上證報(bào)中國(guó)證券網(wǎng)訊(記者 劉怡鶴)10月11日,我國(guó)量子計(jì)算和芯片領(lǐng)域的兩項(xiàng)突破接連刷屏。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)等組成的團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了255個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章三號(hào)”,刷新光量子信息技術(shù)世界紀(jì)錄。
清華大學(xué)集成電路學(xué)院教授吳華強(qiáng)、副教授高濱團(tuán)隊(duì)基于存算一體計(jì)算范式,研制出全球首顆全系統(tǒng)集成的、支持高效片上學(xué)習(xí)(機(jī)器學(xué)習(xí)能在硬件端直接完成)的憶阻器存算一體芯片,有望促進(jìn)人工智能、自動(dòng)駕駛可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域發(fā)展。
據(jù)高校官網(wǎng)等公開(kāi)信息,記者整理盤(pán)點(diǎn)了上述重大突破背后的科研天團(tuán)。
“九章三號(hào)”背后的中國(guó)“量子之父”和80后“量子鬼才”
據(jù)新華社報(bào)道,10月11日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作,宣布成功構(gòu)建255個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章三號(hào)”。這項(xiàng)成果再度刷新光量子信息技術(shù)世界紀(jì)錄,求解高斯玻色取樣數(shù)學(xué)問(wèn)題比目前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快一億億倍,在研制量子計(jì)算機(jī)之路上邁出重要一步。
潘建偉:被譽(yù)為中國(guó)“量子之父” 中國(guó)科學(xué)院院士 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)
潘建偉1970年生于浙江東陽(yáng),1987-1995年在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)習(xí),先后獲理論物理專(zhuān)業(yè)學(xué)士和碩士學(xué)位。1996年赴奧地利學(xué)習(xí),1999年獲維也納大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理博士學(xué)位,1999-2001年在維也納大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理所從事博士后研究。
潘建偉被譽(yù)為中國(guó)“量子之父”。29歲,他參與的有關(guān)量子隱形傳輸?shù)难芯砍晒?,被《自然》評(píng)為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”,和愛(ài)因斯坦的相對(duì)論并列。2001年,潘建偉入選中科院“引進(jìn)國(guó)外杰出人才”,31歲任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授;2003年至2008年任德國(guó)海德堡大學(xué)物理所瑪麗?居里講席教授;2005年起任合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室量子物理與量子信息研究部主任。
2011年11月,潘建偉當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士,成為中國(guó)當(dāng)時(shí)最年輕的院士。潘建偉2012年6月任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長(zhǎng)助理;2012年9月當(dāng)選為發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士;2013年12月任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副校長(zhǎng);2015年5月起任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng);2017年5月起任中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)。
潘建偉長(zhǎng)期從事量子光學(xué)、量子信息和量子力學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題檢驗(yàn)等方面的研究工作,是該領(lǐng)域有國(guó)際影響的學(xué)者,特別是在量子通信、多光子糾纏操縱和冷原子量子存儲(chǔ)等研究方向上做出了系統(tǒng)性創(chuàng)新貢獻(xiàn)。在Nature、Science、Nature子刊、PNAS和Physical Review Letters等重要國(guó)際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文180余篇,并受?chē)?guó)際權(quán)威綜述期刊Reviews of Modern Physics邀請(qǐng)先后撰寫(xiě)關(guān)于多光子糾纏實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)條件下量子通信安全性的綜述論文。
陸朝陽(yáng):80后“量子鬼才”
陸朝陽(yáng),1982年12月出生浙江東陽(yáng),劍橋大學(xué)物理學(xué)博士,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授,九三學(xué)社中央委員、社中央青年工作委員會(huì)副主任,全國(guó)青聯(lián)常委,安徽省政協(xié)常委,上海市青聯(lián)副主席。
陸朝陽(yáng)從劍橋大學(xué)獲得博士學(xué)位后馬上回國(guó),致力于發(fā)展和國(guó)家信息安全密切相關(guān)的量子信息技術(shù),取得了一系列突破性成果。作為學(xué)術(shù)帶頭人,他不斷開(kāi)拓量子計(jì)算前沿和刷新光量子信息技術(shù)的高度。例如,他和同事們實(shí)現(xiàn)了單光子多自由度和高維度的量子隱形傳態(tài),為復(fù)雜量子系統(tǒng)的完整態(tài)傳輸和高效量子網(wǎng)絡(luò)奠定了科學(xué)基礎(chǔ),作為中國(guó)本土成果首次入選英國(guó)物理學(xué)會(huì)的“國(guó)際物理學(xué)年度十大突破”之榜首。
2011年,陸朝陽(yáng)入選劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院Fellow;2012年獲得首批國(guó)家自然科學(xué)優(yōu)秀青年基金;2014年獲得香港求是杰出青年學(xué)者獎(jiǎng);2015年獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng);2016年被《自然》評(píng)為“中國(guó)科學(xué)之星”,被譽(yù)為“推進(jìn)中國(guó)掌握量子信息技術(shù)的一顆新星”,被諾獎(jiǎng)得主Zeilinger稱(chēng)為“量子鬼才”,同年入選美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士;2017年獲得中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)隆W洲物理學(xué)會(huì)菲涅爾獎(jiǎng)(Fresnel Prize)、TR35中國(guó)科技創(chuàng)新青年;2018年獲得中科院青年科學(xué)家獎(jiǎng),入選萬(wàn)人計(jì)劃領(lǐng)軍人才。
2021年陸朝陽(yáng)帶領(lǐng)他的“九章”研究生團(tuán)隊(duì)(15人,平均年齡27歲),以不到谷歌5%的人員規(guī)模和1%的經(jīng)費(fèi),挑戰(zhàn)了谷歌的量子霸權(quán)、被專(zhuān)家評(píng)價(jià)“把光子推到了量子計(jì)算的世界舞臺(tái)中央”,因而再獲“中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)录w”。團(tuán)隊(duì)最新成果實(shí)現(xiàn)了255個(gè)光子的操縱,是在2015年國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(8光子)之后的一個(gè)實(shí)質(zhì)性飛躍。
清華天團(tuán)11年“長(zhǎng)征”突破AI算力瓶頸
記者從清華大學(xué)獲悉,近日,近期,清華大學(xué)集成電路學(xué)院吳華強(qiáng)教授、高濱副教授基于存算一體計(jì)算范式,研制出全球首顆全系統(tǒng)集成的、支持高效片上學(xué)習(xí)(機(jī)器學(xué)習(xí)能在硬件端直接完成)的憶阻器存算一體芯片,在支持片上學(xué)習(xí)的憶阻器存算一體芯片領(lǐng)域取得重大突破。研究成果發(fā)表在《科學(xué)》(Science)上。
據(jù)清華大學(xué)官方介紹,上述一顆芯片上集成了記憶和計(jì)算的能力,保護(hù)用戶(hù)隱私的同時(shí)還具備了類(lèi)似人腦的自主學(xué)習(xí),能耗僅為先進(jìn)工藝下專(zhuān)用集成電路系統(tǒng)的1/35。
經(jīng)過(guò)11年科研“長(zhǎng)征”,錢(qián)鶴、吳華強(qiáng)團(tuán)隊(duì)從憶阻器件到原型芯片再到系統(tǒng)集成,協(xié)同攻關(guān)AI算力瓶頸難題,攻克“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù),成果涉及憶阻器集成芯片、存算一體系統(tǒng)、ADAM算法加速器......有望促進(jìn)人工智能、自動(dòng)駕駛、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展。
吳華強(qiáng):清華大學(xué)集成電路學(xué)院首任院長(zhǎng)
吳華強(qiáng),教授,清華大學(xué)集成電路學(xué)院院長(zhǎng),清華大學(xué)微納加工中心主任,北京市未來(lái)芯片技術(shù)高精尖創(chuàng)新中心副主任。2021年4月清華大學(xué)成立集成電路學(xué)院,吳華強(qiáng)是首任院長(zhǎng)。
吳華強(qiáng)2000年畢業(yè)于清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系,獲得工學(xué)學(xué)士學(xué)位;同年獲清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院管理學(xué)士學(xué)位(雙學(xué)位);2005年在美國(guó)康奈爾大學(xué)(Cornell University)電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院獲工學(xué)博士學(xué)位;隨后先后在美國(guó)Spansion公司和美國(guó)Primet Precision Materials公司分別擔(dān)任高級(jí)工程師和技術(shù)主管。2009年,吳華強(qiáng)加入清華大學(xué)微電子學(xué)研究所。
吳華強(qiáng)長(zhǎng)期從事新型存儲(chǔ)器及基于憶阻器的存算一體研究,涵蓋了從器件、工藝集成、架構(gòu)、算法、芯片以及系統(tǒng)等多個(gè)層次,先后承擔(dān)863、973、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和自然科學(xué)基金等多項(xiàng)重大科研項(xiàng)目;在Nature、Nature Nanotechnology、Nature Electronics、Nature Communications、Advanced Materials和IEEE EDL等學(xué)術(shù)期刊以及IEDM、VLSI、ISSCC等國(guó)際會(huì)議上發(fā)表論文100余篇;獲美國(guó)授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利25項(xiàng),中國(guó)授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利32項(xiàng)。部分專(zhuān)利孵化了北京新憶科技有限公司和廈門(mén)半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)研發(fā)有限公司。2019年吳華強(qiáng)獲科學(xué)探索獎(jiǎng);2020年獲國(guó)家自然科學(xué)基金委杰出青年基金。
吳華強(qiáng)說(shuō):“一定要瞄準(zhǔn)長(zhǎng)遠(yuǎn),不拋棄不放棄,才有可能做出一流的成果。”
錢(qián)鶴:清華大學(xué)長(zhǎng)聘教授 曾任中科院微電子所所長(zhǎng) 曾在三星半導(dǎo)體(中國(guó))研究所開(kāi)發(fā)智能手機(jī)芯片
錢(qián)鶴1990年畢業(yè)于西安交通大學(xué)微電子專(zhuān)業(yè)并獲博士學(xué)位;1990年12月-2006年5月在中科院微電子所工作,其間2001年9月-2006年5月任該所所長(zhǎng);2006年6月-2008年12月在三星半導(dǎo)體(中國(guó))研究所工作,任所長(zhǎng);2009年1月起入職清華大學(xué)。
在中科院微電子所期間,錢(qián)鶴曾從事Si CMOS工藝技術(shù)、SiCMOS/SOI抗輻射電路和GaN微波功率器件等方面的研發(fā)工作,獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、政府特殊津貼等多種獎(jiǎng)勵(lì)。在三星半導(dǎo)體(中國(guó))研究所工作期間曾負(fù)責(zé)多項(xiàng)智能手機(jī)和其它信息終端中的芯片應(yīng)用解決方案的開(kāi)發(fā)工作。
錢(qián)鶴加入清華大學(xué)后講授“微電子制造工藝技術(shù)”和“現(xiàn)代半導(dǎo)體器件導(dǎo)論”課程,科研工作主要集中在新型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器方面,包括面向嵌入式存儲(chǔ)和安全認(rèn)證應(yīng)用,以及基于憶阻器的存算一體(CIM)芯片研發(fā)等。
高濱:80后清華大學(xué)長(zhǎng)聘副教授 北京大學(xué)博士
高濱2008年本科畢業(yè)于北京大學(xué)物理系,2013年獲得北京大學(xué)微電子學(xué)與固體電子學(xué)專(zhuān)業(yè)理學(xué)博士學(xué)位,2015年加入清華大學(xué)微納電子系,現(xiàn)為清華大學(xué)集成電路學(xué)院副教授。
高濱的研究方向包括新型存儲(chǔ)器、器件模型與模擬、設(shè)計(jì)-工藝協(xié)同優(yōu)化、存算一體與神經(jīng)形態(tài)芯片、信息安全芯片。
去年,高濱在光明日?qǐng)?bào)撰文表示:“如今,我與團(tuán)隊(duì)已與很多技術(shù)公司開(kāi)展合作,我們研發(fā)的芯片技術(shù)運(yùn)用到很多領(lǐng)域。令我更為欣慰的,是我的研究成果、發(fā)表的論文,已被引用1萬(wàn)多次,供更多的研究者參考。要知道,芯片的產(chǎn)業(yè)鏈條很長(zhǎng),需要方方面面的人一起積累、共同進(jìn)步,能為研究芯片的人提供我的智慧力量,這便是我的價(jià)值所在?!?/span>