5月29日，清華清華大學兩個研究團隊的天發突破成果同時發表在《自然》（Nature）上，其中，兩項基于清華大學精密儀器系類腦計算研究中心施路平教授團隊研制的性成世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”（Tianmouc）研究成果的論文《面向開放世界感知具有互補通路的視覺芯片》(A Vision Chip with Complementary Pathways for Open-world Sensing)登上本期《自然》的封面。

Nature 2024年5月30日封面。果丨圖片來源：Nature

上述研究團隊聚焦類腦視覺感知芯片技術，科創提出了一種受人類視覺系統啟發的清華互補感知范式——借鑒人類視覺系統的基本原理，模仿人類視覺系統的天發突破特征，將視覺信息解析成基于原語的兩項表示，并將這些原語組合形成兩條優勢互補、性成信息完備的果丨視覺感知通路。

基于這一新范式，科創研究團隊研制出的清華“天眸芯”結合混合像素陣列和并行異構讀出架構，利用互補視覺通路特性，天發突破實現了每秒1萬幀的兩項高速、10bit的高精度和130dB的高動態范圍的視覺信息采集，并自適應地減少了90%的帶寬；該團隊還自主研發出高性能軟件和算法，并在開放環境車載平臺上進行了性能驗證。在多種極端場景下，該系統實現了低延遲、高性能的實時感知推理。

值得一提的是，這已經是該團隊繼2019年8月類腦計算芯片“天機芯”（Tianjic）之后，第二次登上Nature封面。有著“天機芯”積累的技術和應用基礎，此次“天眸芯”亮相，類腦技術與視覺傳感融合，打破了傳統視覺傳感的局限，或將為自動駕駛、人形機器人等應用開辟新的道路。

另一項成果來自清華大學交叉信息研究院教授段路明帶領的研究組，成果論文為《具有單比特分辨率的數百囚禁離子二維量子模擬器》(A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions)，研究團隊利用低溫一體化離子阱技術和二維離子陣列方案，大規模擴展離子量子比特數并提高離子陣列穩定性，首次實現512離子二維陣列的穩定囚禁和邊帶冷卻，并首次對300離子實現可單比特分辨的量子態測量。

研究人員進而利用300個離子量子比特，實現可調耦合的長程橫場伊辛模型（一類重要的量子多體模型）的量子模擬計算。該工作實現了國際上最大規模具有單比特分辨率的多離子量子模擬計算，將該研究組保持的離子量子比特數國際紀錄（61離子）往前推進了一