科技成果

德國KIT創(chuàng)超高速數(shù)據(jù)傳輸世界紀(jì)錄

據(jù)科技部網(wǎng)站2011年6月16日報道，德國卡爾斯魯厄技術(shù)研究學(xué)院（KIT）的科學(xué)家成功完成了1s編碼26Tbit數(shù)據(jù)、輸出50km 再成功解碼的試驗，這是有史以來用一個激光束傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量。Leuthold教授是KIT 光子學(xué)、量子電子學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)技術(shù)研究所所長，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊在2010年便突破了10Tbit／s的超高速數(shù)據(jù)傳輸速率，而此次試驗再創(chuàng)新高。獲得此項新成果，主要取決于這一團(tuán)隊開發(fā)的數(shù)據(jù)解碼程序。該程序采用光電技術(shù)，在最高傳輸速率的開端先用純光學(xué)計算，將大傳輸速率分解成較小的比特率，接著再作電子處理。Leuthold教授強調(diào)，此程序的功能不是使數(shù)據(jù)處理快了上千倍，而是在26Tbit／s時快了近百萬倍，其中開創(chuàng)性的想法是數(shù)學(xué)例程的光學(xué)操作。結(jié)果顯示，光學(xué)范圍內(nèi)的計算不僅速度極快，而且節(jié)能，因為只有激光與少數(shù)幾個工藝步驟需要電能。Leuthold教授稱，此項試驗證明，即使是極高的數(shù)據(jù)傳輸速率也沒有超出物理極限，超高速數(shù)據(jù)傳輸可以實現(xiàn)，并能節(jié)省寶貴能源。

德國科學(xué)家實現(xiàn)用單個原子存儲量子信息

據(jù)科技部網(wǎng)站2011年5月23日報道，馬克斯-普朗克量子光學(xué)研究所以Gerhard Rempe教授為首的研究人員，成功將單個光子的量子態(tài)寫入一個銣原子中，存儲一段時間后又將其讀出。他們認(rèn)為，這一方法原理可用于設(shè)計功能強大的量子計算機，并實現(xiàn)遠(yuǎn)距離聯(lián)網(wǎng)。量子計算機能在瞬間完成現(xiàn)在計算機需要數(shù)年才能完成的計算量，這種計算能力得益于量子計算機強大的并行信息處理能力。量子計算機處理的信息以量子態(tài)存儲于微觀物理系統(tǒng)之中，如單個原子或光子中。量子計算機要能工作，必須實現(xiàn)其不同組成部分之間的信息交換，光子就特別適合用于信息交換，因為不必用它傳輸物質(zhì)，而存儲和處理信息則相反，要利用物質(zhì)粒子。因此，研究人員試圖找到在光子和物質(zhì)之間交換量子信息的方法。馬克斯-普朗克量子光學(xué)研究所的研究人員首次以可控方式，成功實現(xiàn)了單個原子和光子之間的量子信息交換。

科技成果

加拿大國家研究理事會研究開發(fā)有機太陽能電池

據(jù)科技部網(wǎng)站2011年5月25日報道，加拿大國家研究理事會微結(jié)構(gòu)科學(xué)研究所（NRC-IMS）和拉瓦爾大學(xué)、St-Jean光化學(xué)公司及總部設(shè)在美國馬薩諸塞州的Konarka公司，正在合作開發(fā)有機太陽能電池。為解決矽太陽能電池板成本高、體積大、質(zhì)量大等問題，研發(fā)團(tuán)隊采用一種低成本的半導(dǎo)體聚合物Polycarbazole來取代矽。Polycarbazole可以在無特殊設(shè)備的工廠生產(chǎn)，使用高速旋轉(zhuǎn)式印刷機就能將薄薄的一層印制在可彎曲的塑料基板上。NRC-IMS團(tuán)隊的Ye Tao博士表示，他們的合作伙伴Konarka公司在美國的工廠已經(jīng)可以印制具有功能性的太陽能電池。雖然目前有機太陽能電池的效率比不上非晶矽，但他期望在2011年底前能以較低成本將Polycarbazole的效率提高到8%，即可以將8%的光能轉(zhuǎn)化為電能。Ye Tao博士表示，有機太陽能電池的潛在市場很大，由于能在柔軟的基板上印制，因此能廣泛應(yīng)用于軍事和日常生活。

加拿大發(fā)明改良有機發(fā)光二極管的裝置

據(jù)科技部網(wǎng)站2011年6月20日報道，多倫多大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)系的研究者發(fā)明了一種簡單利用氯氣的方法，用于減少傳統(tǒng)有機發(fā)光二極管（OLED）裝置的復(fù)雜性，同時大幅提升其效率。研究者開發(fā)了一種紫外線輔助裝置，能夠在目前平面顯示器使用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電極材料氧化銦錫（ITO）的表面，增加一層一個原子厚度的氯薄板，建立一個提供有效電傳輸?shù)拿浇?，不像傳統(tǒng)OLED 那樣需要多層處理，從而可以減少設(shè)備、生產(chǎn)步驟和成本。

日本和歐盟合作研發(fā)高性能聚光型太陽能電池

據(jù)日本《日刊工業(yè)新聞》2011年6月1日報道，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（NEDO）與歐盟合作開發(fā)電池單元轉(zhuǎn)化率45%以上的聚光型太陽能電池。這一研發(fā)項目基于2008年6月日本與歐盟簽訂的新能源技術(shù)合作協(xié)議，在4年里，日本投資6億5 000 萬日 元，歐 盟 投 資500 萬 歐 元（約6 億日元）。歐盟參與方是以西班牙馬德里工科大學(xué)為主的官產(chǎn)學(xué)技術(shù)聯(lián)盟，日本參與方有NEDO 及豐田工業(yè)大學(xué)、東京大學(xué)等。它們合作研發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域包括新材料、新結(jié)構(gòu)、電池單元模塊、聚光型太陽能電池測定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。電池整體系統(tǒng)研發(fā)由德國等歐盟成員國負(fù)責(zé)，電池單元及材料研發(fā)由日本負(fù)責(zé)。項目最終目的是將目前聚光型電池30%左右的轉(zhuǎn)化率提高到45%以上，2014年前完成一個50萬千瓦的示范電站系統(tǒng)，2030年以后進(jìn)入實用階段。一直以來，日本和歐盟在聚光型太陽能電池開發(fā)領(lǐng)域是競爭對手，這次為了開發(fā)具有世界頂尖水平的電池而攜手。

印度超級計算機SAGA-220峰值速度達(dá)220萬億次／秒

2011年5月3日，印度空間研究組織（ISRO）發(fā)布消息稱，維克拉姆薩拉巴伊航天中心（VSSC）自行設(shè)計、研制出了印度目前速度最快的超級計算機SAGA-220，其理論峰值速度達(dá)到220萬億次／秒浮點運算，將主要應(yīng)用于航空航天科研領(lǐng)域。該計算機系統(tǒng) 的400 個NVIDIA Tesla 2070 圖 形 處 理 器（GPU）、400個Intel Quad Core Xeon 中央處理器（CPU）和高速互聯(lián)由WIPRO 公司提供，每個GPU和CPU 的運行速度分別達(dá)到5 000億次／秒和500億次／秒。該超級計算機造價為1.4 億盧比（約合2 000萬元人民幣），其GPU 系統(tǒng)在性能、造價、電源和空間需求等各方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的基于CPU 系統(tǒng)的技術(shù)，而且比較綠色環(huán)保，耗電量僅為150kW。據(jù)介紹，該系統(tǒng)有較強的升級潛力，易于升級至1 000萬億次／秒浮點運算。

韓國成功研發(fā)高性能燃料電池新材料

韓國原子力研究院（KAERI）和韓國能源技術(shù)研究院（KIER）在2011年5月25日公布，雙方合作開發(fā)出可提高燃料電池能效的新材料。此次研發(fā)成果有兩項：一是“碳素薄膜銀納米粉末催化劑”，它可取代用稀貴金屬制成的催化劑，使固體氧化物燃料電池（SOFC）在低溫狀態(tài)下工作，提高SOFC 的最大功效；二是“放射線照射高分子燃料電子膜”，它具有過濾甲醇并只允許氫離子透過的特性，可制作小體積、高能效甲醇燃料電池（DMFC）。