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

掌握搅拌技术:完善纳米结构合成的秘密

搅拌在实现均匀性和有效气体交换方面的重要性多年来已得到充分证实。在纳米簇合成过程中调节搅拌速度对于生产具有特定尺寸、形状、光学特性和稳定性的纳米结构至关重要。这个概念在由基础科学研究院算法与机器人合成中心的Bartosz A. GRZYBOWSKI主任领导的最新研究中得到了强调。 在他们的研究中,研究人员专注于在传统的氢化钠/谷胱甘肽框架内合成荧光银纳米簇。他们发现,氧气及时且适当的输送对合成结果有显著影响。 通过改变搅拌条件,可以微调所产生的纳米结构特性——从不稳定且非荧光到高度荧光。将搅拌棒的尺寸从25…

革命性催化剂为可持续能源和环保解决方案铺平道路

一种极大提高氨转化率的催化剂有潜力增强废水处理、可持续化学生产和氢气生成。 一组研究人员创造了一种高效的催化剂,显著提高了氨转化的效率。这项研究发表在先进能源材料上,展示了该催化剂在废水处理、绿色亚硝酸盐和硝酸盐的生产以及氢气生成方面的显著进展。 催化剂是加速化学反应的材料,通过提供更高效的反应路径,使反应更容易启动和完成。由于催化剂在反应中保持不变且不被消耗,因此可以重复使用,并在许多工业、环境和生化应用中发挥关键作用。 研究团队包括来自日本北海道大学、澳大利亚悉尼科技大学及其他机构的专家,创造了被称为NiOOH-Ni的催化剂,该催化剂通过将镍(Ni)与镍氧氢氧化物结合而成。 过量的氨会导致严重的环境问题,例如水体中肆虐的藻类繁殖,降低氧气水平并危及水生生物。在高浓度下,氨对人类健康和野生动物都构成风险。因此,有效管理和转化氨是至关重要的,但其腐蚀性特征使其处理起来具有挑战性。…

船舶排放的硫减少,但全球变暖仍在加速

新的研究显示,自2020年实施船舶排放规制以来,船舶轨迹减少、云层覆盖降低以及变暖加剧。 前一年是地球有记录以来最热的一年。最近的研究表明,2023年所观测到的异常温暖中大约有20%可归因于航运部门降低的硫排放,尤其在北半球尤为明显。 这项研究由美国能源部太平洋西北国家实验室的科学家进行,已发表在期刊《地球物理研究快报》中。 2020年,国际海事组织推出规章,要求全球航运燃料的硫含量减少约80%。因此,向大气中排放的硫气溶胶减少了。 当船舶燃烧燃料时,会向空气排放二氧化硫。在阳光照射下,大气中的化学反应可能导致硫气溶胶的生成。这些硫排放被认为是一种污染形式,可能导致酸雨,其主要目的是改善靠近港口的空气质量。…

转变循环:从无止境的滑动到有意识的生活

研究人员开发了一款名为Mindful Scroll的应用程序,旨在帮助用户摆脱无尽的消极信息滚动,将正念融入日常生活中。 你是否经常发现自己在社交媒体上无休止地浏览负面新闻,想要摆脱这种状态?现在有一款专为此而设计的应用程序。 Mindful Scroll是一款由滑铁卢大学的研究人员创建的移动应用,旨在帮助个人远离无尽的消极滚动,拥抱正念于日常活动中。…

通过螺旋结构提升固态电解质的导电性和稳定性

多年来,固态电解质因其在能源存储解决方案中的潜在应用,特别是在固态电池的开发方面,受到了广泛研究。这些材料提供了一种比传统液体电解质更安全的选择——液体电解质是目前使用的物质,能够促进电池内的离子运动。然而,迫切需要创新的方法来增强现有固体聚合物电解质的性能,以满足未来材料的需求。 伊利诺伊大学香槟分校的材料科学与工程研究人员研究了螺旋次级结构如何影响固态肽聚合物电解质的导电性。他们的研究结果表明,与“随机卷曲”相对应的结构相比,螺旋结构显著提升了导电性。此外,他们发现,较长的螺旋链与增强的导电性相关,并且这一结构改善了材料在温度和电压变化下的整体稳定性。 “我们提出利用次级结构——例如螺旋——来精炼和增强固体材料中离子导电性的基本属性的想法,”领导这项研究的克里斯·埃文斯教授解释道。“我们使用的螺旋与生物肽中发现的相同结构,但在这里应用于非生物应用。” 通常,聚合物会采用随机形状;然而,通过操控聚合物主链,可以创建类似于DNA的螺旋结构。这种排列产生了一个宏观偶极矩——正负电荷的大幅分离。在螺旋长度上,每个肽单元的小偶极矩结合在一起,增强宏观偶极,从而提高了导电性和介电常数——这是材料存储电能的能力的一个指标——这反过来又改善了电荷传输。肽链越长,螺旋的导电性越强。 埃文斯进一步指出:“这些聚合物与标准聚合物相比保持了更大的稳定性——因为螺旋形成了一种非常稳定的结构。它们能够比随机卷曲的聚合物更好地承受高温和高电压,而不会退化或失去螺旋形状。我们没有观察到在达到预期使用寿命之前有任何聚合物分解的迹象。”…

揭示了一种革命性的方式来加热火星并使其适宜居住

  自从发现火星是一个寒冷且荒凉的地方以来,科学家们一直想知道是否有可能使其更适合生命。 在8月7日发布于《科学进展》上的一篇开创性文章中,来自芝加哥大学、西北大学和中佛罗里达大学的团队提出了一种创新的火星 terraforming 战略。该方法涉及向火星大气中释放工程化的尘埃颗粒,可能使该行星的温度提高超过…