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中國科學技術大學潘建偉及其同事徐飛虎、張強，與清華大學馬雄峰、多倫多大學Hoi-Kwong Lo等，應邀在囯際物理學權威綜述期刊、美國物理學會的《現代物理評論》上發表題為“基于現實器件的安全量子密鑰分發”的長篇綜述論文。該論文系統闡述了量子密碼的原理、理論和實驗技術，并指出，經過全球學術界三十余年的共同努力，現實條件下量子密碼的安全性已經建立起來，尤其是測量器件無關等量子密鑰分發協議的提出，徹底關閉了量子密碼在物理實現過程中可能出現的安全性風險，為實

研究了二維二聚化量子自旋系統，通過理論分析和高精度的量子蒙特卡洛方法，發現在交錯狀二聚化量子海森堡模型中，相變臨界指數具有新奇的非單調尺寸標度行為。他們通過在有限尺寸標度理論中引入兩個驅動場，同時進行大尺寸的計算分析，成功地解釋了非單調的量子蒙特卡洛結果，從根源上指出二維二聚化量子自旋系統的相變仍然屬于O（3）普適類，適用于量子-經典對應理論。他們的研究表明，在量子相變中可能存在多個驅動場導致的新奇標度行為，需要采用正確的標度理論才會得到正確的結果。在論文中，他們還創造性地提出多參數聯動-高階擬合方法，能極大地提高數據準確度，可以用在不同體系的數據分析中。

成果描述：采用高效預處理、脫細胞、低溫酸酶結合萃取、鹽析和膜分離、離心純化等成套技術，從可溯源性的新鮮的動物皮、肌腱、跟腱等不同原料中制備出保留有天然三股螺旋結構的I型醫用膠原，解決了獲取大量高純度、高產率的醫用生物活性膠原的技術難題；掌握了通過物理與化學改性手段調控未變性膠原的熱穩定性、流變學等性能及功能化賦性的方法和原理，為未變性化醫用I型膠原的產業化利用提供了技術支撐；應用再生醫學、仿生學以及生物設計的原理、方法，已研制出快速止血劑、硬腦膜等高端產品。目前，醫用生物活性膠原、快速止血劑生產技術正在北京華信佳音有限責任公司與成都佰樂金生物科技有限公司實現產業化，項目進展順利，產品綜合性能優越，經濟效益顯著，具有較強的市場競爭力。市場前景分析：膠原是組成結締組織（如皮膚、肌腱、骨骼等）的主要結構蛋白，在哺乳動物中約占總蛋白質總量的三分之一。膠原作為生物體主要的細胞外間質，起著維持組織器官和皮膚的形態和誘導修復各種損傷組織等作用。膠原具有四級超分子結構的特殊的三股螺旋結構，決定了其的一些特殊的性能，其具有良好的生物相容性、生物降解性、低毒性、弱抗原性，又能激活細胞特性基團的表達，有利于細胞的黏附、生長、增殖、分化，因而被大量用于醫用生物材料研制和醫學臨床治療。在食品、美容化妝品、保健品、造紙、發酵中也有著舉足輕重的地位。膠原作為一種高技術含量的生物材料在生物醫學、化妝品等領域具有巨大的潛在市場。首先生物活性膠原作為一種生物材料本身具有無限的生命力，是全世界科學家都在研究開發的新型材料之一，國內當前處于探索性開發階段，因此只要抓住這個先機將來就可以獲得良好的回報；其次生物活性膠原的深加工產品擁有巨大的消費群體，這主要是由于I型膠原的生物活性和低免疫原性，能夠適用于大量的臨床手術。目前，國內的年需求量26～30噸，且以10～20％的比例增長；預計到2015年，國內對醫用膠原的需求量增至50噸/年左右，而國外市場份量更大，國內市場的需求量僅占國際市場的80％左右，因此，國外市場的年需求量大約為375噸以上。可見，本項目具有很大的發展空間和潛力。 本項目的膠原及膠原衍生產品技術正在北京華信佳音有限責任公司實現產業化，制備的膠原止血材料止血效果明顯、綜合性能優越，目前項目進展良好，產品競爭力強，在膠原產品市場上存在很大的開拓空間。與同類成果相比的優勢分析：醫用生物活性膠原每克售價約為150元，而生產成本每克升僅約為10元，因此每公斤生物活性膠原的利潤為7.0萬元。可見，本項目技術生產的未變性膠原功能材料具有很大的利潤空間，經濟效益非常顯著，具有很強的市場競爭力。 國內領先。

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隨著人工智能、大數據、物聯網、區塊鏈等新一代信息技術興起，數據量呈現爆炸式增長，傳統計算系統的算力難以滿足海量數據的計算需求。與此同時，摩爾定律逐漸放緩，單純依靠提高集成度、縮小晶體管尺寸來提升芯片及系統性能的路徑正面臨技術極限，通過引入憶阻器新器件、模擬計算新范式、存算一體新架構，將拓展出全新的高性能人工智能芯片與系統，實現計算能力的飛躍。 目前被廣泛使用的經典馮·諾依曼計算架構下數據存儲與處理是分離的，存儲器與處理器之間通過數據總線進行數據傳輸，在面向大數據分析等應用場景中，這種計算架構已成為高性能低功耗計算系統的主要瓶頸之一：數據總線的有限帶寬嚴重制約了處理器的性能與效率，且存儲器與處理器之間存在嚴重性能不匹配問題。憶阻器存算一體系統把傳統以計算為中心的架構轉變為以數據為中心的架構，其直接利用阻變器件進行數據存儲與處理，通過將器件組織成為交叉陣列形式，實現存算一體的矩陣向量乘計算。憶阻器存算一體系統可以避免數據在存儲和計算中反復搬移帶來的時間和能量開銷，消除了傳統計算系統中的“存儲墻”與“功耗墻”問題，可以高效、并行的完成基礎的矩陣向量乘計算，未來極有潛力成為支撐人工智能等新興應用的核心技術。 清華大學吳華強教授團隊實現了材料與器件、電路設計、架構和算法的軟硬件協同等多方面原始創新，解決了系統精度損失等被廣泛關注的難題： 材料與器件創新。科研團隊選擇了電學特性穩定的二氧化鉿作為憶阻層核心材料，提出了通過插入少量氧化鋁層來固定離子分布、抑制晶粒間界形成的新理論，提出了引入熱增強層的新原理器件結構，成功抑制了憶阻器非理想特性的產生。 電路設計創新。開發了一套憶阻器與晶體管的混合電路設計方法，提出“差分電阻”設計思想，采取源線電流鏡限流設計，抑制了憶阻器電路中可能產生的各種計算誤差。 算法創新。提出了混合訓練算法，僅用小數據量訓練神經網絡并只更新最后一層網絡的權重，即可將存算一體硬件系統的計算精度達到與軟件理論值相同的水平。 “技術鏈”創新。從“單點技術突破”拓展到“技術鏈突破”，開發了針對憶阻器存算一體芯片的電子設計自動化（EDA）工具，打通了從電路模塊設計到系統綜合再到芯片驗證的設計全流程。 上述理論和方法發表于《自然》《自然·納米技術》《自然·通訊》等國際頂級期刊，以及被譽為“集成電路奧林匹克”的“國際固態電路大會”等頂級學術會議。研究成果被“國際半導體技術路線圖”和30多部綜述文章長篇幅引用。團隊已在該研究方向申請國內外專利72項，其中30項已獲得授權，知識產權完全自主可控。 團隊已研制出全球首款憶阻器存算一體芯片和系統，集成了8個憶阻器陣列和完整的外圍控制電路，以更小的功耗和更低的硬件成本大幅提升了計算設備的算力。全系統的計算能效比當前主流的人工智能計算平臺——圖形處理器（GPU）高兩個數量級。團隊還設計了一款基于130nm工藝研制的完整憶阻器存算一體芯片，在MNIST數據集上計算速度已超過市面上28nm工藝的四核CPU產品近20倍，能效有近千倍的優勢。

項目成果/簡介:隨著人工智能、大數據、物聯網、區塊鏈等新一代信息技術興起，數據量呈現爆炸式增長，傳統計算系統的算力難以滿足海量數據的計算需求。與此同時，摩爾定律逐漸放緩，單純依靠提高集成度、縮小晶體管尺寸來提升芯片及系統性能的路徑正面臨技術極限，通過引入憶阻器新器件、模擬計算新范式、存算一體新架構，將拓展出全新的高性能人工智能芯片與系統，實現計算能力的飛躍。

全地形輪胎技術特點：1、濕地性能優異；2、溝壁角度大，自潔性能好；3、鋪裝路面與非鋪裝路面的絕佳平衡。