基因组学和疾病研究、高通量数据分析、网络生物学、计算遗传学、模型解释和可视 化、生物数据挖掘、比较基因组学、机器学习和医学影像分析、蛋白质结构与功能预测、 宏基因组学与微生物组、知识图谱构建、生物信息学工具开发、转录组学和表达谱的分析、 药物发现与设计、遗传流行病学、蛋白质组学、个性化医疗与精准医学、生物医学工程、 结构生物信息学、计算工具和软件开发、进化生物信息学、系统生物学、环境与生态计算 生物学和流行病学、计算生态学、序列分析、模式识别与生物信号处理、生物信息学与统 计分析、下一代测序技术、计算生物学与人工智能的融合、生物数据挖掘、处理与分析、 计算医学与临床应用、代谢组学、生物信息学工具与网络科学。
2 Quantum information theory with density matrices and quantum channels 2 Trace distance and fidelity of quantum states 纠缠 2 Entanglement, measurement, witness, multipartite entanglement 和三个量子通讯协议 2 Quantum superdense coding; Quantum teleportation; Entanglement swaping 量子纠错
图 1 有机光电突触器件 . (a) 人类视网膜和大脑系统示意图 ; (b) 储池计算结构 ; (c) 提拉法制备有机薄膜示意图 ; (d) C 8 -BTBT 薄膜的光学显微镜图像 ( 标尺 : 100 μm); (e) PDIF-CN 2 薄膜的光学显微镜图像 ( 标尺 : 100 μm); (f) C 8 -BTBT 薄膜的 AFM 图像 ( 标 尺 : 1.6 μm); (g) PDIF-CN 2 薄膜的 AFM 图像 ( 标尺 : 1.6 μm); (h) 具有非对称金属电极的有机光电突触晶体管器件结构 ; (i) 器件 配置为光感知型突触 ; (j) 器件配置为计算型晶体管 ( 网络版彩图 ) Figure 1 Organic optoelectronic synaptic devices. (a) The schematic diagram of human retina and brain system. (b) The architecture of a reservoir computing. (c) The preparation of organic thin films by dip coating method. (d) The optical microscope image of C 8 -BTBT film. Scale bar: 100 μm. (e) The optical microscope image of PDIF-CN 2 film. Scale bar: 100 μm. (f) The AFM image of C 8 -BTBT film. Scale bar: 1.6 μm. (g) The AFM image of PDIF-CN 2 film. Scale bar: 1.6 μm. (h) The schematic diagram of organic optoelectronic synaptic transistor with asymmetric metal electrodes. (i) The device is configured as a light-aware synapse. (j) The device is configured as a computational transistor (color online).
图 6. 带有集成光学腔的离子阱:(a)因斯布鲁克大学的集成光学腔阱 [ 93 ]。从离子发射的 854nm 光子的 50% 可被腔收集,并转换为 1550nm 的通信波长。(b)萨塞克斯大学的集成光学腔阱。该阱展示了离子和腔模式之间的第一个强耦合。(c)奥胡斯大学的离子阱。腔镜 (CM) 沿轴向,径向泵浦光束用于将离子泵回多普勒冷却循环。这些离子可在 CCD 上成像。压电换能器 (PZT) 用于主动锁定光学腔与 RP 激光器共振。(d)当径向 RP 激光器开启时,大约 100 个离子的整个晶体都是明亮的。 (d)当径向RP关闭时,只有腔内的离子是亮态,腔外的离子处于暗态[144]。
类脑计算是借鉴脑科学基本原理,打破 “ 冯诺依曼 ” 架构束缚的新型计算技术。本研究组将从理论和器件两个方向对类脑计算展开协同 研究。 理论方面:研究类脑计算架构、模型和算法,探索基于类脑计算的类脑智能的基础理论;借鉴神经元模型、神经环路传导、神经编码 及认知、学习、记忆、决策等神经机制,逐步建立和完善类脑处理信息处理的数学 / 计算原理和模型;构建类脑计算和智能的统一理论 框架。为类脑计算器件及系统的发展提供理论基础。 器件方面:基于新材料和新技术,研究新型高性能类脑神经器件,解决一致性差、可靠性差、规模化难等痛点;研究基于类脑神经器 件的网络架构,构建大规模阵列,开展外围电路的研发与设计;研究基于新型类脑器件的感知和计算架构,发展感存、存算、感存算 一体系统。
图 4 系统总体架构 Fig.4 General framework of system 2.2 Amazon 云计算平台技术介绍 在云计算被提出之前,开发者需要按照需求购买存 储设备和计算设备等硬件设施,但是往往由于计算的不 准确性会造成资源的浪费。云计算的基本概念最初是由 Google 公司提出的。使用云计算平台用户不需要购买任 何硬件设施,因为云计算平台直接提供易交付和易扩展 的 IT 服务,如虚拟服务器、远程数据库以及大容量存储 服务。 本文通过制作服务器的 Docker 文件,将服务器部署 于 Amazon 云端。下面就以 AWS [23] ( Amazon Web Services ,亚马逊云服务)的虚拟服务器( Amazon EC2 )、 可扩展的云存储( Amazon S3 )和云端动态数据库 ( Dynamo DB ) 3 种云平台技术做简要介绍。 Amazon EC2 的 Web 服务接口简单,可以轻松获取 和配置容量。使用该服务,可以完全控制计算资源,并 可以在成熟的 Amazon 计算环境中运行。 Amazon EC2 将 获取并启动新服务器实例所需要的时间缩短至几分钟, 当计算要求发生变化时,可以快速扩展计算容量。 Amazon S3 提供一个简明的 Web 服务界面,用户可 通过它随时在 Web 上存储和检索任意大小的数据。使用 Amazon S3 ,用户只需按实际使用的存储量付费,没有最 低费用和准备成本。 DynamoDB 是一种快速、全面受管的 NoSQL 数据库 服务,它能让用户以简单并且经济有效的方式存储和检 索任何数据量,同时服务于任何程度的请求流量。所有 数据条目均存储在固态硬盘( solid state drives , SSD )中, 具有极高的可用性和耐久性。 2.3 农作物的测量和虚拟模型的生成 虚拟农作物建模对象包括水稻和番茄。为了获取水 稻建模所需的相关参数,于 2015 年和 2016 年在浙江杭 州中国水稻研究所进行了相关试验。选取时期为拔节期
1) 计算权重在软件中可选择熵值法、层次分析法等计算方法; 2) 也可对定性指标进行权重计算。 d) 综合评价 — TOPSIS 分析。 根据软件运行结果,选择评价对象与最优方案接近程度最大的值,该值越大说明越接近最优方案 (系统会根据值的大小自动排序)。
计算化学量子计算项目 (QC 3) 的目标是加速量子计算机算法的开发,以推进计算化学和材料科学的能源应用。几十年来,化学和材料的计算机模拟一直在推动前沿发现。尽管计算机硬件和算法都取得了巨大进步,但一些重要的问题仍然无法用传统(经典)计算机解决。量子计算机提供了一种全新的计算形式,利用物质的量子性质以比传统计算机快得多的速度解决某些问题。量子计算硬件正在迅速发展,但尚未达到在实用价值问题上超越传统计算机的规模。QC 3 项目旨在通过开发新的算法和软件,在近期的量子硬件上实现可扩展的量子优势,将量子计算机应用于能源领域的高影响问题。QC 3 的申请人将确定一个特定的能源相关问题,开发量子算法,
10:20 – 10:30 艾米利亚-罗马涅大区博洛尼亚科技城 10:30 – 10:45 Sanzio Bassini – CINECA 欢迎辞 10:45 – 11:30 Ivano Tavernelli – IBM Quantum 主题演讲 – 实用时代的量子计算 11:30 – 11:50 Daniele Ottaviani – CINECA 量子计算实验室更新 第 1 场:CINECA 量子计算合作伙伴 – 主席:Daniele Ottaviani 11:50 – 12:15 Hermanni Heimonen – IQM IQM Radiance – 用于 HPC 中心的量子计算机 12:15 – 12:40 Vincent Martin – Pasqal 介绍 Pasqal 量子计算机:从中性原子到用例 12:40 – 13:05 Axel Daian – 用于实际应用的 D-Wave 量子计算 13:05 – 15:00 午餐 + 科技城之旅 第二场:意大利制造的 QC I – 主席:Sara Marzella 15:00 – 15:25 Giacomo Cappellini – Eniquantic Eniquantic:Eni 迈向量子计算未来的新尝试 15:25 – 15:50 Francesco Tafuri – 那不勒斯费德里科二世大学 量子计算机的超导硬件:物理学、实现、操作和前景 15:50 – 16:15 Simone Cialdi – 米兰大学 TQ4C - 环路架构光子量子计算机 16:15 – 16:35 咖啡休息 第三场:意大利制造的 QC II – 主席:Anita Camillini 16:35 – 17:00 Roberto Osellame – Ephos Inc./CNR 集成量子光子处理器,通向光子量子计算机的道路 17:00 – 17:25 Fabio Sciarrino – 罗马大学“Sapienza”量子计算光子学平台:硬件和应用 17:25 – 17:50 Roberto Siagri – Rotonium 边缘中心量子计算:下一个前沿 17:50 – 18:15 Daniel Szombati – Planckian 全球驱动的超导量子计算架构