DR法和半经验处理方法(如HK 和SF 法)都是基于不同的材料建立模型进而描述微孔填充,不能应
回收率计算公式怎么计算?
加入已知浓度A的待测物质,用该方法测定其浓度值B,回收率=(A/B)×100%.注:已知浓度A应在该检测方法的可以检测浓度范围内。加标回收率,一般是测定样品中待测物质的浓度为C;再取另一份样品,加入定量待测物质(定量加入待测物质的理论浓度为E)(加入待测物质的量最好与样品中待测物质的量一样)测定其浓
粉尘浓度的计算及计算公式
随着环保要求的越来越严格化,在各个行业里面大家都越来越多的会提到一个词“排放浓度”。那么今天我们就来了解下粉尘的排放浓度。1、粉尘排放浓度的概念:排放的废气中所含污染物的浓度,以mg/m3计。换句话说就是:含尘气体在经过除尘器过滤之后排放的污染物是多少毫克每立方。2、如何计算:其实根据概念很容易理解
孔径计算经典计算方法的比较
所谓经典的宏观热力学概念是基于一定的孔填充机理的假设,是与孔内毛细管凝聚现象相关、以Kelvin 方程为基础的方法(如BJH 法)。它们可应用于介孔分布分析,但不适用于微孔填充的描述。经典的微孔处理方法,如DR法和半经验处理方法(如HK 和SF 法)都是基于不同的材料建立模型进而描述微孔填充,不能应
DNA计算机芯片制造模式有了雏形
美国杜克大学研究人员称,他们利用携带全部生命信息的DNA(脱氧核糖核酸)的独特双螺旋结构,将经过改造的DNA片段和其他分子进行简单混合,即可制造出无数个同样的、细小的、像华夫饼干一样的器件。利用这种技术,将来或只需一天时间就可达到现在全球每月的芯片生产量。 杜克大学电子和计
首个竖放晶体管计算机芯片问世
据《科学》消息,美国万国商业机器公司(IBM)和三星的研究人员已经制造出首个将晶体管竖立在两端的计算机芯片原型,即垂直传输场效应晶体管。这一变化将使电路的封装更加紧密,并使更快或更节能的设备成为可能。一种新的具有垂直传输场效应的晶体管 业界知名硬件拆解与分析机构TechInsights半导体行
阿里云:CPU为中心的计算体系也可加速AI推理
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515906.shtm
美国AI新计划让科学家“摸到”超级计算机
为促进人工智能在许多学科中的研究,提高人工智能系统的安全性、可靠性和可信度,美国国家科学基金会(NSF)近日宣布了国家人工智能研究资源(NAIRR)计划的首个项目。据《科学》报道,在这个为期两年的项目中,35人将获得由政府资助的“超级计算机时间”。这些科学家虽然拥有自己的实验室,但却苦于无法获得训练
陈绝缘体内或存在拓扑激子
美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称,陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子,这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。 当电子吸收光并跃迁到更高能级或能带时,受激电子会在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。由于电子带负电荷而空穴带正电荷,两者会通过
首次在集成光子芯片上产生偏振纠缠光子对
近日,中科院西安光学精密机械研究所的外专千人计划Brent E. Little与加拿大魁北克国立科学研究所、香港城市大学、澳大利亚墨尔本皇家理工大学等单位合作,利用非线性微环谐振腔中TE和TM模式间的自发四波混频效应,结合微环谐振腔的滤波选模作用,首次在集成光子芯片上产生了偏振纠缠光子对的研究成
关于局限半导体结构的研究
基于半导体材料的量子光学设计在量子密码学以及量子通讯应用及研究中发挥着越来越重要的作用。在本应用文档中,我们将介绍砷化镓的激子化激元以及砷化铟量子点的光谱学测量。所有的实验都是在4~60K的制冷温度下进行的。相对于光之间直接作用,电控制光学器件显得非常的简单。因此,在量子光学中,依然通过把光变为电信
色散的相关定义
色散能够给人们带来美丽的彩虹,但是如果色散发生在光通信系统中,就没有那么美好了。尽管色散的概念是从光的色散现象提出来的,但色散的含意远超出了光在介质中传播的范畴,它涉及了介质中集体激发的各个领域。例如格波的频率与其波矢的关系称格波的色散关系。光波与长光学横波耦合而产生的极化激元(电磁耦合场量子)的频
关于色散的定义介绍
色散能够给人们带来美丽的彩虹,但是如果色散发生在光通信系统中,就没有那么美好了。尽管色散的概念是从光的色散现象提出来的,但色散的含意远超出了光在介质中传播的范畴,它涉及了介质中集体激发的各个领域。例如格波的频率与其波矢的关系称格波的色散关系。光波与长光学横波耦合而产生的极化激元(电磁耦合场量子)
光量子计算技术的突破:多个单光子间量子干涉获证
技日报北京4月22日电 (记者张佳欣)由奥地利维也纳大学菲利普·瓦尔特领导的一个国际研究团队在量子技术方面取得重大突破:成功利用一种新型资源高效平台展示了多个单光子之间的量子干涉。发表在最新一期《科学进展》上的这项研究代表了光学量子计算领域的一大进步,为开发更具扩展性的量子技术铺平了道路。光子之间的
陈绝缘体内或存在拓扑激子
激子(e)及其空穴(h)相互环绕(艺术图)。图片来源:俄克拉荷马大学科技日报北京8月28日电(记者刘霞)美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称,陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子,这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。当电子吸收光并跃迁到更高能级或能