据英国《新科学家》周刊网站12日报道，一台能够全面模拟人脑突触的超级计算机将于明年在澳大利亚启用。这台名为“深南”的神经形态超级

据英国《新科学家》周刊网站12日报道，一台能够全面模拟人脑突触的超级计算机将于明年在澳大利亚启用。这台名为“深南”的神经形态超级计算机每秒能进行228万亿次突触操作，与科学家估算的人脑中突触操作的数量相当，将有助了解人脑是如何在消耗相对较少能量的情况下处理大量信息的。研究团队指出，此前已有类似的神经形态计算机面世，但“深南”将是迄今最大的。“深南”由位于澳大利亚悉尼的国际神经形态系统中心联合英特尔及戴尔公司合作制造。与普通计算机不同，“深南”的硬件芯片可实现尖峰神经网络，从而对突触处理大脑信息的方式进行建模。（科技日报）

以水和盐为介质的人造突触面世 有望研制出类脑计算系统

以水和盐为介质的人造突触面世有望研制出类脑计算系统荷兰乌得勒支大学和韩国西江大学科学家构建出一种新型人造突触。与传统基于固体材料的人造突触不同，新突触基于人脑内的介质水和盐。这项研究首次证明，与人脑相同的介质系统可处理复杂信息。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。突触是大脑中负责在神经元之间传输信号的通道组成部分。该人造突触尺寸为150微米×200微米，被称为离子电子忆阻器，包括一个充满水和盐离子的锥形微通道，能模仿突触行为。

IBM计算机“基准”实验显示量子计算机将在两年内超越传统计算机

IBM计算机“基准”实验显示量子计算机将在两年内超越传统计算机这项新研究的成果发表在上周的《自然》杂志上。科学家们使用IBM量子计算机Eagle来模拟真实材料的磁性，处理速度比传统计算机更快。IBM量子计算机之所以能超越传统计算机，是因为其使用了一种特殊的误差缓解过程来补偿噪声带来的影响。而噪声正是量子计算机的一个基本弱点。基于硅芯片的传统计算机依赖于“比特（bit）”进行运算，但其只能取0或1这两个值。相比之下，量子计算机使用的量子比特可以同时呈现多种状态。量子比特依赖于量子叠加和量子纠缠等量子现象。理论上这使得量子比特的计算速度更快，而且可以真正实现并行计算。相比之下，传统计算机基于比特的计算速度很慢，而且需要按顺序依次进行。但从历史上看，量子计算机有一个致命的弱点：量子比特的量子态非常脆弱，来自外部环境的微小破坏也会永远扰乱它们的状态，从而干扰所携带的信息。这使得量子计算机非常容易出错或“出现噪声”。在这一新的原理验证实验中，127量子比特的Eagle超级计算机用建立在超导电路上的量子比特计算了二维固体的完整磁性状态。然后，研究人员仔细测量每个量子比特所产生的噪声。事实证明，诸如超级计算材料中的缺陷等因素可以可靠预测每个量子比特所产生的噪声。据报道，研究小组随后利用这些预测值来模拟生成没有噪音的结果。量子霸权的说法之前就出现过。2019年，谷歌的科学家们声称，公司开发的量子计算机Sycamore在200秒内解决了一个普通计算机需要1万年才能破解的问题。但谷歌量子计算机所解决的问题本质上就是生成一长串随机数，然后检查它们的准确性，并没有什么实际用途。相比之下，用IBM量子计算机完成的新实验是一个高度简化但有真实应用价值的物理问题。2019年谷歌量子霸权研究成果参与者之一、加州大学圣巴巴拉分校物理学家约翰·马丁尼斯(JohnMartinis)表示，“这能让人们乐观认为，它将在其他系统和更复杂的算法中发挥作用。”（辰辰）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366285.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1366285.htm

受到脑细胞的启发：科学家们开发出新型的计算机组件

受到脑细胞的启发：科学家们开发出新型的计算机组件大脑的结构对其能源效率有很大贡献。与计算机不同，记忆和处理是独立的实体，信息需要在它们之间传输，而大脑中的神经元和突触能够同时存储和处理信息。这消除了数据不断传输的需要，这可能导致计算机在处理大量信息时速度减慢。解决这一瓶颈的一个可能办法是以人脑为模型的新型计算机架构。为此，科学家们正在开发所谓的记忆体：像脑细胞一样，将数据存储和处理结合起来的组件。来自瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）、苏黎世联邦理工学院和"米兰理工大学"的一个研究小组现在已经开发出一种记忆体，它比前辈们更强大，更容易制造。研究人员最近在《科学进展》杂志上发表了他们的成果。通过混合离子和电子导电性能这种新型的记忆器是基于卤化物过氧化物纳米晶体，一种从太阳能电池制造中得知的半导体材料。苏黎世联邦理工学院和Empa的前ETH研究员和博士后研究员RohitJohn解释说："卤化物过氧化物既能传导离子也能传导电子。这种双重导电性使更复杂的计算成为可能，与大脑中的过程非常相似"。研究人员完全在Empa进行了该研究的实验部分：他们在薄膜和光伏实验室制造了薄膜记忆体，并在纳米级界面的传输实验室调查了它们的物理特性。基于测量结果，他们随后模拟了一项复杂的计算任务，该任务与大脑视觉皮层的学习过程相对应。该任务涉及根据来自视网膜的信号确定光的方向。苏黎世联邦理工学院教授、Empa功能无机材料研究组组长MaksymKovalenko说："据我们所知，这只是第二次在忆阻器上进行这种计算。与此同时，我们的记忆体比以前更容易制造。"这是因为，与许多其他半导体相比，过氧化物在低温下会结晶。此外，新的记忆体不需要通过应用特定的电压进行复杂的预处理，而类似的设备在执行此类计算任务时需要这种预处理。这使它们更快、更节能。补充而非取代不过，这项技术还没有完全准备好用于部署。新的记忆体可以很容易地被制造出来，但它们难以与现有的计算机芯片集成，不能承受加工硅所需的400至500摄氏度的温度--至少现在还不能。但是根据米兰理工大学教授DanieleIelmini的说法，这种整合是新的类脑计算机技术成功的关键。"我们的目标不是要取代经典的计算机架构，"他解释说。他解释说："相反，我们希望开发替代架构，以更快的速度和更高的能源效率执行某些任务。例如，这包括对大量数据的并行处理，今天从农业到太空探索，到处都在产生这种数据。"有望的是，还有其他具有类似特性的材料可以用来制造高性能的记忆体。"我们现在可以用不同的材料来测试我们的记忆体设计，"米兰理工大学"的博士生AlessandroMilozzi说。"很有可能其中一些更适合与硅集成。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356177.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356177.htm

科学家提出用液晶构建计算机的新构想

科学家提出用液晶构建计算机的新构想两位科学家在最新一期《科学进展》杂志上撰文提出了一种新的计算机制造方法：用液晶构建计算机，这种计算机将使用分子的朝向来存储数据，其计算方式类似量子计算机，但比量子计算机更容易构建，有望比传统计算机处理更多信息。来自斯洛文尼亚卢布尔雅那大学的伊格·科斯和美国麻省理工学院的约恩·邓克尔提出了一个使用向列型液晶而非电子器件作为基本构件建造新型计算机的方案。他们认为，液晶中的涟漪和瑕疵，可用来制造这种新型计算机。液晶由棒状分子组成，这些分子能像流体一样晃动，但在向列型液晶中，这些分子大多彼此平行。对于电视屏幕等设备，在制造过程中必须去除朝向错误方向的奇怪分子，但这些缺陷是构建液晶计算机的关键。研究人员指出，在普通计算机内，信息被存储为一系列1和0，而在液晶计算机中，信息将被转换成一系列有缺陷的朝向，根据朝向的不同，液晶缺陷可编码为不同的值。电场可用来操纵分子进行基本计算，类似于普通计算机内简单的逻辑门电路的工作方式，在所提出的新型计算机上，这些计算将显示为在液体内传播的波纹。因为液晶计算机不会只使用0和1，所以它的一些计算将类似于量子计算机的工作方式，量子计算机的基础存储单位量子比特可以为叠加状态，因此可同时处理比传统计算机更多信息。而且，由于液晶技术相当先进，用它们来构建计算机或不会像构建量子计算机那样耗时。研究人员指出，其他实验中已成功地用电场将液晶缺陷移动并组装成图案，因此构建向列型液晶计算机最基本的技术已经存在。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307469.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307469.htm

微软量子计算机运行 14000 次实验无差错

微软量子计算机运行14000次实验无差错量子计算机制造商Quantinuum的工程师团队与微软公司的计算机科学家合作，找到了一种在量子计算机上运行实验时大大减少错误的方法。在这项新研究中，Quantinuum提供H2计算机（基于离子陷阱量子比特），微软负责提供逻辑量子比特软件。他们共同使用30个物理量子比特创建了4个逻辑量子比特。该软件可在计算时诊断并纠正错误，而不会通过其主动伴随式提取技术破坏逻辑量子比特。