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超导量子芯片诞生,计算时间从1万年缩至200秒

2019-12-20

大众科学 2019年10期
关键词:雪龙永磁量子

超导量子芯片诞生,计算时间从1万年缩至200秒

10月24日,《自然》杂志刊发了谷歌公司的一篇论文。在该论文中谷歌表示,其开发出一款54量子比特数(其中53个量子比特可用)的超导量子芯片“Sycamore”。基于Sycamore,谷歌对一个53比特、20深度的电路采样一百万次只需200秒。而目前最强的经典超级计算机Summit要得到类似的结果,则需要一万年。基于这一突破,谷歌宣称其率先实现了“量子霸权”。

中国科学院量子信息重点实验室副主任、中国科学技术大学教授郭国平指出,谷歌“一万年”结论的得出是基于量子计算特性,相对经典计算机效率提升“粗暴计算得出的数字”,并没有考虑现在超级计算机在存储、网络传输等性能上的优化。

国内将投7000智能环卫机器人进入使用

10月中,一批智能小型环卫机器人在长沙首秀。科技日报报道,将有近7000万智能小型环卫机器人在全国各城市上岗,成为城市“毛细血管”的“清道夫”。各种小巷及犄角旮旯等“毛细血管”的环境治理,都面临几大难题:环卫人力匮乏、清洁作业效能低、安全隐患高。

该机器人族群包括智能驾驶纯电动一体式清扫、一体式冲洗、可转场型洁扫、自跟随环卫洗扫、保洁、人行道扫路、智能驾驶铰接式扫路等机器人,既身形娇小,又能实现无人驾驶与有人驾驶无缝切换、5G通讯、远程监管与智慧运营等功能。在线上实现作业设备智能化管理、作业过程精细化管理、作业物料量化管理等。

大脑活动过度会缩短寿命

美国哈佛医学院研究人员领导的一项研究表明,大脑的神经活动会影响人类寿命,而抑制这种过度活动则可延长寿命。研究人员16日在《自然》杂志上发表研究报告称,该发现提供了神经系统活动影响人类寿命的第一个证据。以前有研究表明,神经系统的某些部分会影响动物的衰老,但神经活动在人类衰老过程中的作用却仍然模糊不清。

雪龙2号正式远征南极

10月15日在深圳蛇口太子湾游轮母港码头,中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2”号启航前往南极执行科考任务。 本次考察实施两船四站考察任务,我国首艘自主建造的极地科学考察破冰船——“雪龙2”号将与“雪龙”号一起“双龙探极”,开启中国极地考察新格局。雪龙2号是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船,能够在1.5米厚冰环境中连续破冰航行,填补了我国在极地科考重大装备领域的空白。

中美科学家团队研获新型柔性制冷方式

10月中,在线出版的《科学》杂志,介绍了中国南开大学与美国得克萨斯州立大学达拉斯分校的联合科研成果:柔性制冷新策略——“扭热制冷”。这种新型制冷技术,为制冷领域扩充了一个新的板块,这将为降低制冷领域能源损耗提供一种新的途径。

这项发现来自南开大学药物化学生物学国家重点实验室、药学院、功能高分子教育部重点实验室刘遵峰教授团队与美国得克萨斯州立大学达拉斯分校教授、南开大学杨石先讲座教授雷·鲍曼团队的合作研究。刘遵峰、雷·鲍曼为论文共同通讯作者,南开大学为论文第一单位。他们发现,改变纤维内部的捻度可以实现降温。由于制冷效率更高、体积更小且适用于天然橡胶、钓鱼线以及镍钛合金等多种普通材料,基于这种方法制成的“扭热冰箱”也变得前景可期。

汗液也可做成電池

9月末,科技日报报道美欧国际研究团队开发出一种独特的可贴在皮肤上的新型柔性可伸展器件,其能通过改变汗液中的化合物产生电能,可持续点亮LED(有机发光二极管),堪称一种生物燃料电池。这项研究为开发由自主且环境友好的生物电池提供动力的可穿戴电子设备开辟了新途径。相关论文发表在25日的《先进功能材料》上。

生物燃料电池作为能源家族中最特殊的一员,可以说是一种真正意义上的绿色电池。其以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂,能量转化率理论上来讲相当高。不过现阶段,生物细胞膜或酶蛋白质中存在的非活性部分,对电子传递造成了很大阻力,这个传递过程又会影响整个电池的效率。因此,要想开发出真正可“派上用场”的生物燃料电池,必须攻克这个绕不过的难关。

我国研制出时速400公里“永磁高铁”电机

中车株洲电机公司17日发布了时速400公里高速动车组用TQ-800永磁同步牵引电机。这标志着我国高铁动力首次搭建起时速400公里速度等级的永磁牵引电机产品技术平台,填补了国内技术空白,为我国轨道交通牵引传动技术升级换代奠定了坚实基础。

据中车株洲电机公司牵引电机研究所副所长李广介绍,这款“永磁高铁”电机具有多项优点。如采用全新的封闭风冷及关键部位定向冷却技术,确保了电机内部清洁并有效平衡了电机各部件的温度;采用新型稀土永磁材料,有效解决了永磁体失磁的难题;结合了大功率机车和高铁牵引电机绝缘结构的优点,具备更高的绝缘可靠性。(编辑/侯帮虎)

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