量子计算取得进展;神经网络。
量子态
包括布法罗大学在内的许多公司和学术研究人员都在研究量子计算技术。
二维二硫化钨(WS2)的新研究可能为量子计算的进步打开大门，乌兰巴托的报告．
在9月13日发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一篇论文中，科学家们报告说，他们可以操纵这种超薄材料的电子特性，这可能对量子数据编码有用。
这项研究涉及WS2的能量谷，这篇论文的联合第一作者、布法罗大学物理学家郝曾将其描述为“晶体固体中电子结构的局部能量极值”。
谷与电子在材料中可能具有的特定能量相对应，而电子在一个谷中相对于另一个谷中的存在可以用来编码信息。一个谷中的电子可以表示二进制代码中的1，而另一个谷中的电子可以表示0。
控制电子在哪里被发现的能力可能会推动量子计算的发展，使量子信息的基本单位——量子位的创造成为可能。量子比特具有一种神秘的性质，它不仅能够存在于1或0的状态中，而且能够存在于与这两种状态相关的“叠加态”中。
这篇发表在《自然通讯》上的论文标志着向这些未来技术迈出了一步，展示了一种在WS2中操纵谷态的新方法。
曾博士，布法罗大学艺术与科学学院物理学教授，与布法罗大学杰出物理学教授Athos Petrou博士和内布拉斯加州大学奥马哈分校物理学主席Renat Sabirianov博士共同领导了该项目。其他合著者包括布法罗大学物理学研究生Tenzin Norden, Zhao Chuan和Peiyao Zhang。这项研究由美国国家科学基金会资助。
Tractica预测，到2030年，全球企业量子计算的年收入将达到91亿美元，而2018年为1.116亿美元。北美将在收入方面领先市场，其次是欧洲、亚太、拉丁美洲和中东/非洲。“量子计算机注定不会很快取代个人电脑或智能手机中的处理器，”Tractica首席分析师基思·柯克帕特里克(Keith Kirkpatrick)在一份报告中表示声明．“在企业大规模采用量子计算之前，需要大幅提升处理能力、提高纠错能力、编写和改进量子算法。”
哈佛的神经网络芯片
哈佛大学的研究人员开发了一种电子芯片，可以同时从数千个相连的神经元中进行高灵敏度的细胞内记录。这突破使他们能够以前所未有的水平绘制突触连接，识别出数百个突触连接。
“我们的敏感性和并行性的结合可以使基础和应用神经生物学都受益，包括功能连接组构建和高通量电生理筛查，”Hongkun Park说，Mark Hyman Jr.化学教授和物理学教授，论文的共同高级作者。
该论文的共同高级作者、约翰·a·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)应用物理和电子工程戈登·麦凯教授Donhee Ham说:“通过这种长期以来备受期待的细胞内记录并行化实现的生物突触网络映射，也可以为机器智能构建下一代人工神经网络和神经形态处理器提供一种新策略。”
这项研究发表在《自然生物医学工程》杂志上。
研究人员使用与计算机微处理器相同的制造技术开发了这种电子芯片。该芯片的特点是其表面垂直排列着密集的纳米级电极，由底层的高精度集成电路操作。每个纳米电极都涂有铂粉，表面粗糙，这提高了其传递信号的能力。
神经元直接在芯片上培养。集成电路通过纳米电极向每个耦合的神经元发送电流，在细胞膜上打开小孔，形成细胞内通路。同时，同样的集成电路也放大了纳米电极通过小孔接收到的来自神经元的电压信号。
“通过这种方式，我们结合了细胞内记录的高灵敏度和现代电子芯片的并行性，”化学与化学生物学院和SEAS的博士后杰弗里·阿博特(Jeffrey Abbott)说，他是这篇论文的第一作者。
在实验中，细胞内阵列记录了1700多个大鼠神经元。仅仅20分钟的记录就让研究人员对神经元网络有了前所未有的了解，并允许他们绘制出300多个突触连接。
本书由叶天阳、Keith Krenek、Rona S. Gertner、Steven Ban、Kim Youbin、秦凌和吴文轩共同撰写。阿伯特说:“我们还使用这种高通量、高精度芯片来测量药物对大鼠神经元网络突触连接的影响，现在我们正在开发一种晶圆级系统，用于对精神分裂症、帕金森病、自闭症、阿尔茨海默病和成瘾等神经疾病进行高通量药物筛查。”
这项研究得到了三星电子三星高级技术研究所、催化剂基金会、美国陆军研究办公室、国家科学基金会、美国国立卫生研究院、戈登和贝蒂·摩尔基金会的支持。
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