中国科大等成功研制硅基导模量子集成光学芯片

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 05:18:59
来源: 光明网   发布者:光明网
热度2票   【共0条评论】【我要评论】 时间:2016年6月23日 06:04
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室首次研制成功硅基导膜量子集成芯片。该实验室任希锋研究组近日在量子集成光学芯片研究中取得新进展,他们和浙江大学现代光学仪器国家重点实验室教授戴道锌合作,在硅光子集成芯片上首次利用硅纳米光波导本征模式作为量子信息编码的新维度,实现了单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换,其干涉可见度均超过90%,为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供了重要实验依据。相关成果于6月20日发表在《自然·通讯》上[naturecommunications7,articlenumber11985(2016)]。论文并列第一作者是中国科大博士生冯兰天、博士后周志远和浙江大学博士生张明。
与自由空间光学、光纤光学相比,集成光学的器件及系统具有尺寸小、可扩展、功耗低、稳定性高等诸多优点,因而在经典光学和量子信息领域都受到了广泛关注。在以往集成量子光学芯片研究中,人们通常采用偏振自由度或路径自由度,即利用不同偏振或不同路径来实现量子信息编码。其中,偏振编码仅能实现二维量子信息过程,无法实现高维编码,因而在信息容量和安全性方面存在明显不足;路径编码虽然可实现高维量子信息过程,但为了防止不同路径信息之间的串扰,其路径间距通常较大,极大地制约了量子光学芯片集成度的提升和功能扩展。
任希锋研究组和合作者首次提出采用多模波导的本征模式作为编码量子信息的新自由度。利用一条支持多个波导模式的多模波导有望实现量子信息高维编码。例如,对于宽度约2.4微米的soi光波导,即可支持8个导模,对应于8维光子信息编码。特别是这些模式之间相互正交,有效避免了信息串扰问题。与此同时,还可以在量子信息过程中同时利用光子的多个自由度,从而显著提升信息容量。研究人员利用新型硅基片上模式转化器和模式复用器,成功实现了偏振、路径和波导模式自由度之间的任意相干转换,单光子和双光子的干涉可见度均超过90%,充分展示了在集成量子光学芯片中同时操纵多个自由度的可能性,为实现集成量子光学芯片中高维量子信息过程奠定了重要基础。
该项研究得到了国家自然科学基金委、中科院、科技部、教育部以及中国科大、浙江大学的资助。http://laoyaoba.com/ss6/html/27/n-605727.html
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热度2票   【共0条评论】【我要评论】 时间:2016年6月23日 06:04
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室首次研制成功硅基导膜量子集成芯片。该实验室任希锋研究组近日在量子集成光学芯片研究中取得新进展,他们和浙江大学现代光学仪器国家重点实验室教授戴道锌合作,在硅光子集成芯片上首次利用硅纳米光波导本征模式作为量子信息编码的新维度,实现了单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换,其干涉可见度均超过90%,为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供了重要实验依据。相关成果于6月20日发表在《自然·通讯》上[naturecommunications7,articlenumber11985(2016)]。论文并列第一作者是中国科大博士生冯兰天、博士后周志远和浙江大学博士生张明。
与自由空间光学、光纤光学相比,集成光学的器件及系统具有尺寸小、可扩展、功耗低、稳定性高等诸多优点,因而在经典光学和量子信息领域都受到了广泛关注。在以往集成量子光学芯片研究中,人们通常采用偏振自由度或路径自由度,即利用不同偏振或不同路径来实现量子信息编码。其中,偏振编码仅能实现二维量子信息过程,无法实现高维编码,因而在信息容量和安全性方面存在明显不足;路径编码虽然可实现高维量子信息过程,但为了防止不同路径信息之间的串扰,其路径间距通常较大,极大地制约了量子光学芯片集成度的提升和功能扩展。
任希锋研究组和合作者首次提出采用多模波导的本征模式作为编码量子信息的新自由度。利用一条支持多个波导模式的多模波导有望实现量子信息高维编码。例如,对于宽度约2.4微米的soi光波导,即可支持8个导模,对应于8维光子信息编码。特别是这些模式之间相互正交,有效避免了信息串扰问题。与此同时,还可以在量子信息过程中同时利用光子的多个自由度,从而显著提升信息容量。研究人员利用新型硅基片上模式转化器和模式复用器,成功实现了偏振、路径和波导模式自由度之间的任意相干转换,单光子和双光子的干涉可见度均超过90%,充分展示了在集成量子光学芯片中同时操纵多个自由度的可能性,为实现集成量子光学芯片中高维量子信息过程奠定了重要基础。
该项研究得到了国家自然科学基金委、中科院、科技部、教育部以及中国科大、浙江大学的资助。http://laoyaoba.com/ss6/html/27/n-605727.html
郭光灿和潘建伟两个人都在中科大搞量子研究,成果也是越来越多。不错不错。
最近怎么那么多看不懂风格的新闻。。。。。。
土鳖最近的尖端技术突破让人目不暇接,让我们的敌人心惊胆战!
这是技术爆炸啊。
光明网的新闻可信度高么?
光明网的新闻可信度高么?
哼,反过来说,你的质疑可信度又如何?
厚积薄发,最后就是成果的井喷
tangjun170 发表于 2016-6-23 08:26
哼,反过来说,你的质疑可信度又如何?
就事论事而已,一个总是发外星人怎么怎么的网站,可信度怎么样,我就不说了吧?
zy43012730 发表于 2016-6-23 08:17
光明网的新闻可信度高么?
相关成果于6月20日发表在《自然·通讯》上,假不了。
再坚持10几年,第四次工业革命就要爆发了
祝贺一下,这样的研究成果和高端人才国家应给予大力奖励
zy43012730 发表于 2016-6-23 08:39
就事论事而已,一个总是发外星人怎么怎么的网站,可信度怎么样,我就不说了吧?
自己不会去《自然·通讯》去查啊
两天一个技术突破的节奏,传说中的新常态?
自己不会去《自然·通讯》去查啊
小心待会他又质疑自然通讯可信度如何
不是说谷歌上次的量子计算机是造假吗?还有人科普说现阶段,没有理论上的突破,量子计算机只能以论文形式存在?
中国人的发明,必须被有些id质疑,因为中国人有原罪
稍微质疑一下就成有些ID了,作为屁民我还是闪吧,没有去查资料是我的不是。

zy43012730 发表于 2016-6-23 10:18
稍微质疑一下就成有些ID了,作为屁民我还是闪吧,没有去查资料是我的不是。


你怎么不稍微质疑一下美国的发明作假呢?期待你稍微质疑一下美国《自然·通讯》作假

当然,你所谓的稍微质疑一下,和无依据的质疑没有区别
zy43012730 发表于 2016-6-23 10:18
稍微质疑一下就成有些ID了,作为屁民我还是闪吧,没有去查资料是我的不是。


你怎么不稍微质疑一下美国的发明作假呢?期待你稍微质疑一下美国《自然·通讯》作假

当然,你所谓的稍微质疑一下,和无依据的质疑没有区别
昨天央视新闻说有只新电脑晶片,做的量子电脑运算,现时普通电脑要算十五万年,新电脑算一秒,不知是什麽东东。

屠城校尉 发表于 2016-6-23 10:53
昨天央视新闻说有只新电脑晶片,做的量子电脑运算,现时普通电脑要算十五万年,新电脑算一秒,不知是什麽东 ...


针对某些特殊算法是有可能的, 比如说复杂曲面函数上最低值计算. 这在很多量子物理过程的计算中应用很广泛.
屠城校尉 发表于 2016-6-23 10:53
昨天央视新闻说有只新电脑晶片,做的量子电脑运算,现时普通电脑要算十五万年,新电脑算一秒,不知是什麽东 ...


针对某些特殊算法是有可能的, 比如说复杂曲面函数上最低值计算. 这在很多量子物理过程的计算中应用很广泛.
http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201606/t20160621_248170.html

http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201606/t20160621_248136.html

http://hot.online.sh.cn/content/2016-06/22/content_7909490.htm

http://news.sjtu.edu.cn/info/1005/1049157.htm

6月22日,一天之内,兔子一口气公布3项量子科学的重磅突破,这是何等气势!
以後外国大学玩理工的要过 6 级汉语才准毕业。
ddeell72 发表于 2016-6-23 11:03
http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201606/t20160621_248170.html

http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201606/t20 ...
大突破在即。。。
zy43012730 发表于 2016-6-23 08:17
光明网的新闻可信度高么?
都是吹牛,当然不可信,信自己就行。
可见我国在量子信息方面的投入是巨大的,押注
TG的量子计算机什么时候可以做出来,MD的信息技术优势就玩完了
继续,6月22日还有

www.chem.pku.edu.cn/news.php?id=5875

www.guancha.cn/Science/2016_06_22_365063.shtml
这两三天内,还有:航空发动机钛铝合金单晶、神威超算登顶、星光智能一号
再贴个具体应用类的 不过不太新了

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz= ... 9f40d783bd29aedbbe1

这事一成就是革命性的。
不是说谷歌上次的量子计算机是造假吗?还有人科普说现阶段,没有理论上的突破,量子计算机只能以论文形式存 ...
估计就像可控核聚变一样吧,时常有突破,但近些年内仍然看不到实用
屠城校尉 发表于 2016-6-23 10:53
昨天央视新闻说有只新电脑晶片,做的量子电脑运算,现时普通电脑要算十五万年,新电脑算一秒,不知是什麽东 ...
是这条消息吧 中国也有了AlphaGo的“大脑” 中星微发布中国首款嵌入式神经网络处理器
6月20日,中星微发布中国首款嵌入式神经网络处理器(NPU),该芯片已于今年3月6日实现量产。

  国家重点实验室执行主任张韵东介绍说,NPU采用了“数据驱动并行计算”的架构,彻底颠覆了传统的冯诺依曼架构。这种数据流(Dataflow)类型的处理器,极大地提升了计算能力与功耗的比例,特别擅长处理视频、图像类的海量多媒体数据,使得人工智能在嵌入式机器视觉应用中可以大显身手。

  张韵东表示,这款被命名为“星光智能一号”的芯片是中星微“星光中国芯”工程的最新成果,已成功在视频监控领域实现产业化,并可广泛应用于智能驾驶辅助、无人机、机器人等嵌入式机器视觉领域。

  在不久前的人机大战中,AlphaGo依靠模仿人脑生物机理的深度学习算法而击败人类。深度学习,是源于对生物人脑机理的仿生学研究而形成的一种人工智能算法。作为深度学习神经网络的一种,卷积神经网络CNN (Convolutional Neural Network)算法,已成为当前人工智能机器视觉领域的研究热点。CNN算法模型的特性可以概括为海量的输入数据、大规模的MAC运算、稀疏的权值矩阵、灵活的数据位宽和多样的网络拓扑等特性。

  张韵东介绍,NPU是针对CNN的算法模型特性而专门设计的一款神经网络处理器。每个NPU处理器具有4个内核(NPU Core),每个内核有两个数据流处理器(Dataflow Processor), 每个数据流处理器具有8个长位宽或16个短位宽的SIMD(单指令多数据)运算单元。在一个时钟周期内可同时完成64个长位宽MAC运算或者128个短位宽MAC运算。每个NPU核具有38G Ops的长位宽处理能力或者76G Ops的短位宽处理能力。NPU的处理性能可以组成多核阵列来提升,也可以通过多芯片级联的方式进一步扩展,以满足更复杂的CNN网络运算的性能需求。

  “每个NPU核还具有256KB Level-2 Cache,以及整块数据搬移(Block Data Access),片内数据共享(Data-sharing Between Processor Units),提升数据流的吞吐效率。” 张韵东表示,在软件方面,利用了稀疏数据优化(Optimization for Sparse Data)等特性提高计算效率。“NPU支持Caffe、TensorFlow等多种神经网络框架, 支持AlexNet、GoogleNet等各类神经网络。”

这是报道地址:http://www.guochengxin.com/20160620/c591084510.shtml
应该这样发晚了有人总说我们是剽窃
来自: 手机APP客户端
这一阵子有点目不暇接了!
不明觉厉!最近曝光的黑科技很多啊!啥时候能见到真正的量子计算机?
应该尽快组织产业化研究,不要墙内开花墙外香,我们原创的发明,让别人注册专利实现产业化了。
最近tg科技大爆发啊
能防EMP攻击不?要是可以的话,就牛逼了
就事论事而已,一个总是发外星人怎么怎么的网站,可信度怎么样,我就不说了吧?
列兵无人权,还是少说多看……