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16 分鐘前
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商傳媒
量子演算法加速材料建模 迴避電子密度讀取瓶頸
商傳媒|何映辰/台北報導一項新的量子演算法,大幅加速了材料科學領域的密度泛函理論(Density Functional Theory, DFT)計算,並克服了傳統電子結構建模的限制。這項由科學家 Yuansheng Zhao 及其同事,來自 Quemix Inc、本田技術研究院、東京大學、National Institutes for Quantum Science and Technology (QST) 以及 Quantum Materials and Applications Research Centre 等機構組成的團隊所取得的突破,有望為新材料開發及藥物探索帶來顯著進展。
傳統 DFT 計算需要耗費大量運算資源來確定材料的電子密度,這個步驟的成本會隨著原子和電子數量的增加呈指數級增長,嚴重限制了模擬複雜材料的能力。過去,這種電子密度的讀取過程是量子模擬可擴展性的瓶頸。然而,這項新研究提出了一種量子位元(qubit)效率高的編碼方案,並搭配可同時計算所有佔據軌域的量子演算法,成功繞過這個運算成本高昂的過程。
該演算法的核心在於利用一種稱為 Harris functional 的特定非局部關聯泛函,能避免明確計算電子密度,而直接計算佔據軌域(occupied orbitals)。Harris functional 的特性使其特別適合這種「無密度」的計算方法,因為它本身就不需要明確計算電子密度。此外,其核心在於一個量子位元效率高的編碼方案,類似於壓縮電腦檔案以節省儲存空間。這個方案專為寇恩-沈密度泛函理論(Kohn-Sham DFT, KS-DFT)中的單一 Slater determinant 所設計,大幅降低了量子位元的需求,使其能模擬更大的系統。Slater determinant 是一種數學建構,用於描述費米子(例如電子)系統的反對稱波函數。
透過多個波函數(wavefunction)副本的運用,該演算法能夠在無需電子密度讀取的情況下進行自洽(self-consistent)的 DFT 計算,這對於僅限於最小系統的傳統方法而言,過去幾乎無法實現。同時計算所有佔據軌域的設計,也實現了潛在的指數級加速,大大縮短了總體運算時間。雖然 Harris functional 的準確性與完整的 KS-DFT 相比略有降低,但考量到運算速度上的巨大潛力增益,這項折衷是可接受的。研究團隊也提出了一種變分法(variational method)來彌補精確度的損失,但其有效性尚待進一步檢視。
這項研究為材料科學和量子化學領域,透過量子電腦實現其全部潛力,邁出了關鍵一步。透過迴避密集的電子密度讀取過程,該方法為處理目前傳統電腦無法負荷的複雜分子模擬開啟了新的途徑,將加速具特定屬性的新材料開發與更有效藥物的設計。
16 分鐘前
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創新聞
高雄洲際酒店推夏季大促 享優惠還能抽國際旅宿
〔創新聞/記者黃淑貞報導〕隨著盛夏腳步來臨,不必遠赴海外,也能享受悠閒奢華的度假時光。坐落於高雄亞洲新灣區核心
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觀傳媒
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楠梓民宅深夜火警釀憾事 61歲婦人送醫搶救不治
高雄楠梓藍昌路民宅火警傳憾事,61歲婦人不幸喪生。究竟起火原因為何?警消正深入調查。持續關注這起悲劇的最新進度,並提升您的居家防火意識,保障生命財產安全。
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- 商傳媒市場波動下尋穩健:三家擁巨額訂單與充裕現金公司獲關注商傳媒|責任編輯/綜合外電報導面對當前通膨頑固、利率預期變動以及原物料價格波動的市場環境,投資人尋求更具韌性、資產負債表穩健且整體風險較低的投資標的。一份來自《Simply Wall St》的報告指出,有三家企業因其龐大的積壓訂單和充裕的現金流,成為市場關注的「低風險領導者」,有望在長期投資組合中扮演穩健的核心角色。 太陽能產業領導者:第一太陽能 總部位於美國鳳凰城的第一太陽能(First Solar) ,專精於設計與製造薄膜碲化鎘光伏模組,供應給美國及國際市場的大型太陽能發電計畫。該公司主要營收來自這些模組的設計、製造與銷售,總計達 54 億美元。第一太陽能最引人注目的是其高達 185 億美元,總發電量 64 吉瓦(GW)的龐大積壓訂單(已收到但尚未完成的業務量,能讓公司未來營收更具可預測性),顯示其未來營收能見度極高。此外,美國的政策獎勵與貿易措施也助長了國內模組需求與較高的訂價。儘管該公司面臨高度依賴美國政策、亞洲製造商的激烈價格競爭以及外部借貸風險,但近期營收動能強勁、毛利率(每賣 100 元商品扣掉成本後剩下多少)擴張以及良好的公司治理,都強化了其低風險領導者的地位。 AI 與數據中心關鍵支撐:維諦技術 維諦技術(Vertiv Holdings Co) 為資料中心、通訊網路及其他數位系統提供電力、冷卻與關鍵基礎設施,範圍遍及全球 130 多個國家。其產品與服務支援人工智慧(AI)工作負載、雲端平台及 5G 等領域。該公司總營收為 102 億美元,其中美洲地區貢獻約 70 億美元,亞太地區約 24 億美元,EMEA(歐洲、中東及非洲)地區約 23 億美元。維諦技術握有 150 億美元的積壓訂單,使其能直接受惠於 AI 和雲端資料中心的建置浪潮,特別是在供應高密度繪圖處理器(GPU)機櫃所需的電源與液體冷卻硬體方面。該公司盈利成長強勁,獲利能力與毛利率均有改善,分析師也看好其股價上漲潛力。然而,維諦技術也存在高本益比(股價是 EPS 每股盈餘的幾倍,數字越高代表市場願意付越多錢買它的獲利)、過度依賴外部借貸,以及少數大型超大規模客戶的風險。 數據決策軟體巨擘:Palantir科技 Palantir科技(Palantir Technologies) 以其軟體平台著稱,協助政府機構和商業客戶整合海量數據,進而識別模式、管理複雜營運並加速決策,應用範圍從國防情報到保險、營建和金融服務。該公司約 28 億美元營收來自政府合約,25 億美元來自商業客戶,主要市場為美國,英國及其他國際市場也有貢獻。Palantir科技的優勢在於其身處 AI、國防與企業數據的交匯點,擁有高毛利率、強勁的現金生成能力且無負債,其平台如 Gotham、Foundry 和 Artificial Intelligence Platform 廣泛應用於現實世界的各種工作流程,包括美國國防與烏克蘭戰場應用、與 Google Cloud 的合作夥伴關係,以及為保險公司、建築商和私募股權公司提供的 AI 工具。資本實力雄厚、與政府關係穩固以及不斷擴展的商業應用案例,是其被列為低風險領導者的重要原因。然而,該股目前估值偏高,其表現與市場對 AI 的熱情高度相關。32 分鐘前
32 分鐘前 - 商傳媒微機電系統(MEMS)無所不在 改寫科技產品面貌商傳媒|何映辰/台北報導在現代電子產品中,微機電系統(MEMS)技術正日益扮演關鍵角色,從我們每天使用的智慧型手機到最新的揚聲器,都能見其蹤影。這種利用與電晶體相同矽晶圓材料打造的微型機械結構,正悄然無息地改變產品設計與功能,並在醫療、通訊、感測等多元領域開創新的可能性。 MEMS 技術的起源可追溯至 1982 年,當時美國發明家 Kurt Petersen 發表了論文《矽作為機械材料》("Silicon as a Mechanical Material"),徹底顛覆了人們對矽材料的認知。Kurt Petersen 提出,製造電晶體的光刻技術,同樣可以用來生產微小的機械結構,使其能彎曲、泵送、共振或偏轉。儘管矽是主導材料,但 MEMS 技術也不限於矽,也能使用玻璃、壓電陶瓷、聚合物及複合半導體等材料。 MEMS 技術的首個商業應用是噴墨印表機的噴頭,透過微小的噴嘴、腔室與加熱元件,精準地噴射墨水。第二個重大突破則出現在汽車安全領域,即安全氣囊加速感測器。1991 年,亞德諾(Analog Devices)推出 MEMS 晶片,用於安全氣囊的部署,它比過去的機械系統更小、更快、更可靠,也更容易大規模生產。另一個重要應用是德州儀器(Texas Instruments)的拉里·霍恩貝克(Larry Hornbeck)開發的數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device, DMD),它由數百萬個可獨立透過靜電力控制的微型鏡面組成,成為數位光學處理(DLP)投影技術的基礎。 矽材料在全球 MEMS 領域佔據主導地位,主要得益於其全球半導體製造生態系統及可擴展、具成本效益的供應鏈。MEMS 技術的發展,也突顯了全球半導體製造生態系的關鍵性,這對以半導體產業為主的台灣而言,其影響與重要性不言而喻。這項技術的產業化更離不開製造工藝的進步。1990 年代,Franz Laermer 在羅伯特·博世有限公司(Bosch)研發出深層反應離子蝕刻(deep reactive ion etching)製程,使其能以工業規模,精準地生產高深寬比的矽結構,為現代 MEMS 的大規模生產奠定了基礎。 時至今日,MEMS 技術已是許多現代電子產品的核心。例如,智慧型手機和穿戴裝置中的運動感測器(陀螺儀和加速計)、行動通訊中的射頻濾波器和頻帶切換器、取代石英晶體的振盪器、微流體晶片,乃至於人工智慧資料中心內的光學 MEMS 開關。自 2000 年代初期引入的 MEMS 麥克風,憑藉其晶圓級的一致性及小尺寸,迅速普及。現代手機通常內建數個 MEMS 麥克風,耳機及車輛甚至整合了多達八個,而智慧眼鏡等新興裝置的需求量預計將更高。MEMS 揚聲器則徹底顛覆了傳統音訊設計,透過超音波氣泵取代傳統大尺寸振膜,以小而硬的薄膜與聲學閥門高速循環運作,重塑聲音產生方式。 MEMS 技術的發展模式一再證明,當機械系統被重新想像並微縮至微觀層面時,整個產品類別都會隨之改變。從拉里·霍恩貝克的微鏡陣列成為現代投影系統的基石,到大型機械式加速計隱身於智慧型手機的晶片中,MEMS 持續擴展至先進感測、光學路由、醫療系統以及混合機電架構等新領域。它正成為一種全新的設計典範,將機械與電子這兩個原本獨立的學科結合起來,預示著更精巧、高效的未來科技產品。33 分鐘前
33 分鐘前 - 賴傳媒《型男大主廚》黃米澤「切除膽囊」 嘆:工作比不上健康【Lai傳媒、記者爆料網 王傳文/綜合報導】擔任美食節目型男大主廚班底廚師的黃米澤,近日在社群平台分享自身健康狀況,透露因膽結石問題接受膽囊切除手術,所幸手術順利,目前已返家休養。他也藉由自身經歷提醒大眾,健康檢查與規律生活的重要性,呼籲大家別等到身體出狀況才開始重視健康。34 分鐘前
34 分鐘前 - 勁報學生展現才華x校際藝文交流 竹市家長會長協會2026聯合藝文季圓滿成功▲新竹市家長會長協會主辦「2026聯合藝文季」,在Big City遠東巨城購物中心噴水池廣場隆重登場,現場貴賓雲集且人聲鼎沸。新竹市家長會長協會理事長何致遠(右6)和協會成員一同合影。(圖/新竹市家長會長協會提供) 【勁報記者羅蔚舟/新竹報導】由新竹市家長會長協會主辦,並獲Bi35 分鐘前
35 分鐘前 - News586傳媒不老畫家的優雅散步! 孫少英臺中生活記憶展即日開展【 News586/記者黃秀卿37 分鐘前
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