日本超級計算機獲世界第一,超級透鏡可將光壓縮到納米級

2020-11-30 粵好看科技

日本超級計算機「富嶽」終於拿到了世界第一的成績。23日,日本理化學研究所、九州大學、Fixstars公司、富士通同時公布,在超級計算機的國際性能排名「Graph500」中,「富嶽」以每秒41.5萬萬億次的運算速度超過美國「頂峰」每秒14.8萬萬億次的速度排名世界第一,同時在模擬計算方法、人工智慧學習性能、大數據處理性能項目也拿到了第一名。

測試結果,使用「富嶽」的一部分即92160個節點(約佔全體的58%),對由約1.1萬億個頂點和17.6萬億個分支構成的超大規模圖表計算,平均0.25秒解決了廣度優先搜索問題。Graph500的分數是70980GTEPS。2019年6月「京」的測定結果是31302GTEPS,實現了2倍以上的性能提高。

「富嶽」是日本超算「京」的後續機型,以解決社會和科學諸多難題,領導世界發明新成果為目的,目標在電力性能、計算性能、用戶便利性、創造劃時代成果、大數據和人工智慧等綜合能力方面實現世界最高水平的超級計算機。

「富嶽」投資1300億日元,使用富士通研發的15萬個高性能CPU,計劃2021年正式建成。今年4月開始,「富嶽」已開始投入新冠病毒藥物研發,在2000多種既有藥物中甄選治療藥物。

超級透鏡可將光壓縮到納米級

俄羅斯和丹麥科學家首次在實驗中觀察到等離激元納米顆粒現象。這一現象能使光聚集到納米級範圍內,同時,在理論上可規避傳統聚光鏡的一大基本局限——衍射極限問題。利用超級透鏡對光波進行壓縮,可以研發速度超過電子設備的更小型信息載體設備。相關研究成果發表在《光學通訊》雜誌上。

眾所周知,電子的質量很小,但不等於零,因此無法立即使其運動。如果微電路使用光子代替電子,信號傳輸的速度會更快。現在無法想像用光子產品代替電子微晶片,因為這樣的設備需要更小的尺寸。小型設備需要在更小的範圍內控制光子,使光波局限在最小範圍。理想情況下需要將光聚集到小于波長50%的範圍內,這是常規透鏡無法做到的,因為已經突破衍射極限。

莫斯科技術物理研究所、俄羅斯科學院微波半導體電子研究所和丹麥的科研人員合作,研發出一種超級透鏡,它能將光轉化成初始輻射長度60%的特殊電磁波的形式,並能克服衍射極限問題。研究人員製成的集約型金屬透鏡是一塊長寬5微米、厚度為0.25微米的方形電介質。透鏡安置在厚0.1微米金膜上,而在金膜的反面鑲嵌光柵。

莫斯科物理技術學院光子學和二維材料中心主任瓦連京·沃爾科夫解釋說,用雷射脈衝照射上述金膜時,金膜和電解質之間的界面會產生等離極化激元,這是一種特殊的電磁振蕩現象,這種轉換使得表面等離激元極化子可以在亞波長下聚焦,也就是說局部照射比原雷射脈衝更強。

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