5月29日，清華清華大學(xué)兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的天發(fā)突破成果同時(shí)發(fā)表在《自然》（Nature）上，其中，兩項(xiàng)基于清華大學(xué)精密儀器系類腦計(jì)算研究中心施路平教授團(tuán)隊(duì)研制的性成世界首款類腦互補(bǔ)視覺(jué)芯片“天眸芯”（Tianmouc）研究成果的論文《面向開(kāi)放世界感知具有互補(bǔ)通路的視覺(jué)芯片》(A Vision Chip with Complementary Pathways for Open-world Sensing)登上本期《自然》的封面。

Nature 2024年5月30日封面。果丨圖片來(lái)源：Nature

上述研究團(tuán)隊(duì)聚焦類腦視覺(jué)感知芯片技術(shù)，科創(chuàng)提出了一種受人類視覺(jué)系統(tǒng)啟發(fā)的清華互補(bǔ)感知范式——借鑒人類視覺(jué)系統(tǒng)的基本原理，模仿人類視覺(jué)系統(tǒng)的天發(fā)突破特征，將視覺(jué)信息解析成基于原語(yǔ)的兩項(xiàng)表示，并將這些原語(yǔ)組合形成兩條優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、性成信息完備的果丨視覺(jué)感知通路。

基于這一新范式，科創(chuàng)研究團(tuán)隊(duì)研制出的清華“天眸芯”結(jié)合混合像素陣列和并行異構(gòu)讀出架構(gòu)，利用互補(bǔ)視覺(jué)通路特性，天發(fā)突破實(shí)現(xiàn)了每秒1萬(wàn)幀的兩項(xiàng)高速、10bit的高精度和130dB的高動(dòng)態(tài)范圍的視覺(jué)信息采集，并自適應(yīng)地減少了90%的帶寬；該團(tuán)隊(duì)還自主研發(fā)出高性能軟件和算法，并在開(kāi)放環(huán)境車載平臺(tái)上進(jìn)行了性能驗(yàn)證。在多種極端場(chǎng)景下，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低延遲、高性能的實(shí)時(shí)感知推理。

值得一提的是，這已經(jīng)是該團(tuán)隊(duì)繼2019年8月類腦計(jì)算芯片“天機(jī)芯”（Tianjic）之后，第二次登上Nature封面。有著“天機(jī)芯”積累的技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)，此次“天眸芯”亮相，類腦技術(shù)與視覺(jué)傳感融合，打破了傳統(tǒng)視覺(jué)傳感的局限，或?qū)樽詣?dòng)駕駛、人形機(jī)器人等應(yīng)用開(kāi)辟新的道路。

另一項(xiàng)成果來(lái)自清華大學(xué)交叉信息研究院教授段路明帶領(lǐng)的研究組，成果論文為《具有單比特分辨率的數(shù)百囚禁離子二維量子模擬器》(A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions)，研究團(tuán)隊(duì)利用低溫一體化離子阱技術(shù)和二維離子陣列方案，大規(guī)模擴(kuò)展離子量子比特?cái)?shù)并提高離子陣列穩(wěn)定性，首次實(shí)現(xiàn)512離子二維陣列的穩(wěn)定囚禁和邊帶冷卻，并首次對(duì)300離子實(shí)現(xiàn)可單比特分辨的量子態(tài)測(cè)量。

研究人員進(jìn)而利用300個(gè)離子量子比特，實(shí)現(xiàn)可調(diào)耦合的長(zhǎng)程橫場(chǎng)伊辛模型（一類重要的量子多體模型）的量子模擬計(jì)算。該工作實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上最大規(guī)模具有單比特分辨率的多離子量子模擬計(jì)算，將該研究組保持的離子量子比特?cái)?shù)國(guó)際紀(jì)錄（61離子）往前推進(jìn)了一