【中國安防展覽網 科技動態】16號,我國顆空間X射線天文衛星——慧眼HXMT望遠鏡在引力波事件發生時成功監測了引力波源所在的天區;當天華為在德國慕尼黑發布AI手機Mate10系列;中國科技界可謂喜事連連,其實我國還有很多牛到沒朋友的“黑科技”,小編帶你來數一數。
1.神威和天河超級計算機連續刷榜
2016年6月20日,在法蘭克福世界超算大會上,TOP500組織發布的榜單顯示,“神威·太湖之光”超級計算機系統登頂榜單,不僅速度比第二名“天河二號”快出近兩倍,其效率也提高3倍。截止到今年6月份,它已經連續三次登頂。
更可貴的是,相對于以往一些國產超級計算機采用了國外芯片,“神威·太湖之光”實現了運算系統、存儲系統、互聯系統、操作系統、基礎庫等超算的重要組成部分實現全部國產化,而且性能非常,將之與美國泰坦超算相比較,優勢明顯:
就性能來說,“神威·太湖之光”雙精浮點峰值高達125 PFlops,穩定性能為93 PFlops,相比較之下,美國超算泰坦的雙精浮點峰值高達27 PFlops,穩定性能為17.6 PFlops,“神威·太湖之光”的穩定性能是美國超算泰坦的5.2倍。
就效率而言,“神威·太湖之光”整機效率高達74.16%,相比較之下,美國超算泰坦的整機效率為65.19%。
就性能功耗比而言,“神威·太湖之光”的性能功耗比高達6G/W,作為對比,美國超算泰坦的性能功耗比為2.143G/W,美國超算紅杉整機性能功耗比為2.069G/W,日本超算京整機性能功耗比為0.830/W,美國超算米拉整機性能功耗比為2.069G/W。
2.量子計算研究上與美國交錯
量子計算是一種基于量子效應的新型計算方式,基本原理是以量子位作為信息編碼和存儲的基本單元,通過大量量子位的受控演化來完成計算任務。
2015年,杜江峰院士研究組就研究出基于金剛石的單自旋固態量子計算的載體,在傳統的糾錯碼上達到了非常高的操作精度,量子邏輯門精度達到了99.99%,其單比特門精度已經滿足容錯計算的需求。
2016年,郭光燦院士團隊成功研發出基于砷化鎵材料的半導體量子芯片,在糾錯碼的輔助下,量子邏輯門精度也達到量子計算的門檻。
不久前,中科大、中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室、浙江大學、中科院物理所等單位或公司聯合研制了兩臺量子計算原型機,其中一臺光量子計算原型機可以實現十光子糾纏操縱,這個成績已經超過了美國保持的9個量子比特操縱記錄,另一臺低溫超導系統的原型機也實現了10個量子比特。
雖然這兩臺原型機目前只能用于波色取樣和線性方程組求解,與ENIAC(臺電子管計算機)和TRADIC(臺晶體管計算機)類似,距離真正通用的標準量子計算機還有一定距離,但卻是人類在該領域邁出的里程碑式的一步。同時,這兩臺原型機在上也是處于水平的。
3.量子通信產業化方面*世界
如果說量子計算領域中國和美國還處于交錯的話,那么量子通信產業化方面,中國已經*世界。
近年來,中國在量子通信領域持續發力,先后建成合肥城域量子通信試驗示范網、覆蓋濟南市城區的濟南量子通信試驗網、新華社新聞大廈和新華社金融信息交易所之間的金融信息量子通信驗證網、北京城域量子通信網以及上海陸家嘴金融量子保密通信應用示范網等。
正是這些技術成果讓國內專家非常有底氣——中國科學技術大學教授陳宇翱在全國量子力學2017年年會上表示,“中國的量子通信技術已全面于世界”。
4.載人航天昂首邁入“空間站時代”
今年9月22日,天舟1號在完成空間實驗室階段任務及后續拓展試驗后受控離軌。至此,中國載人航天工程“第二步”任務全部完成,中國載人航天昂首邁入“空間站時代”。
過去短短一年,長征7號、天宮二號、神舟11號、天舟1號等四次重大任務相繼執行,啟用生態、環保、開放的新發射場——中國文昌航天發射場,建造我國真正意義上的空間實驗室,實現我國航天員太空中期駐留,發射我國首艘貨運飛船,掌握推進劑在軌補加等關鍵技術等。發射密度之高、試驗任務之重、前后跨度之長、風險挑戰之大、質量要求之嚴,在中國載人航天*。
5.北斗導航已超越歐盟、俄羅斯
在衛星定位這個領域,美國起步早,在1994年就提供服務了。
而中國在1994年才正式啟動北斗導航系統建設。但是,中國的北斗導航系統發展很快,目前,中國的北斗導航系統建設已經進入第三個階段,成為擁有自主衛星導航定位系統的國家。
2015年,北斗導航工程的頂層設計專家和專家組組長王飛雪受邀赴俄羅斯參加莫斯科導航論壇。在論壇上衛星導航界的專家感嘆:中國北斗已超越歐盟的“伽利略”和俄羅斯的“格洛納斯”了!
值得注意的是,在關鍵元器件上,中國也實現了高度國產化,像近發射的北斗導航衛星,其部件國產化率提高到98%,像宇航級CPU等關鍵器部件全部為國產。到2020年,中國將完成35顆衛星發射組網,實現覆蓋,部分性能將有望于美國的GPS,為用戶提供服務。
6.FAST實現我國脈沖星發現領域“零的突破”
2016年9月25日,被譽為“中國天眼”的國家重大科技基礎設施——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)落成啟用,FAST突破了射電望遠鏡工程的極限,是世界大的也是靈敏的單口徑射電望遠鏡,其接收面積相當于30個足球場大小,被南仁東定義為“下一代天文學家準備的觀測設備”。
雖然FAST中文名為500米口徑球面射電望遠鏡,但它并不僅僅是一臺望遠鏡,它還可以實現巡視宇宙中的中性氫、觀測脈沖星等科學目標和空間飛行器測量與通訊等應用目標。同時,FAST也可作為非相干散射雷達接收系統,相當于放在云貴高原上的一部超大型被動式雷達,守護著祖國大西南的領空。
近,FAST還有了新發現。10月10日,中國科學院國家天文臺宣布,FAST經過一年緊張調試,已實現指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測模式的順利運行,并確認多顆新發現脈沖星。這是我國的天文設備次發現脈沖星,實現了該領域“零的突破”。澳大利亞科學及工業研究院Parkes望遠鏡科學主管喬治·霍布斯就表示,“天眼”的調試以及逐漸產出成果,是目前天文學界激動人心的事件之一。
7.“蛟龍號”成為“梯隊”中的*
“蛟龍號”是中國首臺自主設計、自主集成研制的作業型深海載人潛水器,設計大下潛深度為7000米級,是目前世界上下潛能力深的作業型載人潛水器。“蛟龍號”的研制成功,也標志著中國成為繼美、法、俄、日之后*五個掌握大深度載人深潛技術的國家。
同時,在作業型載人潛水器中,“蛟龍號”不僅屬于梯隊,還是其中的*。目前*投入使用的各類載人潛水器約90艘,其中下潛深度超過1000米的僅有12艘,更深的潛水器數量更少,在“蛟龍號”之前,作業型載人潛水器大工作深度為日本深潛器的6527米。這一紀錄在2012年6月27日被“蛟龍號”打破,它在西太平洋的馬里亞納海溝海試成功到達7062米海底,創造了作業類載人潛水器新的世界紀錄。
除此之外,中國在軍工領域也取得了矚目的成就,開發出了J20隱身戰機、FC31隱身戰機、055驅逐艦、新型航母等一批新銳裝備。這些新銳軍事裝備與各種民用黑科技一起,都將不斷改善人民的生活水平,保衛著人民生命財產安全。