同一天2篇Nature！清華兩團隊最新科研突破?。ㄇ迦A大學nature發(fā)表數(shù)量）
北京時間5月30日
清華大學2項最新科研成果
同時發(fā)表于《自然》（Nature）
清華大學依托精密儀器系的
類腦計算研究中心施路平教授團隊
提出一種基于視覺原語的
互補雙通路類腦視覺感知新范式
研制出世界首款
類腦互補視覺芯片“天眸芯”
基于該研究成果的論文
《面向開放世界感知
具有互補通路的視覺芯片》
(A Vision Chip with Complementary Pathways for Open-world Sensing)
被作為本期《自然》(Nature)雜志
封面文章
這是該團隊
繼異構融合類腦計算“天機芯”后
第二次登上 Nature 雜志封面
標志著中國在類腦計算和類腦感知方向
取得重要突破
2024年5月30日 Nature 雜志封面
Nature 網(wǎng)站論文截圖
中國科學院院士
清華大學交叉信息研究院教授段路明
帶領研究組首次實現(xiàn)
基于數(shù)百離子量子比特的量子模擬計算
該成果研究論文
《具有單比特分辨率的
數(shù)百囚禁離子二維量子模擬器》
(A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions)
在 Nature 官網(wǎng)在線發(fā)表
被 Nature 審稿人稱為
“量子模擬領域的巨大進步”
“值得關注的里程碑”
Nature 網(wǎng)站論文截圖
高速、高精度、高動態(tài)視覺感知
賦能“天眸芯”！
視覺感知
作為智能無人系統(tǒng)
獲取信息的核心途徑
發(fā)揮著至關重要的作用
但在復雜多變且不可預測的環(huán)境中
實現(xiàn)高效、精確且魯棒的視覺感知
依然是一個艱巨的挑戰(zhàn)
傳統(tǒng)視覺感知芯片
由于受到“功耗墻”“帶寬墻”的限制
在應對極端場景時
往往面臨失真、失效或高延遲的問題
嚴重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性
“天眸芯”研究團隊合影
為了克服這些挑戰(zhàn)
精儀系類腦計算研究團隊
聚焦類腦視覺感知芯片技術
提出了一種基于視覺原語的
互補雙通路類腦視覺感知新范式
借鑒人類視覺系統(tǒng)的基本原理
模仿人類視覺系統(tǒng)的特征
形成兩條
優(yōu)勢互補、信息完備的視覺感知通路
類腦互補視覺感知芯片“天眸芯”
基于這一新范式
團隊進一步研制出了
世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”
在極低的帶寬（降低90%）和功耗代價下
實現(xiàn)了每秒10000幀的高速、10bit的高精度
130dB的高動態(tài)范圍的視覺信息采集
類腦計算研究中心施路平教授（右一）和趙蓉教授（左二）指導學生實驗
基于該芯片
團隊還自主研發(fā)了高性能軟件和算法
并在開放環(huán)境車載平臺上進行了性能驗證
在多種極端場景下
該系統(tǒng)實現(xiàn)了
低延遲、高性能的實時感知推理
在智能無人系統(tǒng)領域展現(xiàn)了巨大應用潛力
自動駕駛感知演示平臺
世界首次！
實現(xiàn)最大規(guī)模具有單比特分辨率的
多離子量子模擬計算
離子阱系統(tǒng)
被認為是最有希望實現(xiàn)大規(guī)模量子模擬
和量子計算的物理系統(tǒng)之一
多個實驗驗證了
離子量子比特的高精密相干操控
該系統(tǒng)的規(guī)?；徽J為是主要挑戰(zhàn)
交叉信息研究院段路明研究組合影
交叉信息研究院段路明研究組
利用低溫一體化離子阱技術
和二維離子陣列方案
大規(guī)模擴展離子量子比特數(shù)
提高離子陣列穩(wěn)定性
首次實現(xiàn)
512離子二維陣列的穩(wěn)定囚禁和邊帶冷卻
并首次對300離子
實現(xiàn)可單比特分辨的量子態(tài)測量
實驗獲得512離子二維陣列圖像
與典型300離子單點分辨測量結果
研究人員進而利用
300個離子量子比特實現(xiàn)可調耦合的
長程橫場伊辛模型的量子模擬計算
長程橫場伊辛模型
是一類重要的量子多體模型
有助于理解
量子信息、凝聚態(tài)物理等領域的基本問題
也可用于求解優(yōu)化問題等現(xiàn)實應用
典型300離子長程橫場伊辛模型量子模擬計算結果
該工作實現(xiàn)了
國際上最大規(guī)模
具有單比特分辨率的多離子量子模擬計算
將該研究組保持的
離子量子比特數(shù)國際記錄（61離子）
往前推進了一大步
首次實現(xiàn)
基于二維離子陣列的大規(guī)模量子模擬
段路明院士（右一）指導學生實驗
研究人員還對該模型的動力學演化
進行量子模擬計算
300個離子量子比特同時工作時
所能執(zhí)行的計算復雜度達到2的300次方
超越經(jīng)典計算機的直接模擬能力
該實驗系統(tǒng)為進一步研究
多體非平衡態(tài)量子動力學
這一重要難題提供了強大的工具
科研之路，永無止境
清華人行健不息
在追求卓越中開拓創(chuàng)新
續(xù)寫科研新篇
綜合｜精儀系 交叉信息院 Nature
攝影｜張兆基 賈桂昊
來源： 清華大學
