Heißes Thema: Die vierte Person, die von AIDS „geheilt“ wurde, ist möglicherweise aufgetaucht

„Hotspot Review | Wichtige Technologieereignisse der Woche“ ist eine neue Grafik- und Textkolumne von Academic Headlines, die den Lesern helfen soll, die brandheißen Technologienachrichten der vergangenen Woche schnell zu verstehen. Aufgrund des begrenzten Platzes (und Wissens) können Sie gerne weitere hinzufügen~

Hallo, meine lieben „ Akademikerbakterien “, ich bin euer lieber Akademikerkönig .

Letzte Woche war eine weitere „letzte Woche“, die vorbei ist.

Letzte Woche wurde der vierte Aids-Patient weltweit für „geheilt“ erklärt. Das sind wirklich aufregende Neuigkeiten. Wir freuen uns auf die fünfte, sechste … Im KI-Kreis hat DeepMind einen weiteren großen Schritt gemacht. Sie verwendeten AlphaFold, um fast alle Proteinstrukturen auf der Erde vorherzusagen. Oh mein Gott, so großartig!

aber... Abgesehen davon, welche anderen heißen Neuigkeiten gab es letzte Woche? Lassen Sie es uns gemeinsam durchgehen:

Wenn ein Hund mit dem Schwanz wedelt, zeigt dieser nach links? Oder nach rechts? Wissenschaftler:

Das Schwanzwedeln ist bei Haushunden ein wichtiges Sozialverhalten in der Interaktion zwischen Hunden und Menschen.

Kürzlich führte das Team von Zhang Yongqing, einem Forscher am Institut für Genetik und Entwicklungsbiologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, in Zusammenarbeit mit Yu Shan, einem Forscher am Institut für Automatisierung, und Wei Pengfei, einem Forscher am Shenzhen Institute of Advanced Technology, eine Studie zum Schwanzwedelverhalten von Hunden durch. Auf der Grundlage einer Deep-Learning-Bewegungsverfolgungstechnologie extrahierten und analysierten sie die Bewegungsbahn der Schwänze von Haushunden während der Interaktion mit Menschen.

Untersuchungen zeigen, dass jeder Haushund ein einzigartiges und stabiles Schwanzwedel-Merkmal aufweist, ähnlich wie die charakteristischen Fingerabdrücke und die Gangart einzelner Menschen. Während der dreitägigen Interaktion zwischen Haushunden und Menschen verlagerte sich das Schwanzwedeln allmählich von der linken auf die rechte Seite, was darauf hindeutet, dass die Lateralisierung des Schwanzwedelns bei Haushunden ein sensibler Indikator für soziale Vertrautheit ist. Bei der Interaktion mit unbekannten Menschen wedelt der Hund eher nach links mit dem Schwanz, während er bei der Interaktion mit bekannten Menschen eher nach rechts wedelt.

Darüber hinaus wurde im Rahmen dieser Studie erstmals festgestellt, dass das Schwanzwedeln bei Haushunden aus einem Attraktorzustand mit einer stabilen Wedelbahn und einem instabilen Übergangszustand besteht. Diese Studie enthüllte die komplexen Merkmale und Zusammensetzungsmuster des Schwanzwedelverhaltens von Haushunden bei Interaktionen mit Menschen und bot ein einzigartiges experimentelles Paradigma zur Erforschung des Sozialverhaltens und der zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen von Haushunden.

Quelle: Chinesische Akademie der Wissenschaften

Link zum Artikel:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004222010197

Die vierte Person, die von AIDS „geheilt“ wurde, erschien möglicherweise

Ausländischen Medienberichten zufolge ist bei einem 66-jährigen Leukämiepatienten nach einer Stammzelltransplantation eine langfristige AIDS-Remission eingetreten und er ist möglicherweise „geheilt“. Dies ist der vierte AIDS-Patient weltweit, der für „geheilt“ erklärt wurde, und derzeit der älteste Patient.

Dieser Patient ist nicht nur der älteste, sondern auch derjenige, der am längsten mit HIV infiziert ist. Im Jahr 1988 wurde bei ihm AIDS diagnostiziert. Seit 30 Jahren nimmt er ART, um seine Krankheit unter Kontrolle zu halten, doch dies war bei der Behandlung von HIV nicht wirksam.

Der Patient hat heute seit 17 Monaten keine antiretrovirale Behandlung (ART) mehr erhalten, weist jedoch noch immer keine Anzeichen einer HIV-Replikation in seinem Körper auf.

Sharon Lewin, designierte Präsidentin der Internationalen AIDS-Gesellschaft, sagte, der Fall gebe HIV-Infizierten und der wissenschaftlichen Gemeinschaft „weiterhin Hoffnung und Inspiration“, auch wenn die Operation für die meisten HIV-Infizierten aufgrund der Risiken kaum eine Option sei.

Quelle: Science and Technology Daily

Wie ist die Erde dem Tod entkommen? Wissenschaftler haben neue Hinweise gefunden

Die Erde ist der einzige Himmelskörper im Universum, von dem die Menschheit weiß, dass er Leben beherbergt, und sie kann als eines der größten Wunder des Universums angesehen werden.

Doch vor Hunderten von Millionen Jahren erlebte die Erde eine potenziell verheerende Katastrophe – das Magnetfeld verschwand fast vollständig, nur klägliche 10 % blieben übrig.

Wissen Sie, einer der wichtigsten Gründe, warum es auf dem Mars kein Leben gibt, ist, dass das Magnetfeld des Mars „tatsächlich“ verschwunden ist und nicht vor den direkten Auswirkungen des Sonnenwinds geschützt werden kann.

Laut einer Studie von Wissenschaftlern und Mitarbeitern der University of Rochester begann das Magnetfeld der Erde vor 550 Millionen Jahren auf mysteriöse Weise zu „springen“, wodurch der Planet einem Schicksal ähnlich dem des Mars entgehen konnte.

Abbildung | Es gibt keinen Kern; vor etwa 550 Millionen Jahren begann der innere Kern zu wachsen; Vor etwa 450 Millionen Jahren bildete sich die Grenze zwischen dem äußersten und dem innersten Kern.

Dieser „Sprung“ ereignete sich über einen Zeitraum von mehreren zehn Millionen Jahren – also sehr schnell in geologischen Zeiträumen – und fällt mit der Entstehung des festen inneren Erdkerns zusammen, was darauf schließen lässt, dass der innere Kern eine direkte Ursache gewesen sein könnte.

Link zum Artikel: https://www.nature.com/articles/s41467-022-31677-7

Frage: Wie sagt man in der antiken Poesie „Danke, dass Sie mir zugehört haben“?

„Wir sind alle Fremde auf dieser Welt, aber ich werde mich immer an unsere Freundlichkeit erinnern.“ Dieses Gedicht spiegelt klar die Absicht des Sprechers wider, Dankbarkeit auszudrücken, und kann als die ultimative Oberschicht-Version von „Hör mir zu, wie ich Danke sage“ angesehen werden.

Es stammt von WantQuotes, einem magischen Tool zum „Nachschlagen von Sätzen nach Bedeutung“, das von der Tsinghua-Universität eingeführt wurde.

Es versteht sich, dass der Grund, warum WantQuotes die gewünschten Sätze schnell aus einer großen Anzahl von Korpora auf der ganzen Welt finden kann, hauptsächlich auf einen extrem großen Datensatz und ein Empfehlungsmodell zurückzuführen ist.

Der Datensatz enthält drei Teile: Englisch, modernes Chinesisch und klassisches Chinesisch. Darunter enthält der englische Teil 6108 berühmte Sprüche und 126713 Kontexttextsegmente; der moderne chinesische Teil enthält 3004 berühmte Sprüche und 408433 damit verbundene Kontexte; Der klassische chinesische Teil enthält 4438 klassische chinesische Anspielungen (einschließlich alter Gedichte) und 116537 zugehörige Kontexte.

In Bezug auf Empfehlungsmodelle verwendet WantQuotes BERT als Satzcodierer, um berühmte Zitate und verwandte Textdarstellungen zu lernen, und führt Semantik in den Codierer ein.

Es wird davon ausgegangen, dass WantQuotes aus dem Natural Language Processing and Social Humanities Computing Laboratory (THUNLP) der Fakultät für Informatik der Tsinghua-Universität hervorgegangen ist und die Projektleiter Professor Sun Maosong und Associate Professor Liu Zhiyuan sind.

Inhaltsquelle: Quantum Bit

Offizielle Website von „WantQuotes“: https://wantquotes.net/

Wissenschaft: Tragbares Ultraschall-Bildgebungspflaster für 48-Stunden-Dauerüberwachung ist da

Die Ultraschallbildgebung ist eine sichere, nichtinvasive Methode zur Untersuchung des Körpers, die Ärzten Echtzeitbilder der inneren Organe eines Patienten liefert. Allerdings erfordert die Ultraschallbildgebung sperrige Spezialgeräte, die im Allgemeinen nur in Krankenhäusern verfügbar sind.

Ein Forschungsergebnis des MIT soll diesen Zustand ändern. Sie haben ein tragbares Ultraschallpflaster entwickelt, das etwa so groß wie eine Briefmarke ist, aber auf der Haut befestigt werden kann und 48 Stunden lang kontinuierlich Bilder liefert.

Die Forscher befestigten die Pflaster an Freiwilligen und zeigten ihnen hochauflösende Echtzeitbilder der Geräte von Blutgefäßen und tief liegenden Organen wie Herz, Lunge und Magen.

Die Pflaster hafteten weiterhin stark und erfassten Veränderungen in den Organen, während die Freiwilligen verschiedene Aktivitäten ausführten, darunter Sitzen, Stehen, Joggen und Radfahren.

Quelle: Synchronisiert

Link zum Artikel: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo2542

ICML2022-Auszeichnungen bekannt gegeben: 15 herausragende Arbeiten der Universitäten Fudan, Xiamen und Shanghai Jiaotong ausgewählt

Vor Kurzem fand die ICML 2022-Konferenz in Baltimore (Maryland, USA) in einer Kombination aus Online- und Offline-Methoden statt und es wurden alle Auszeichnungen bekannt gegeben, darunter 15 Auszeichnungen für herausragende Beiträge und 1 Preis für den „Test of Time“.

Darunter wurden die Forschungsarbeiten mehrerer chinesischer Teams, darunter der Universität Fudan, der Shanghai Jiaotong University, der Universität Xiamen und des Teams von Hu Xia an der Rice University, mit dem Outstanding Paper Award ausgezeichnet. Das ICML 2012-Papier zum Thema „Poisoning Attacks against Support Vector Machines“ gewann den Proof of Time Award dieser Konferenz.

Quelle: Synchronisiert

Offizielle Website von ICML2022:
https://icml.cc/virtual/2022/awards_detail

Zwei Tropfen Wasser können eine Stunde lang Strom erzeugen. Wie machen Wissenschaftler das?

Die Verwendung umweltfreundlicherer Materialien und die Verbesserung der Recyclingquoten von Ressourcen sind wichtige Methoden zur Lösung des Problems der zunehmenden Verbreitung von Elektroschrott, und biologisch abbaubare Batterien sind ein heißes Thema in der aktuellen Batterieforschung.

Kürzlich ist einem Forschungsteam der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) ein neuer Durchbruch bei biologisch abbaubaren Batterien gelungen. In einer Proof-of-Concept-Studie schlugen sie eine Einweg-Papierbatterie vor, die durch Wasser aktiviert werden kann.

Berichten zufolge kann dieser neue Batterietyp mit nur zwei Tropfen Wasser einen Wecker mit LED eine Stunde lang kontinuierlich mit Strom versorgen. Nach 1 Stunde noch zwei Tropfen Wasser hinzufügen und die Anwendung kann fortgesetzt werden . Darüber hinaus kann es in jede beliebige Form und Größe gebracht werden und seine potenziellen Anwendungsszenarien sind sehr vielfältig.

Abbildung ｜ Eine Papierbatterie mit zwei Einheiten treibt einen Wecker mit LED an. (Quelle: Forschungsteam)

Das Forschungsteam erklärte, dass diese Papierbatterie zur Stromversorgung einer Vielzahl von elektronischen Einweggeräten mit geringem Stromverbrauch (wie etwa Smart Tags zur Verfolgung von Gegenständen, Umweltsensoren und medizinische Diagnosegeräte) verwendet werden könne und dass ihre Auswirkungen auf die Umwelt dadurch minimiert würden.

Link zum Artikel:

https://www.nature.com/articles/s41598-022-15900-5

Ehemaliger Google-CEO: KI ist wie Atomwaffen

In einem Interview verglich der ehemalige CEO von Google, Eric Schmidt, künstliche Intelligenz mit Atomwaffen und forderte die Einrichtung eines ähnlichen Abschreckungsmechanismus auf der Grundlage der gegenseitig zugesicherten Vernichtung, um zu verhindern, dass sich die mächtigsten Länder der Welt aufgrund künstlicher Intelligenz gegenseitig zerstören.

Die gegenseitig zugesicherte Zerstörung ist eine „gegenseitig zerstörte“ Ideologie. Wenn eine der beiden gegnerischen Parteien es voll ausnutzt, werden beide Seiten zerstört, was als „Gleichgewicht des Terrors“ bezeichnet wird.

Schmidt verglich KI mit Atomwaffen und sagte, dass Großmächte in Zukunft möglicherweise einen Vertrag ähnlich dem Verbot von „Atomtests“ abschließen müssten, um zu verhindern, dass KI die Welt zerstört.

Quelle: Big Data Digest

Ab 3.000 Yuan für einen nominellen Autor? Die Tochterzeitschriften von Nature enthüllten, dass mehrere Artikel falsche Autorenidentitäten hatten

Zahnmediziner veröffentlichen Artikel im Bereich Maschinenbau, Experten aus den Bereichen Medizin, Wirtschaft und Finanzen veröffentlichen Artikel zur Strömungsmechanik … Können normale Wissenschaftler wirklich auf diese Weise fachübergreifende Forschung betreiben?

Kürzlich äußerte das bekannte Open-Access-Journal Scientific Reports „redaktionelle Bedenken“ hinsichtlich zweier Artikel in der Zeitschrift. Der Hauptgrund ist die Frage der Autorenidentität.

Ein Reporter der China Science Daily fand heraus, dass die meisten Autoren der beiden Artikel aus Indonesien, dem Iran und Russland stammten und an einem der Artikel sogar ein chinesischer Autor beteiligt war.

Anna Abalkina, Soziologin an der Freien Universität Berlin, erwähnte in einer zuvor veröffentlichten Studie, dass es in Russland ein Maklerunternehmen gibt, das auf den Verkauf von wissenschaftlichen Arbeiten spezialisiert ist. Die Autorenschaft wird je nach Position der Autorschaft und Impact Factor der Zeitschrift unterschiedlich bepreist. Die Gebühren liegen zwischen 1.700 Yuan und fast 50.000 Yuan. Die Position des Erstautors ist normalerweise teurer und beginnt bei 3.000 Yuan.

Berichten zufolge hat sich der Umfang dieser Art transnationaler Geschäfte in den letzten Jahren erweitert und entsprechende Artikel haben es in die Zeitschriften vieler großer akademischer Verlage geschafft.

Quelle: ScienceNet

AlphaFold macht einen weiteren großen Sprung nach vorne! Die Struktur fast aller Proteine ​​auf der Erde vorhergesagt

Kürzlich gab ein Team aus DeepMind und dem Europäischen Bioinformatik-Institut (EMBL-EBI) einen großen Fortschritt auf dem Gebiet der Biologie bekannt. Sie nutzten das künstliche Intelligenzsystem (KI) AlphaFold, um 214 Millionen Proteinstrukturen von mehr als 1 Million Arten vorherzusagen und damit fast alle bekannten Proteine ​​auf der Erde abzudecken. Dieser Durchbruch wird die Entwicklung neuer Medikamente beschleunigen und eine Revolution in der Grundlagenforschung herbeiführen.

In Bezug auf die Veröffentlichung neuer Daten erklärte das Forschungsteam, dass unter den mehr als 200 Millionen Proteinstrukturvorhersagen etwa 35 % der Strukturen eine hohe Präzision aufweisen und die mit experimentellen Mitteln erzielte Strukturgenauigkeit erreichen; 80 % der Strukturen sind zuverlässig genug für mehrere nachfolgende Analysen.

Inhaltsquelle: Akademische Zeitschrift

Originallink:

https://www.nature.com/articles/d41586-022-02083-2

https://www.deepmind.com/blog

Neue Erkenntnisse zur Ursache des fünften Massenaussterbens

Das fünfte Massenaussterben des Phanerozoikums, die Endkreidezeit (vor etwa 66 Millionen Jahren), veränderte die Ökosysteme der Erde grundlegend, beendete die über 150 Millionen Jahre alte Ära der Dinosaurier und ebnete den Weg für die Entstehung der Säugetiere.

Die Ursache des Massenaussterbens wird noch immer diskutiert. Unter ihnen sind der Ausbruch des Basaltbergs im Dekkan in Indien und der Asteroideneinschlag zwei gängige Ansichten. Der Zeitpunkt des Basaltausbruchs im Deccan und seine Auswirkungen auf die globale Umwelt sind aktuelle Forschungsschwerpunkte.

Kürzlich nutzten der assoziierte Forscher Li Sha, der Forscher Wang Bo, der Forscher Zhang Haichun und der Forscher Wang Qifei vom Nanjing Institute of Geology and Paleontology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Zusammenarbeit mit Professor Chen Jiubin von der Universität Tianjin und Professor Wan Xiaoqiao von der China University of Geosciences (Peking) Kerndaten aus zwei Brunnen in der Provinz Shandong, die sich über die Grenze zwischen Kreidezeit und Paläogen (K/Pg) erstrecken, um den Verlauf des ersten Ausbruchs des Dekkan-Vulkans in Ostasien und die Reaktion der Seeumgebung und Biota auf dieses Ereignis auf der Grundlage hochpräziser Methoden der Biostratigraphie, Paläoökologie und Geochemie zu untersuchen.

Die Ergebnisse liefern starke Beweise für die Kopplungsbeziehung zwischen dem späten Maastricht-Erwärmungsereignis und dem ersten Ausbruch der Dekkan-Vulkane und zeigen, dass das Erwärmungsereignis erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt und Biota des Sees hatte.

Quelle: Chinesische Akademie der Wissenschaften

Link zum Artikel:

https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/doi/10.1130/G50016.1/615407/Mercury-evidence-of-Deccan-volcanism-driving-the

KI besteht den Turing-Test, aber Wissenschaftler sagen: Vielleicht ist das nicht notwendig

Können Maschinen denken? Kann künstliche Intelligenz (KI) so intelligent sein wie Menschen? Eine Studie legt nahe, dass künstliche Intelligenz dazu in der Lage sein könnte.

Ein Forschungsteam um Professor Agnieszka Wykowska vom Italienischen Institut für Technologie stellte in einem nonverbalen Turing-Test fest, dass Verhaltensvariabilität die Unterscheidung zwischen Mensch und Maschine verwischen kann, das heißt, dass sie dazu beitragen kann, dass Roboter menschlicher aussehen.

Abbildung ｜ Die Teilnehmer wurden gebeten zu beurteilen, ob das Verhalten des Roboters vorprogrammiert oder von einem Menschen gesteuert wurde. (Quelle: Dieses Dokument)

Als Reaktion auf diese Studie sind Tom Ziemke, Professor für kognitive Systeme an der Universität Linköping, und Sam Thellman, ein Postdoktorand, jedoch der Ansicht, dass menschliche Ähnlichkeit nicht unbedingt das ideale Ziel für die Entwicklung künstlicher Intelligenz und Robotik sei. Ein klügerer Ansatz könnte darin bestehen, künstliche Intelligenz weniger menschlich zu machen. Um ihren Standpunkt zu verdeutlichen, verwendeten sie Beispiele von selbstfahrenden Autos und Chatbots.

Link zum Artikel:

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abo1241

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.add0641

Das Team von Yu Longfei an der Shenzhen International Graduate School hat neue Fortschritte bei der Bekämpfung globaler Lachgasemissionen erzielt

Lachgas ist ein bedeutendes Treibhausgas mit einem Treibhauspotenzial, das (auf einer Skala von 100 Jahren) fast 300-mal so hoch ist wie das von Kohlendioxid. Der Boden ist die Hauptquelle von Lachgasemissionen, und durch den zusätzlichen Stickstoffeintrag aus anthropogenen Aktivitäten nehmen die terrestrischen Lachgasemissionen zu.

In den letzten Jahren ist bei der Konzentration von Distickstoffmonoxid in der atmosphärischen Hintergrundluft ein beschleunigter Anstieg zu beobachten. Ergebnisse der Modellinversion zeigen, dass der Hauptgrund der Anstieg des globalen Lachgas-Emissionskoeffizienten (Fluss/Stickstoffeintrag) sein könnte. Allerdings sind die sich ändernden Muster und treibenden Faktoren der Lachgas-Emissionskoeffizienten auf globaler Ebene noch unklar.

Angesichts der oben genannten Probleme haben die Forschungsgruppe von Yu Longfei von der Shenzhen International Graduate School der Tsinghua-Universität und die Forschungsgruppe von Eliza Harris von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich eng zusammengearbeitet, um ein Prozessmodell für die Stickstoffisotopenkopplung zwischen Boden und Atmosphäre zu entwickeln, mit dem die räumlich-zeitliche Verteilung der Lachgasemissionen auf globaler Ebene bewertet werden kann.

Modellergebnisse zeigen, dass der globale durchschnittliche Lachgasemissionskoeffizient (gewichteter Durchschnitt des Stickstoffeintrags) im Jahr 2020 bei 4,3 % lag und damit deutlich über dem Standardbewertungskoeffizienten von 1,4 % des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC). Gleichzeitig ist die globale Verteilung der Emissionskoeffizienten für Lachgas sehr ungleichmäßig, wobei warme und feuchte Regionen die höchsten Emissionskoeffizienten aufweisen.

Die weltweiten Emissionsfaktoren für Lachgas haben im letzten Jahrhundert erheblich zugenommen. Die Hauptursachen hierfür sind die Klimaerwärmung und die Umverteilung der Stickstoffdüngemittel (von gemäßigten in tropische Zonen und von Industrie- in Entwicklungsländer). Das Forschungsteam empfiehlt, bei zukünftigen Prognosen zu Lachgasemissionen und der Formulierung von Emissionsminderungsmaßnahmen den Rückkopplungseffekten des Klimawandels und dem Beitrag regionaler Emissions-Hotspots große Aufmerksamkeit zu schenken.

Quelle: Tsinghua-Universität

Link zum Artikel:
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32001-z

Wissenschaftlern gelingt erstmals die Quantensimulation topologischer Zeitkristalle in supraleitenden Systemen

Kürzlich hat die Forschungsgruppe von Assistenzprofessor Deng Dongling vom Institut für interdisziplinäre Informationswissenschaften der Tsinghua-Universität in Zusammenarbeit mit den Forschungsgruppen von Wang Zhen und Wang Haohua von der Fakultät für Physik der Zhejiang-Universität die erste vollständig digitale Quantensimulation topologischer Zeitkristalle in einem supraleitenden System experimentell realisiert.

Zeitkristalle erweitern die Eigenschaften von „Kristallen“ auf die Zeitdimension, d. h. bestimmte Eigenschaften des Systems wiederholen sich periodisch in der Zeit, wodurch die Translationssymmetrie der Zeit zerstört wird. Aufgrund der besonderen topologischen Eigenschaften topologischer Zeitkristalle tritt der Bruch der Zeittranslationssymmetrie nur an der Grenze des Systems auf.

Die Realisierung topologischer Zeitkristalle ist ein äußerst anspruchsvolles Problem. Die Forschungsgruppe von Deng Dongling schlug ein theoretisches Modell topologischer Zeitkristalle vor und fand eine Optimierungslösung für die digitale Quantensimulation topologischer Zeitkristalle durch Algorithmen der künstlichen Intelligenz. Die Forschungsgruppe arbeitete mit dem Team für supraleitende Quantencomputer der Zhejiang-Universität zusammen und konnte dieses neuartige Phänomen erfolgreich experimentell beobachten.

Das Experiment simulierte eine eindimensionale Kette aus 26 supraleitenden Quantenbits. Während der Evolution von etwa 240 Schichten von Quantenschaltkreisen wurde beobachtet, dass die Zeittranslationssymmetrie nur an der Systemgrenze (an beiden Enden der Kette) verletzt wurde. Dies ist das Hauptmerkmal, das topologische Zeitkristalle von bisher beschriebenen konventionellen Zeitkristallen unterscheidet. Durch die Kombination von Topologie und Zeitkristallen ist eine neue Nichtgleichgewichtsphase der Materie entstanden, die Arten der Zeitkristalle wurden bereichert und das Verständnis der Menschen für die Quantenwelt erweitert. Der im Experiment verwendete supraleitende Quantenchip verfügt über eine leicht skalierbare Nearest-Neighbor-Konnektivitätsarchitektur mit einem hohen Maß an Programmierflexibilität, die zur Erforschung exotischerer Quantenphänomene verwendet werden kann.

Dieses Forschungsergebnis hat eine neue Form von Nichtgleichgewichtsmaterie ermöglicht, das Konzept der Topologie auf innovative Weise in Zeitkristalle eingeführt, die Arten von Zeitkristallen bereichert und das große Potenzial der Verwendung von Quantenchips mittlerer Größe zur Erforschung exotischer Quantenzustände aufgezeigt.

Quelle: Tsinghua-Universität

Link zum Artikel:
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04854-3

Wissenschaftler erzielen wichtige Fortschritte im inhaltsadressierbaren Speicher

Content Addressable Memory (CAM) ist ein Speicher, der durch den Inhalt adressiert wird. Es vergleicht die Eingabedaten mit allen gleichzeitig im Array gespeicherten Daten und gibt die entsprechenden Übereinstimmungsinformationen aus. Es kann Such- und Ähnlichkeitserkennungsvorgänge im Speicher mit hoher Parallelität und hoher Energieeffizienz durchführen und so die Datenübertragung reduzieren. In den letzten Jahren hat es großes Potenzial bei der Bewältigung von Aufgaben wie Edge Intelligent Computing gezeigt.

Zusätzlich zur Datenspeicherung erfordern herkömmliche SRAM-basierte CAMs auch zusätzlichen Hardware-Overhead, um Datenvergleichsvorgänge zu implementieren. Um die für die Durchführung von CAM-Operationen erforderlichen Hardwarekosten zu senken, erforscht die internationale Gemeinschaft derzeit CAM-Implementierungslösungen, die neue nichtflüchtige Speicher (wie Widerstandsspeicher, Phasenwechselspeicher, ferroelektrische Transistoren usw.) verwenden. Sie alle erfordern jedoch komplementäre Datenspeichereinheiten mit zwei Zweigen und Vergleichsschaltungen, um die zentralen linearen, untrennbaren Vergleichsoperationen zu implementieren. Darüber hinaus erfordert die Implementierung mehrwertiger CAMs zusätzliche Suchschaltungen. Es gibt immer noch Probleme wie einen großen Hardware-Overhead und einen hohen Rechenenergieverbrauch.

Um dieses wichtige Problem anzugehen, gelang es dem Forschungsteam unter der Leitung von Akademiemitglied Huang Ru und Forschungsstipendiat Huang Qianqian von der School of Integrated Circuits/Advanced Innovation Center of Integrated Circuits der Peking-Universität als erstem weltweit, den CAM-Betrieb mit einem einzigen Zweig und einem einzigen Gerät zu realisieren. Sie schlugen einen neuen ferroelektrischen Fin-Tunnel-Feldeffekttransistor (Fe-FinTFET) mit bipolaren Eigenschaften vor und bereiteten ihn experimentell vor. Dieser kann gleichzeitig Dreizustands-CAM- und Mehrwert-CAM-Operationen realisieren, ohne dass zusätzliche Geräte oder Schaltkreise erforderlich sind, wodurch der Hardware-Overhead und der Energieverbrauch erheblich reduziert werden.

Auf der Grundlage des entwickelten neuen inhaltsadressierbaren Speichers konnte das Forschungsteam dessen Potenzial bei der Implementierung kleiner Stichprobenlernaufgaben, wie etwa der Berechnung der Hamming-Distanz und der Manhattan-Distanz, weiter unter Beweis stellen und so die Flächeneffizienz und Energieeffizienz deutlich verbessern (im Vergleich zu herkömmlichen GPU-basierten Rechenmethoden wird die Suchgeschwindigkeit um drei Größenordnungen erhöht und die Suchenergie um zwei Größenordnungen reduziert), und so einen wichtigen Grundstein für hochintegrierte und energieeffiziente Edge-Computerchips für maschinelles Lernen legen.

Quelle: Peking-Universität

Link zum Artikel:
https://ieeexplore.ieee.org/document/9830413