Algae-powered微处理器;霓虹灯量子位元;nanomagnet AI。
来自剑桥大学的工程师们,手臂研究,苏格兰海洋科学协会和挪威科技大学的一种广泛使用蓝绿藻权力一只手臂皮层M0 +微处理器连续一年多。
集胞藻属海藻,无毒和收成能源从光合作用。由此产生的微小的电流与一个铝电极,用于微处理器。
大小的一个AA电池,该装置在国内环境中,semi-outdoor条件自然光线和温度波动有关。“我们印象深刻一直系统如何工作在很长一段时间——我们认为它可能会停止几周后就继续,”保罗说Bombelli剑桥大学的生物化学的部门。
藻类不需要进食,甚至能够继续发电在黑暗时期,研究者认为藻类加工的食品没有光,这继续产生电流。
研究人员说,这可能是在离网情况下最有用的低功耗物联网设备或远程位置。
“日益增长的物联网需要越来越多的权力,我们认为这将不得不来自系统可以产生能量,而不是简单地将它存储像电池一样,”克里斯托弗·豪说,剑桥大学教授生物化学。“我们的光合设备不运行电池的方式,因为它的不断使用光作为能量来源。”
阿贡国家实验室的研究人员,佛罗里达州立大学,芝加哥大学,圣路易斯华盛顿大学,劳伦斯伯克利国家实验室,麻省理工学院的一个设计新的量子位平台使用坚实的霓虹灯。
创建量子位涉及的过程冻结氖气体喷成固体在非常低的温度下,电子从一个灯泡到固体,和捕获一个电子。氖是一个惰性元素,不与其他元素。这使得量子位相干时间长。
“因为惰性,坚实的霓虹灯可以作为最干净可能在真空中固体主机和防止任何量子位中断,”达菲说,阿贡国家实验室的科学家。
平台使用芯片级微波谐振器由一个超导体。“微波谐振器最重要的是提供了一种方法来宣读量子位的状态,”凯特默奇说,物理学教授在圣路易斯华盛顿大学的艺术与科学。“这集中量子位之间的交互和微波信号。这允许我们做出测量告诉量子位的是如何工作的。”
电子从激烈的光丝(上)落在坚实的霓虹灯(红色方块),在一个电子(蓝色)波函数表示为一个由超导量子电路捕获和操纵(底部图案的芯片)。(图片由达菲金/阿贡国家实验室)。
“有了这个平台,我们实现,有史以来第一次,在接近真空的环境中单电子之间的强耦合谐振器和一个微波光子,“Xianjing周说,阿贡的博士后任命。“这可能使用微波光子来控制每个电子量子位和链接很多的量子处理器。”
“目前,我们的量子位基于电子的运动,”默奇说。“我们称之为一个量子位,但其中一个令人兴奋的前景将会将其转换成一个旋转量子位,有关电子的自旋。这应该使量子位不太敏感的环境,增加质量量子位的数量级。”
“谢谢electron-on-neon平台的相对比较简单,它应该适合容易以低成本制造,”金说。“看来理想的量子位可能是在地平线上。”
“我们的量子位实际上是一样的,人们发展了20年,”大卫·舒斯特尔说,芝加哥大学的物理学教授。“这只是我们第一次一系列的实验。我们的量子位平台远不及优化。我们将继续改善相干时间。因为这个量子位平台的操作速度非常快,只有几个纳秒,承诺扩展到许多纠缠量子比特很重要。”
伦敦帝国理工学院的研究人员,九州大学,洛斯阿拉莫斯国家实验室,和伦敦大学学院使用nanomagnets网络执行人工intelligence-like处理,使用磁铁本身处理和存储数据。nanomagnets可用于时间序列预测的任务,如预测和调节糖尿病患者的胰岛素水平。
将磁场应用于网络nanomagnets磁铁的状态变化基于输入字段的属性,而且磁铁周围的国家,据研究人员。他们就能够设计一种技术来计算磁铁的数量在每一个国家一旦领域通过,给予回答。
“我们一直试图破解如何输入数据的问题,问一个问题,和得到一个答案的磁场计算了很长一段时间。现在我们已经证明这是可以做到的,它为摆脱铺平了道路的能源密集型的计算机软件模拟,”杰克说Gartside伦敦帝国理工学院的。
Nanomagnets但是不要依赖物理粒子如电子运输,而是处理和传输信息的形式的磁振子波,其中每个磁铁影响邻近的磁铁的状态,研究人员说。这将导致更高的能源效率,处理和存储的信息可以做在一起。
将布兰福德伦敦帝国理工学院的补充道,“这是一个长期目标来实现计算机硬件软件算法的启发,谢林顿和柯克帕特里克。不可能使用传统原子的旋转磁铁,但通过扩大旋转nanopatterned阵列我们已经能够实现必要的控制和读出。”
团队将于教系统使用真实的数据,如心电图信号,并希望使它成为一个真正的计算设备。
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