2024-05-30 09:08 光明网
北京时间5月30日
清华大学2项最新科研成果
同时发表于《自然》(Nature)
清华大学依托精密仪器系的
类脑计算研究中心施路平教授团队
提出一种基于视觉原语的
互补双通路类脑视觉感知新范式
研制出世界首款
类脑互补视觉芯片“天眸芯”
基于该研究成果的论文
《面向开放世界感知
具有互补通路的视觉芯片》
(A Vision Chip with Complementary Pathways for Open-world Sensing)
被作为本期《自然》(Nature)杂志
封面文章
这是该团队
继异构融合类脑计算“天机芯”后
第二次登上 Nature 杂志封面
标志着中国在类脑计算和类脑感知方向
取得重要突破
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2024年5月30日 Nature 杂志封面
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Nature 网站论文截图
中国科学院院士
清华大学交叉信息研究院教授段路明
带领研究组首次实现
基于数百离子量子比特的量子模拟计算
该成果研究论文
《具有单比特分辨率的
数百囚禁离子二维量子模拟器》
(A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions)
在 Nature 官网在线发表
被 Nature 审稿人称为
“量子模拟领域的巨大进步”
“值得关注的里程碑”
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Nature 网站论文截图
高速、高精度、高动态视觉感知
赋能“天眸芯”!
视觉感知
作为智能无人系统
获取信息的核心途径
发挥着至关重要的作用
但在复杂多变且不可预测的环境中
实现高效、精确且鲁棒的视觉感知
依然是一个艰巨的挑战
传统视觉感知芯片
由于受到“功耗墙”“带宽墙”的限制
在应对极端场景时
往往面临失真、失效或高延迟的问题
严重影响了系统的稳定性和安全性
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“天眸芯”研究团队合影
为了克服这些挑战
精仪系类脑计算研究团队
聚焦类脑视觉感知芯片技术
提出了一种基于视觉原语的
互补双通路类脑视觉感知新范式
借鉴人类视觉系统的基本原理
模仿人类视觉系统的特征
形成两条
优势互补、信息完备的视觉感知通路
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类脑互补视觉感知芯片“天眸芯”
基于这一新范式
团队进一步研制出了
世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”
在极低的带宽(降低90%)和功耗代价下
实现了每秒10000帧的高速、10bit的高精度
130dB的高动态范围的视觉信息采集
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类脑计算研究中心施路平教授(右一)和赵蓉教授(左二)指导学生实验
基于该芯片
团队还自主研发了高性能软件和算法
并在开放环境车载平台上进行了性能验证
在多种极端场景下
该系统实现了
低延迟、高性能的实时感知推理
在智能无人系统领域展现了巨大应用潜力
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自动驾驶感知演示平台
世界首次!
实现最大规模具有单比特分辨率的
多离子量子模拟计算
离子阱系统
被认为是最有希望实现大规模量子模拟
和量子计算的物理系统之一
多个实验验证了
离子量子比特的高精密相干操控
该系统的规模化被认为是主要挑战
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交叉信息研究院段路明研究组合影
交叉信息研究院段路明研究组
利用低温一体化离子阱技术
和二维离子阵列方案
大规模扩展离子量子比特数
提高离子阵列稳定性
首次实现
512离子二维阵列的稳定囚禁和边带冷却
并首次对300离子
实现可单比特分辨的量子态测量
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实验获得512离子二维阵列图像
与典型300离子单点分辨测量结果
研究人员进而利用
300个离子量子比特实现可调耦合的
长程横场伊辛模型的量子模拟计算
长程横场伊辛模型
是一类重要的量子多体模型
有助于理解
量子信息、凝聚态物理等领域的基本问题
也可用于求解优化问题等现实应用
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典型300离子长程横场伊辛模型量子模拟计算结果
该工作实现了
国际上最大规模
具有单比特分辨率的多离子量子模拟计算
将该研究组保持的
离子量子比特数国际记录(61离子)
往前推进了一大步
首次实现
基于二维离子阵列的大规模量子模拟
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段路明院士(右一)指导学生实验
研究人员还对该模型的动力学演化
进行量子模拟计算
300个离子量子比特同时工作时
所能执行的计算复杂度达到2的300次方
超越经典计算机的直接模拟能力
该实验系统为进一步研究
多体非平衡态量子动力学
这一重要难题提供了强大的工具
科研之路,永无止境
清华人行健不息
在追求卓越中开拓创新
续写科研新篇
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