技术

技术

光子量子芯片让人工智能变得更智能和更环保

一组研究人员展示了即使是小规模的量子计算机也能通过一种新颖的光子量子电路提升机器学习性能。他们的发现表明,今天的量子技术不仅仅是实验性的,它在特定任务中已经可以超越经典系统。值得注意的是,这种光子方法还可以大幅减少能量消耗,提供一个可持续的前进道路,因为机器学习的能量需求正在飙升。 数据点的分类可以通过光子量子计算机完成,从而提高传统方法的准确性。图片来源: Iris Agresti 当前的热门研究主题之一是将两项最近的技术突破结合起来:机器学习和量子计算。一项实验性研究显示,已经小规模的量子计算机可以提升机器学习算法的性能。这项研究由维也纳大学的国际研究团队在光子量子处理器上进行。该研究最近发表在Nature…

光子在虚空中碰撞:量子模拟从无中创造光线

物理学家成功模拟了一种奇特的量子现象,即光似乎从空荡荡的空间中产生,这一概念至今仅存在于理论中。通过尖端的模拟技术,研究人员模拟了强激光如何与所谓的量子真空相互作用,揭示了光子如何相互反弹,甚至产生新的光束。这些突破恰逢新的超强激光设施准备在现实中测试这些令人困惑的效应,潜在地为揭示新物理学甚至暗物质粒子打开了一扇大门。 使用先进的计算建模,由牛津大学领导的研究团队,与里斯本大学的高级技术研究所合作,首次实现了实时三维模拟,展示了强激光束如何改变“量子真空”——这一状态曾被认为是空的,但量子物理学预测它充满了虚拟的电子-正电子对。 令人兴奋的是,这些模拟重现了量子物理学预测的一种奇特现象,称为“真空四波混合”。这表明,三束聚焦激光脉冲的综合电磁场可以极化真空中的虚拟电子-正电子对,导致光子像台球一样相互弹跳——在一种“黑暗中的光”过程中生成第四束激光。这些事件可以作为在极高强度下探测新物理学的探针。 “这不仅仅是学术好奇心——这是实验确认量子效应的重要一步,之前这些效应主要是理论上的,”研究共同作者、牛津大学物理系的彼得·诺雷斯教授说。 这项工作正值新一代超强激光即将上线之际。英国的Vulcan…

― Advertisement ―

spot_img

光子量子芯片让人工智能变得更智能和更环保

一组研究人员展示了即使是小规模的量子计算机也能通过一种新颖的光子量子电路提升机器学习性能。他们的发现表明,今天的量子技术不仅仅是实验性的,它在特定任务中已经可以超越经典系统。值得注意的是,这种光子方法还可以大幅减少能量消耗,提供一个可持续的前进道路,因为机器学习的能量需求正在飙升。 数据点的分类可以通过光子量子计算机完成,从而提高传统方法的准确性。图片来源: Iris Agresti 当前的热门研究主题之一是将两项最近的技术突破结合起来:机器学习和量子计算。一项实验性研究显示,已经小规模的量子计算机可以提升机器学习算法的性能。这项研究由维也纳大学的国际研究团队在光子量子处理器上进行。该研究最近发表在Nature…

More News

光子量子芯片让人工智能变得更智能和更环保

一组研究人员展示了即使是小规模的量子计算机也能通过一种新颖的光子量子电路提升机器学习性能。他们的发现表明,今天的量子技术不仅仅是实验性的,它在特定任务中已经可以超越经典系统。值得注意的是,这种光子方法还可以大幅减少能量消耗,提供一个可持续的前进道路,因为机器学习的能量需求正在飙升。 数据点的分类可以通过光子量子计算机完成,从而提高传统方法的准确性。图片来源: Iris Agresti 当前的热门研究主题之一是将两项最近的技术突破结合起来:机器学习和量子计算。一项实验性研究显示,已经小规模的量子计算机可以提升机器学习算法的性能。这项研究由维也纳大学的国际研究团队在光子量子处理器上进行。该研究最近发表在Nature…

过时手机如何为智能城市提供动力并拯救海洋

在全球每年生产超过10亿部智能手机的背景下,研究团队正在改变电子废物的处理方式。与其将旧手机扔掉,他们展示了一种开创性的方法:将过时的智能手机转变为微型数据中心。这种低成本的创新(每部手机仅8欧元)提供了实际应用,从监测公交乘客到观察海洋生物,而无需使用新技术。 每年,全球生产超过12亿部智能手机。电子设备的生产不仅耗能密集,还消耗珍贵的自然资源。此外,制造和运输过程会向大气中释放大量二氧化碳。同时,设备的老化速度比以往任何时候都快——用户平均每2到3年会更换仍然正常工作的手机。老旧设备充其量被回收利用,最糟糕的情况是最终被扔进垃圾填埋场。 尽管最可持续的解决方案是改变消费者的行为,更仔细地考虑每个新型号是否真的需要取代旧款,但这说起来容易做起来难。快速的技术发展令旧设备迅速过时。因此,需要替代方案——例如通过赋予设备全新的用途来延长其使用寿命。 这正是塔尔图大学计算机科学研究所的研究人员胡贝尔·弗洛雷斯、乌尔里希·诺比斯拉特、和智刚·尹,以及来自技术研究所的佩尔塞维朗·恩戈伊和他们的国际同事所测试的方法。“创新通常不是从新事物开始,而是从一种重新思考旧事物的方法开始,重新构想它在塑造未来中的角色,”胡贝尔·弗洛雷斯,普适计算的副教授解释道。他们证明了旧智能手机可以成功地转变为小型数据中心,能够高效处理和存储数据。他们还发现,建造这样的数据中心非常便宜——每个设备大约8欧元。 这些小型数据中心有广泛的应用。例如,它们可以在城市环境中,如公交车站,收集实时乘客数量数据,从而优化公共交通网络。…

光子在虚空中碰撞:量子模拟从无中创造光线

物理学家成功模拟了一种奇特的量子现象,即光似乎从空荡荡的空间中产生,这一概念至今仅存在于理论中。通过尖端的模拟技术,研究人员模拟了强激光如何与所谓的量子真空相互作用,揭示了光子如何相互反弹,甚至产生新的光束。这些突破恰逢新的超强激光设施准备在现实中测试这些令人困惑的效应,潜在地为揭示新物理学甚至暗物质粒子打开了一扇大门。 使用先进的计算建模,由牛津大学领导的研究团队,与里斯本大学的高级技术研究所合作,首次实现了实时三维模拟,展示了强激光束如何改变“量子真空”——这一状态曾被认为是空的,但量子物理学预测它充满了虚拟的电子-正电子对。 令人兴奋的是,这些模拟重现了量子物理学预测的一种奇特现象,称为“真空四波混合”。这表明,三束聚焦激光脉冲的综合电磁场可以极化真空中的虚拟电子-正电子对,导致光子像台球一样相互弹跳——在一种“黑暗中的光”过程中生成第四束激光。这些事件可以作为在极高强度下探测新物理学的探针。 “这不仅仅是学术好奇心——这是实验确认量子效应的重要一步,之前这些效应主要是理论上的,”研究共同作者、牛津大学物理系的彼得·诺雷斯教授说。 这项工作正值新一代超强激光即将上线之际。英国的Vulcan…
spot_img

Explore more

音乐的舒缓力量:减轻压力和痛苦

最近的一项研究首次揭示了音乐如何减轻晚期癫痫患者的痛苦和烦躁的机制。这项研究涉及对癫痫病房工作人员和音乐治疗师的访谈,审查现有研究,并在英国开展了一项针对医疗工作者的全国调查。 最近的一项研究首次揭示了音乐如何减轻晚期癫痫患者的痛苦和烦躁的机制。 在英国,大约有一百万人生活在癫痫中,其中超过一半患有通常需要专业护理的晚期阶段。这种状况常常与烦躁、攻击性、徘徊和抵抗护理等行为相关联。 这项研究发表在《自然心理健康》期刊上,强调了音乐治疗的各种好处,探讨了这些积极效果背后的原因,并提供了将音乐治疗有效整合到晚期癫痫患者护理中的框架。 音乐治疗,由训练有素的专业人员进行,可能包括唱歌、演奏或仅仅听音乐。治疗师还可以确定特定的方法,帮助家庭和照顾者将音乐融入到个人的日常护理中。…

借助人工智能辅助解锁创新研究假设

工程师们发明了旨在发现和完善研究假设的人工智能框架,旨在增强生物启发材料的特性。 制定一个原创且可行的研究假设对于任何科学家来说都是至关重要的,尽管这也可能需要大量时间。许多第一年的博士生花费大量时间仅仅是弄清楚他们的研究要调查什么。想象一下,如果人工智能可以协助这个过程,会发生什么? 麻省理工学院的研究人员提出了一种方法,通过人类与人工智能的合作,自主创建和评估各个领域的有前途的研究假设。他们最新的出版物解释了他们如何利用这一框架制定基于证据的假设,以满足生物启发材料领域未被满足的研究需求。 这项研究发表在Advanced Materials杂志上,合著者是Alireza…

月球水与地球古老起源之间的迷人联系

一组国际科学家在月球水的起源方面取得了重大发现,这可能会改变我们对地球与月球之间关系的理解,以及我们对整个太阳系的看法。他们的创新研究考察了月球水的同位素特征,揭示水来自于本地来源和彗星撞击。 研究人员对在阿波罗登月任务中收集的九个样本中的水进行了研究,运用了一种精确的技术来检测三重氧同位素。这项技术由加利福尼亚大学圣地亚哥分校的摩根·南·马丁内斯博士开发,将水分成不同的结合相——松散、紧密和矿物捕获,通过在50°C、150°C和1000°C的温度下逐步加热。结果表明,月球水具有混合起源:一部分来自类似早期地球的材料,另一部分则源自撞击月球的彗星。 来自VUB AMGC研究小组的马克斯韦尔·蒂门斯博士解释道:“这项研究标志着理解月球水来源的一次重大进展。我们的发现表明,月球获得了与地球形成相关的过程中的水,以及随后的彗星贡献,导致了我们今天所观察到的水库。” 报告强调了三个主要发现:早期地球特征,氧同位素成分与一种被认为是地球构建块的类型陨石——辉石球粒陨石类似;显著的彗星贡献证据,大量月球水显示出与彗星同位素的相似性;以及与之前认为大多数月球水是通过太阳风与月球岩石相互作用形成相比,太阳风的作用有所减弱,表明起源更加复杂的混合。…

揭示火星:隐藏水源和独特岩浆类型的新发现

最近的一项调查研究考察了火星早期历史中火星地壳厚度的变化如何影响该星球的火山活动和水系统。研究结果表明,早在数十亿年前形成的火星南部高地的大量地壳导致了花岗岩熔岩的生成,并维持了大型地下水库。这一见解挑战了对火星地质和水文历史的既定信念。 最近的一项调查研究考察了火星早期历史中火星地壳厚度的变化如何影响该星球的火山活动和水系统。研究结果发表在《地球与行星科学快报》上,表明早在数十亿年前形成的火星南部高地的大量地壳导致了花岗岩熔岩的生成,并维持了大型地下水库。这一见解挑战了对火星地质和水文历史的既定信念。 由莱斯大学的Cin-Ty Lee领导的研究团队显示,南部高地的厚地壳——在某些地方达到80公里——在诺亚纪和早期赫斯珀里亚纪(大约在30亿到40亿年前)期间的温度足够高,以产生下地壳的部分熔融。这种熔融主要是由放射性加热推动的,可能导致了显著数量的硅酸盐熔岩(如花岗岩)的生成,并支持了冰冻表层下的地下含水层。 Lee表示:“我们的研究表明,火星地壳中的过程比我们假设的更为活跃。南部高地的厚地壳能够产生花岗岩熔岩,而不需要板块构造,它还为稳定的地下含水层——液态水库的形成提供了条件——而这些我们通常认为是一个干燥、冰冻星球。”…

揭开早期太阳系冰质小天体的奥秘

最近来自中佛罗里达大学的研究为外太阳系的形成和演化提供了新的见解,该研究基于对越海王星天体(TNOs)和半人马星的研究。 今天在《自然天文学》发布的结果,展示了年轻太阳系中冰质材料的分布,并详细描述了TNOs如何在向内太阳系的巨型行星漂移时转变为半人马星,这些巨型行星位于木星和土星之间。 TNOs,被称为“行星小体”,是绕太阳运行的微小天体,其位于冥王星以外。它们从未凝聚成完整的行星,而是作为未受影响的时间胶囊,保存着关于数十亿年前分子动力学和行星迁移的重要线索。这些天体模拟冰质小行星,其轨道等于或超过海王星的轨道。 在这项具有开创性的UCF研究之前,虽然人们认识到TNOs根据其轨道特征和表面色调存在不同的种群,但它们的分子成分在很大程度上仍然未知。这一理解上的空白使得解释它们的颜色变化和动态行为变得具有挑战性。新研究通过提供组成见解填补了这一空白,解释了这一色彩多样性。 研究的第一作者诺埃米·皮尼亚-阿隆索评论道:“通过这项新研究,呈现出更加完整的多样性画面,拼图的碎片开始组合在一起。”…

年轻系外行星神秘的大气揭示惊人的起源

传统信念认为,行星大气层中的气体成分应该与形成它的物质盘中的气体一致。然而,研究人员首次将仍在形成中的行星大气中的气体与其母盘中的气体进行了比较。研究结果显示,该行星的碳含量意外地低于周围的盘。 正如一些孩子类似于他们的父母,许多科学家相信,正在发展的行星应该反映创造它们的气体和尘埃盘。 在西北大学的天体物理学家的领导下,这项开创性研究发现,正在发展的系外行星的气体成分不一定反映其周围母盘的气体成分。他们的研究揭示了行星大气与盘相比较时气体成分的显著差异。 这一意外发现增强了对当前行星形成模型的简单性的怀疑。 该研究定于周三(12月18日)在《天体物理学期刊快报》上发表。这是科学家首次同时研究系外行星及其母盘和主星的数据。…

揭开人工智能的面纱:人工智能如何反映人类偏见

最近在UCL进行的一项研究表明,人工智能(AI)系统倾向于继承并增强人类偏见,从而使这些AI的用户也发展出自己的偏见。 根据发表在《自然人类行为》上的研究,人类和AI偏见可以形成一个反馈循环,即使是轻微的初始偏见也会增加人类犯错误的可能性。 研究人员强调,AI偏见可能会产生重大现实影响,指出与有偏见的AI系统互动的个人更倾向于低估女性的表现,并高估白人男性获得高地位工作的可能性。 UCL心理学与语言科学系、马克斯·普朗克UCL计算精神病学和老龄化研究中心及MIT的共同首席作者Tali Sharot教授表示,“人类天生就有偏见,因此当我们用人类创造的数据训练AI时,AI算法会捕捉到这些数据中存在的人类偏见。因此,AI倾向于利用并放大这些偏见,从而提高其预测准确性。”…

宇宙难题:超大质量黑洞如何阻止了一个古老恒星大都市的增长

银河团,往往被比作宇宙中的大型城市,内部容纳了许多已经达到生长极限并停止星际形成的巨大椭圆星系。停止星际形成的原因仍然是一个谜。在最近的一项研究中,科学家们利用詹姆斯·韦伯太空望远镜探索了一个原初星系团,它作为当前星系团的前驱,为超大质量黑洞如何抑制星际形成提供了线索,进而促成了巨型椭圆星系的发展。 星系形成及其生长完成的过程是天体物理学中的一个重要课题。银河团是宇宙中密集的区域,主要由巨大椭圆星系构成——这些是庞大而古老的结构,主要含有老年恒星。虽然停止这些星系的星际形成的确切原因仍在讨论中,但一个普遍的理论认为,超大质量黑洞(SMBHs)可能在这个现象中显著扮演了角色。它们强大的能量可能会减少星系的气体供应,这可能促进当今巨型椭圆星系的形成。 在这种背景下,一个研究团队考察了位于距离地球110亿光年的古老星系团——蜘蛛网原初星系团中的巨型星系,利用来自詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的数据。该研究由日本早稻田大学的副教授 Rhythm Shimakawa…

探索宇宙中奇异的混合体:研究人员深入研究独特的小行星-彗星混合体的奥秘

科学家们最近领导一个团队首次发现,奇龙有着独特的表面化学特征,使其与其他半人马星体不同。它的表面由二氧化碳和一氧化碳冰组成,并且在其彗发中含有二氧化碳和甲烷气体,彗发是包围奇龙的尘埃和气体的云状 envelope。 尽管我们的太阳系已经存在数十亿年,但我们现在才逐渐熟悉它最有趣和动态的居民之一,称为(2060)奇龙。 奇龙被归类为“半人马”,这是天文学家用来指代在木星和海王星之间绕日运行的天体的术语。类似于神话中的半人马,这些天体同时具有小行星和彗星的混合特征。 在詹姆斯·韦伯太空望远镜的帮助下,佛罗里达大学航天研究所(FSI)的科学家们最近发现奇龙的表面化学与其他半人马不同。具体来说,它的表面包括二氧化碳和一氧化碳冰,且它的彗发中丰富的二氧化碳和甲烷气体。…

对26,000颗垂死恒星的大规模研究揭示了天体物理现象的秘密

一项涉及26000多颗白矮星的最新研究验证了一个长期以来被怀疑但之前未被证实的现象:温度较高的白矮星的体积略大于温度较低的白矮星,即使它们的质量保持不变。 一项涉及26000多颗白矮星的最新研究验证了一个长期以来被怀疑但之前未被证实的现象:温度较高的白矮星的体积略大于温度较低的白矮星,即使它们的质量保持不变。 这一发现使研究人员更接近将这些恒星残骸用作自然实验室,探索极端引力的影响并寻找难以捉摸的暗物质粒子。约翰霍普金斯大学领导的这项研究结果已发表在《天体物理学杂志》上。 约翰霍普金斯大学的天体物理学家、研究的首席研究员尼科尔·克伦普勒表示:“白矮星提供了验证标准物理学基础理论的最佳机会之一,同时期望揭示新的基础物理学。为了寻找暗物质、量子引力或其他非凡现象,我们首先必须充分理解常规物理。如果没有,似乎新的东西可能只是已知效应的不同表现。” 白矮星是曾经类似于我们太阳的恒星的残骸,但它们已耗尽氢核燃料。这些紧凑的恒星非常致密;一茶匙它们的物质可以重达一吨,使它们显著比典型物质更重。高浓度的质量导致的引力可以是地球上引力的数百倍。…

天文学家发现早期宇宙的巨大黑洞处于盛宴后的沉睡状态

  研究人员已确认一颗来自早期宇宙的巨大黑洞,目前处于“休眠”状态,因过度消费而疲惫。 这种情况类似于熊在冬眠前狂吃鲑鱼,或在盛宴后休息;这颗黑洞已经消耗了过多的物质,现在在其银河系内处于休眠阶段。 由剑桥大学牵头的全球天文学家团队,利用NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦布太空望远镜发现了这颗黑洞,该黑洞出现在大爆炸后仅800百万年。 这颗黑洞极其巨大,质量是我们的太阳的4亿倍,使其成为韦布在宇宙这一阶段发现的最重的黑洞之一。其质量大约占其宿主银河系的40%,而我们本地宇宙中的典型黑洞通常只占其银河系质量的约0.1%。…

重新发现旋律:一部失落乐谱如何让历史音乐重现生机

一段在苏格兰第一部完整印刷书籍中发现的“失落”音乐为五个世纪前的音乐声音提供了见解。研究人员正在深入探讨这段乐谱的背景,它仅由55个音符组成,以便更好地理解早期十六世纪的苏格兰音乐。 一段在苏格兰第一部完整印刷书籍中发现的“失落”音乐为五个世纪前的音乐声音提供了见解。 来自爱丁堡艺术学院和比利时鲁汀大学的学者正在探索这段乐谱的起源,这段乐谱只有55个音符,目的是为了更好地理解1500年代早期宗教改革前的苏格兰音乐。 研究人员强调这一令人兴奋的发现是500年前苏格兰宗教机构音乐的独特范例,也是那个时代东北苏格兰唯一存留下来的作品。 学者们在一部1510年的《阿伯丁日课》中发现了这段音乐,这本书是一系列供苏格兰日常礼拜使用的祷告、圣歌、诗篇和经文的汇编,还详细记录了苏格兰圣人的生平。这份特定副本被称为“格拉米斯副本”,因为它曾储存在安格斯的格拉米斯城堡,目前保存在爱丁堡的苏格兰国家图书馆。…