中科院超导神经形态处理器原型芯片“苏轼”发布 自主研发2微米工艺

中科院超导神经形态处理器原型芯片“苏轼”发布自主研发2微米工艺超导SFQ电路同时具有超高计算速度和超低计算功耗的特点，有望突破传统计算在单位体积和单位能耗条件下提升算力困难的瓶颈。据中科院之声介绍，该团队提出了基于超导SFQ电路的神经元、权重、和片上网络设计方法，研制出超导神经形态处理器原型芯片。“苏轼”采用中国科学院上海微系统与信息技术研究所自主研发的2微米SIMIT-Nb03超导集成电路工艺进行制备，测试验证并获得了完整神经形态计算网络的正确推理结果，这是国际上首次利用超导计算芯片实现这一功能。“苏轼”具有精度可变性和规模易扩展性，利用十万个约瑟夫森结即可获得每秒近1.4万亿次突触操作的峰值神经形态处理性能以及每瓦超32万亿次突触操作的高能效。“苏轼”芯片...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389305.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389305.htm

21℃实现室温超导 研究成果发布会现场被人群挤爆

21℃实现室温超导研究成果发布会现场被人群挤爆p.s.人类已经可以在5-6万个大气压下合成钻石。在拉斯维加斯，最新成果的发布现场，小小报告厅里挤满了各路物理大牛。包括高温超导先驱朱经武教授，以及此前一直在质疑室温超导的日内瓦大学凝聚态物理学家DirkvanderMarel。△图源：周华@aps，左一为朱经武而在报告厅外，更是挤满了大批未能入场的物理学研究者，以至于保安需要不断驱散人群，防止消防隐患。就在今天凌晨，Nature还正式发表了Dias团队的新论文。时间戳显示，这篇论文在2022年8月投出，今年1月18日被Nature接收。这事为何如此受关注？毕竟如果室温超导成真，那么超导磁体相关研究，如粒子对撞机、可控核聚变、量子计算机等，都将获得新突破，还能降低我们日常生活中电力传输损耗的问题……总之是物理层面巨大的突破。消息传开，全球都炸锅了。相关问题直接连夜冲上知乎热搜第一。Reddit上，这一话题的热度也是隔几分钟就往上窜一窜。状态嘛，就是一整个兴奋期待又充满犹疑。兴奋的是，尽管1GPa的压力值仍然很高（约为1万个标准大气压），但在物理学中，已经是从高压到近常压的重大突破。犹疑的是，事情很大条，但研究团队有黑历史——去年10月，该团队登上Nature封面的“首个室温超导体”论文，被Nature强制撤稿。原因是Nature认为Dias他们的数据处理方式有问题。并且其实验结果也一直未能被成功复现。这位老哥又搞啥大新闻？不管怎么说，咱们还是先来看一下这枚“核弹”究竟包含哪些内容。美国物理学会年会（APS）现场，科普了好几分钟超导发展史后，RangaDias突然拿出重头戏——团队发现的又双叒一个室温超导新材料。这种材料由镥-氮-氢 （Lu-N-H）构成，它最爆炸的点在于，超导现象不仅能在21℃的室温条件下实现，压强还从上百GPa降低到了1GPa。原本Nature那篇（撤稿的）论文介绍的新材料由氢-硫-碳组成，宣称在15℃、267GPa压强条件下，实现了室温超导，当时已经震惊了一众人。另外，就连合成金刚石都需要5GPa压强和1400℃高温……当然，1GPa仍然不是一个小数目，相当于标准大气压的10000倍（标准大气压约为101.325kPa）。RangaDias在会议摘要中更是宣称：有了这种材料，近常压超导和应用技术的黎明已经到来。这种材料是怎么做出来的呢？团队先是从镥和氢的化合物上入手，测量了一通数据，发现在加入一点氮后，材料达成超导条件所需的温度数值变高了，最终合成了这种室温超导材料。所以，团队如何判断自己的材料达到了超导条件？理论上来说，仍然得靠两个效应判断。一个是完全抗磁性，又称迈斯纳效应，能让超导体内部的磁感应强度为零，及超导体排斥体内的磁场。这种特性最大的用途是用来做磁悬浮。另一个则是零电阻效应，指的是某种材料在常温时是导体、半导体甚至绝缘体，但当温度下降到某一特定值时，它的直流电阻突然下降为零。通常用迈斯纳效应测量起来比较困难，不少研究用的都是零电阻效应的判断方法，即在某种条件下观察到材料电阻变为0。但具体到实验测量上就又没这么简单了。这是因为在具体实验中，实际能测量的合成物样本往往非常小（使用金刚石等装置加压时，最大的压力只在两个金刚石的“尖对尖”之间出现），导致测量结果可能出现偏差。与此同时，测量电阻值还需要给样品加上额外的装置，这又会对实验测量精度进一步提出要求，因此在获取测量数据后，往往还需要对数据进行处理，来判断材料是否达成了室温超导条件。从数据测量方法上，团队仍然采用了和上次相似的一种方法——使用背景减法消除嘈杂背景信号。这是在进行背景减法前的数据和处理后的实验结果：这是团队测量这种材料实现超导所需的温度条件和压强图，其中在1GPa的时候，材料能在接近21℃的温度条件下实现超导：但比较奇怪的是，从上面这张图来看，随着压力继续增大，材料实现超导的温度数值又变低了……遗憾的是，Dias的这次分享并没有开放现场提问环节。这次新材料的测量结果和数据是否真实，还得交给学术界的研究者去仔细鉴别。研究者争议缠身但正如不少网友所提醒的那样，RangaDias其人，确实争议缠身。前文说到，在2020年的时候，Dias就宣布一种由氢-硫-碳三种元素组成的新材料可以实现室温超导（15℃，267GPa）。尽管压力条件相较此次给出的结果，距离实际应用更远，但作为“首个室温超导成果”，这项研究在当时同样轰动了学界，还登上了Nature封面。然而，就在这篇论文发表后的两年间，围绕这项研究，可谓争议不断。其他实验室反复尝试，都未能复现结果。2021年8月25日，一个核心争议点被揪了出来：论文的磁化率数据有问题。简单来说，就是Dias团队在处理原始数据时，用特殊方法对背景噪声进行了去除，但在论文中却没有针对这一数据处理方法，给出合理的解释。提出h指数的理论物理学家JorgeHirsch在验证数据之后，直接质疑Dias团队用多项式曲线拟合数据“是一种捏造”，是“一场科学骗局”。到了2022年年底，这一出造假疑云发展到高潮：Nature直接不管9位论文作者的集体抗议，强制撤下了他们的封面文章。对于这一结果，Dias的团队显然并不服气。上个月，他们又在arXiv上发了篇新文章，把大家质疑的种种数据重新测了一遍。不过这一次，超导现象出现的温压条件有所变化：在133Gpa条件下，氢-硫-碳化合物的临界温度为260K，约为零下13℃。但在争议之中，Dias却已经为自己搞出的新材料成立公司，基于现有研究成果来开发商用室温超导体。除了这事儿外，Dias老哥博士后期间发表的一篇论文也惹出过麻烦。当时，他所在的哈佛大学团队宣布合成出了首个金属氢，论文发表在Science上。Dias正是该论文的第一作者。离谱的是，论文发表后，研究团队称由于操作失误，该金属氢样本已经损毁或消失。“还需等同行复现”对于这次新成果，不同的网友也有不同的看法。有一批网友已经嗨了：要是室温超导真的实现，意味着包括可控核聚变、量子计算在内的领域，全都会被新的技术颠覆。甚至还有网友表示，这要是能整出来，绝对是诺奖级的研究成果。还有网友已经开始探讨这种新材料的商业化落地可能性了。但与此同时，也有不少网友发现了这里面的问题，整体抱持一种谨慎态度。一方面，有网友已经发现，这个老哥黑历史比较多：另一方面也有网友表示，对于这类研究，最好还是等一等同行复现的结果：这次结果仍然只是一家之言，而不是同行评议的结果。而量子位一位不愿透露姓名的南大凝聚态物理硕士已经表示：...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348585.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348585.htm