二己酸

美国明尼苏达大学双城分校科学家开发出一种新型超导二极管，该器件更节能，可一次处理多个电信号，还包含一系列控制能量流动的门，而此前的超导二极管不具备这一功能。新型超导二极管有助扩大量子计算机的规模，提高人工智能（AI）系统的性能。相关论文发表于最新一期《自然通讯》杂志。新型超导二极管。图片来源：明尼苏达大学双城分校论文资深作者、物理与天文学院副教授弗拉德普瑞比格指出，科学家希望使计算机变得更强大，但目前的材料和制造方法很快会出现一些硬件上的瓶颈，因此需要新方法来开发计算机，目前提高计算能力的最大挑战之一是其耗能太高。二极管通常由半导体制成，但科学家一直希望用超导体制造二极管，因为超导体能在不损失能量的情况下工作。在最新研究中，普瑞比格团队使用3个约瑟夫逊结制造出了新超导二极管。这些约瑟夫逊结通过将非超导材料夹在超导体之间制成，随后他们让超导体与半导体层相连，这一独特设计使他们能用电压控制设备的行为。结果显示，该设备能够处理多个信号输入，而典型的二极管只能处理一个输入和一个输出。这一功能可应用于神经形态计算，这种计算通过模仿神经元在大脑中的功能来提高AI系统的性能。研究团队表示，该设备接近有史以来最高能效，而且他们首次证明了可添加门并施加电场来获得这些特性。新设计不仅所用材料更适合工业生产制造，还提供了新功能，原则上适用于任何类型的超导体，并有助于促进量子计算机的开发。

2018年8月9日-11日，在这个酷暑的季节，炎热的天气也没有挡住学术人交流学习的脚步。就在金城兰州，“第二次全国计算毒理学学术会议暨中国毒理学会第一届计算毒理专业委员会第二次会议”盛大召开。此次会议中心议题为“计算/预测毒理学：现状与展望”，旨在邀请知名领域专家就计算毒理学自身理论与方法学的发展及其在毒物鉴定和效应评估中的应用前景进行广泛而深入的学术交流，进行专场学术报告和展板交流，促进我国计算毒理学科的健康发展，为计算毒理新思路、新方法与新技术及其在污染与健康研究中的应用进展提供交流平台。为加强与客户之间的联系，同时提供更优质的服务，推进更先进的实验室技术，北京普立泰科仪器有限公司积极参加了这次技术交流会。 普立泰科总经理田莉娟女士与各位专家合影 在会上，普立泰科公司技术服务工程师郝开拓先生从全二维色谱技术的用途出发，详细的阐述了技术相关的原理、特点及应用解决方案。全二维气相技术作为近年来颇受关注的一项新兴色谱分离技术，越来越受到实验室老师的关注。 普立泰科郝开拓先生在会议上介绍全二维色谱技术 “全二维气相色谱技术”被誉为最高灵敏度、最高峰容量以及最高分辨率的分离手段，被广大科研工作者所认可。全球生产出第一套全二维气相色谱产品的美国ZOEX公司，拥有着最顶尖的全二维技术支持。全二维色谱是传统色谱技术的一大突破，发展到今天已经有几十年的历史，对于复杂成份的分析大家经常感觉到一根色谱柱的峰容量不能满足需求，全二维色谱将两根不同极性，不同长度的色谱柱通过调制解调器串联起来，从而大大提高了色谱的分辨率和灵敏度，在石油化工、天然产物、环境化学等领域都得到非常广泛的应用。 全二维气相色谱飞行质谱联用仪 全二维三维谱图普立泰科工作人员展台合影关于普立泰科：北京普立泰科仪器有限公司是一家集生产、研发、代理、销售及售后服务于一身的高新技术企业。公司总部设在北京，在上海、广州、安徽设有分支机构。早年取得美国J2Scientific公司样品前处理仪器中国地区总代理，将全自动前处理概念引入中国，并一直在样品前处理领域保持技术领先地位。此外，普立泰科自主研发的消解仪、全自动固相萃取、氮吹、二噁英处理系统、土壤干燥箱等产品，通过了ISO体系认证，目前有多条自主产品生产线。从2017年开始，普立泰科成为FLIR公司Griffin系列产品在中国市场的总代理商。

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电子器件中信息的传输和处理是通过对电子的操控完成的，但是电子移动所产生的焦耳热限制了电子器件向小型化和低功耗方向的发展。于是科学家不断寻找电子的替代品，例如光子或磁振子。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 在量子力学的等效波图中，磁振子可以被看作是量化的自旋波。利用磁振子开发磁控器件组件，包括逻辑门、晶体管和非布尔计算单元，已经获得成功。但作为电路组成部分的磁定向耦合器，由于其毫米尺寸和多模频谱始终无法实用。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 现在，德国凯泽斯劳滕工业大学和奥地利维也纳大学的科学家成功开发出一款亚微米尺寸的磁定向耦合器，并通过波的非线性效应设计了一个易于加工的基于二维平面的半加器，实现了用自旋波来传播和处理信息。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 科学家们开发的这个集成磁振子电路尺寸极小，采用了极简的二维设计，所需的能量比目前最先进的电子芯片要少约10倍。相关成果发表在《自然· 电子学》上。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " span style=" font-weight: bold " 充分利用自旋波的波动性 /span /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 研究负责人、维也纳大学的安德列· 丘马克教授说：“最初计划的磁振子电路非常复杂，现在的版本比最初的设计至少好了100倍。”他把这归因于论文的第一作者，来自中国的王棋。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 博士毕业于德国凯泽斯劳滕工业大学，目前在维也纳大学从事博士后研究的王棋介绍说：“该研究源自我博士期间的一个项目，从概念提出、理论计算、仿真设计以及实验制备和测试，整个工作持续了近4年时间，光是仿真设计就重复了几百次，现在这个设计已经是第四个版本。” /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 接受科技日报记者采访时，王棋介绍说：“目前的电子设备，信息都是用电子携带的，但是电子的定向移动会导致焦耳热，功耗高。我们现在用自旋波（磁振子）来携带信息，进行计算，可以大幅降低功耗。而且由于磁振子是一种波，波的一些特性可用来简化设计，从而降低器件的尺寸。简单地说，波的基本量有振幅和相位，我们的研究中主要用波的振幅来携带信号，即振幅大，信号为1；振幅小，信号为0。” /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 王棋说：“起初我们的思路是模仿电子设备，通过构造14磁振子晶体管实现半加器，后来发现结构太复杂而且不容易实现。我们意识到还没有充分利用自旋波的波动性。因此，在最新的设计中我们利用了波的干涉，使用了自旋波导之间偶极作用与自旋波能量相关这个非线性效应来实现了半加器的设计。不过出于成本的考虑，整个半加器是在一个二维平面上加工的。目前这个设计只是功耗更低，速度还没有电子芯片快。” /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " span style=" font-weight: bold " 自旋波研究有重要意义 /span /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 王棋表示，这种磁振子电路的特殊之处在于，其信息由自旋波携带，信息的传播和处理过程中没有电子的参与，因此没有焦耳热，极大地降低了能量损耗。另一方面，通过利用波的干涉、衍射和非线性效应，又极大地简化了器件的设计。王棋说：“典型的半加器在电子芯片中需要14个晶体管，而我们的设计中只需要3根彼此靠近的纳米线。” /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 王棋说：“目前的计算机都是建立在布尔体系（逻辑运算）之下的，我们的研究让人们看到了波的波动性的潜力，对于非布尔体系的计算，波比电子有很大的优势。目前的研究思路还是在和布尔体系下的电子计算机相比，这种情况下波的优势没有完全显现出来，将来我们要跳出布尔体系。” /p p style=" line-height: 1.5 text-indent: 2em font-family: 宋体 font-size: 12pt margin-bottom: 0.5em " 丘马克教授认为，磁振子电路在量子计算和类脑的神经网络计算等方面有广阔的应用前景。自旋波无热耗散、容易实现室温玻色-爱因斯坦凝聚等宏观量子效应的优点正在得到越来越多的关注。基于自旋波的信息传输、逻辑计算有可能成为后摩尔时代信息传输、处理的重要方式之一。因此，自旋波研究具有重要的科学意义和应用潜力。 /p /div /div /div /div link href=" http://www.stdaily.com/index/xhtml/images/ico/icon.ico" rel=" icon" type=" image/x-icon" / link href=" http://www.stdaily.com/index/xhtml/images/ico/icon.ico" rel=" shortcut icon" type=" image/x-icon" / 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