文件名:哈佛脑科学中心博士生,BrainCo脑科技公司创始人,韩璧丞-02。#哈佛中国人2
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韩璧丞的初创公司BrainCo今年是突破性的一年。3月份,他们在国内开始销售帮助学生提高注意力的脑控环产品,半年多时间收了六千万,还设定了年内过亿的目标。

BrainCo原来只有脑控环,现在有根据肌肉信号自动控制的智能假肢,同时还针对自闭症和老年痴呆研发了新的产品。他们预计在12月开始销售智能假肢。全面落实公司已有产品的销售环节,营造好的现金流,提升公司估值,为新一轮的融资做准备。

BrainCo的脑控环除了让学生提高专注力以外,还可以帮助运动员提高注意力,在他们的官方宣传中就包含了奥运会举重运动员和F1方程式赛车的选手在使用脑控环提升专注力。同时,BrainCo还在做扩展研究,对于自闭症的训练。他们也尝试使用脑环检测最适合自闭症孩子训练的时间点。确保自闭症小孩可以在最好的状态下训练,这样就比其他时间的训练效果好了很多。

所谓脑控产品的技术发展大体分为几个阶段。第一个阶段是捕捉状态,比如BrainCo做的提升专注力的脑控环就是第一阶段的产品;第二阶段是捕捉情绪。比如看电影的时候,了解人们的喜怒哀乐;第三个阶段是控制,比如能够找到脑疾病的一些生理指标;最高级阶段是捕捉语言。语言是脑机接口公司前仆后继的领域。在日常生活中,人们能够实现正常的交流大概需要用到的也就是3000个单词左右。而3000个单词,其实就是3000个能够被识别的指令信号。基于在智能假肢对于手臂肌肉群组识别上积累的经验,现在BrainCo也在实验室开始模拟人的声带和舌头的肌肉群组。

图:哈佛脑科学中心博士生,BrainCo脑科技公司创始人,韩璧丞-02。#哈佛中国人2

麻省理工华人学者用电磁波计算:具有高效潜力,不散热且耗电极少

DeepTech深科技
发布时间:11-3010:44DeepTech深科技官方百家号
在评测一台计算机性能时,人们都会重点关注它的散热性能如何。这是因为,目前的计算机在运行时会消耗大量的电能来进行计算和数据存储,如此就会产生许多废热。平白浪费能量不说,还需要设计散热系统。为了寻找更为有效的替代方法,科学家们已经开始着手设计新型电路。
近日,麻省理工学院的研究人员提出了一种十分新颖的电路设计,该设计下的电路可以在不消耗电能的情况下,利用电磁波对计算机进行精确的控制。这一发现向着基于磁的、实用性设备迈出了关键一步。使用此设计电路的设备将具有比传统电子设备更为高效的计算潜力。同时,研究人员已经开始设计基于磁性的“自旋电子”设备,这种设备耗电相对较少,也几乎不产生热量。
在将来,成对的自旋波可以通过双通道输入到电路中,根据不同的特性进行调制,并结合起来以产生一些可测量的量子干扰——类似光子波干涉被用于量子计算。研究人员假设,这种基于干涉的自旋电子设备,比如量子计算机,可以执行常规计算机难以应对的高度复杂的任务。
这项研究由麻省理工学院电气工程与计算机科学系(EECS)的华人助理教授 Luqiao Liu 带领其自旋电子材料和器件组课题组里的三名研究生 Jiahao Han,Pengxiang Zhang 和 Justin T. Hou,以及一名 EECS 的博士后 Saima A. Siddiqui 共同完成。
“人们开始寻求硅之外的计算能力,波计算是一种有前途的替代方法。”Luqiao Liu 说,“通过使用这个狭窄的畴壁,我们可以调节自旋波并创建两种独立的状态,而不需要任何实际的能源成本,我们只依靠自旋波和固有磁性材料。”

图 | 使不耗电、基于磁的计算成为可能的设计(来源:MIT)
硅之外的计算能力:自旋波
自旋电子器件利用了磁材料中晶格结构的“自旋波”——即电子的量子特性。自旋波是波长很小的能量波。自旋波的组成,本质上是许多电子的集体自旋,被称为磁振子。尽管磁振子不是真正的粒子,就像单个电子一样,但是对于计算应用而言,可以类似地对其进行测量。
测量方法包括调制自旋波特性,以便产生一些可测量的输出,可让该输出与计算相关联。但到目前为止,调制自旋波需要使用体积庞大的元件来注入电流,而这些大体积元件会产生信号噪声,并能抵消任何固有的性能提升。
麻省理工学院的研究人员开发设计的这种电路结构,其仅使用磁性材料中多层纳米膜的一层中的一个纳米厚度的畴壁来调制通过的自旋波,不需要任何额外的组件或电流。继而,自旋波可以根据需要调节以控制磁畴壁的位置。这样便可以精确控制两个变化的自旋波状态,而这两个状态则对应于经典计算中使用的 0 和 1。
在他们的工作中,研究人员定制了一个特殊的“磁畴壁”,这是两个相邻磁性结构之间的纳米级厚度的屏障。他们将钴/镍纳米膜分层(每个纳米膜只有几个原子那么厚),并具有某些理想的磁性,可以处理大量的自旋波。然后,他们把“这堵墙”放在一种具有特殊晶格结构的磁性材料中间,并将系统整合为一个电路。
在电路的一侧,研究人员激发了材料中恒定的自旋波。当波穿过畴壁时,其磁振子立即沿相反的方向旋转:第一个区域的磁振子向北旋转,而第二个区域的磁振子(越过畴壁)向南旋转。这会导致波的相位(即角度)发生急剧变化,幅度(功率)会略有下降。
在实验中,研究人员在电路的另一侧放置了一根独立的天线,用来检测和传输输出信号。结果表明,在输出状态下,输入波的相位发生 180 ° 的翻转。波的强度,从最高到最低的峰值测量结果也下降了很多。
添加“转矩”来强化功能
在得到上述结果之后,研究人员发现了自旋波与畴壁之间的相互作用,可使他们能够有效地在两种状态之间切换。没有畴壁,电路将被均匀地磁化;而有了畴壁,电路就会产生分裂的调制波。
通过控制自旋波,他们发现可以控制畴壁的位置。这依赖于一种被称为“自旋传递转矩”(spin-transfer torque)的现象,也就是自旋电子本质上震动磁性材料,来翻转其磁性方向。
在研究人员的工作中,他们提高了注入自旋波的能量,以诱发一定程度的磁振子自旋。实际上,这会将畴壁拉向增强波源。在这样处理时,天线下的畴壁被“卡住了”,从而使其无法调制波并确保在此状态下均匀磁化。
他们使用一种特殊的磁式电子显微镜,证明了这种方法可以使畴壁上出现微米级的位移,这足以使它在材料块中的任何位置移动。值得注意的是,几年前就有人提出了磁振子自旋传递转矩的机理,但并没有得到证实。Luqiao Liu 对外表示:“有充分的理由相信机理最终会被发现,而我们的实验证明了在这些条件下实际会发生什么。”
这种新型电路整体上看就像一条自来水管,阀门(畴壁)来控制水(自旋波)如何流过管道(材料)。“但是你也可以想象,当水的压力过高时,它会切断阀门,并将其推到下游。”Luqiao Liu 说,“如果施加足够强的自旋波,我们可以移动畴壁的位置——只不过它是稍微向上游移动,而不是推向下游。”
这样的创新可以为特定的任务提供实用的、基于波的计算,例如被称为“快速傅立叶变换”的信号处理技术。接下来,研究人员希望构建可以执行基本计算的工作波电路。与此同时,他们还需要优化材料,以减少潜在的信号噪声,并进一步研究通过在畴壁周围移动调节两种状态之间的切换速度。“这就是我们的待办事项清单。”Luqiao Liu 说道。
团队华人阵容
Luqiao Liu 的研究团队中有多位华人面孔。他本人毕业于北京大学物理系,之后在康奈尔大学获得应用物理学博士学位。在加入麻省理工学院之前,他是 IBM 沃森研究中心的研究人员,还是 IBM 专利申请成就奖的获得者。他的研究领域是自旋电子学,重点专注于自旋逻辑、非易失性存储器和微波应用的纳米级材料和设备。

图 | Luqiao Liu(来源,MIT)
主持者 Luqiao Liu,是麻省理工学院电子工程与计算机科学系(EECS)Robert J. Shillman 职业发展助理教授。他在 2015 年加入“麻省理工学院电子研究实验室”(RLE),是自旋电子材料和器件组课题组的首席研究员,他的团队共 9 人。
他毕业于北京大学物理系,之后在康奈尔大学获得应用物理学博士学位。在加入麻省理工学院之前,他是 IBM 沃森研究中心的研究人员,还是 IBM 专利申请成就奖的获得者。他的研究领域是自旋电子学,重点专注于自旋逻辑、非易失性存储器和微波应用的纳米级材料和设备。

图 | 自旋电子材料和器件组课题组 (来源:MIT)
Liu 的研究小组致力于通过自旋-霍尔效应或量子拓扑绝缘体研究固态材料中的自旋-轨道相互作用,以实现高效的自旋电流产生和磁矩转换。由于自旋轨道电子器件(或自旋轨道电子器件)的运行是通过纯自旋电流而非电荷电流实现的,因此与传统器件相比,它的功耗要低得多。同时,Liu 也会探讨自旋轨道电子元件在记忆元件及逻辑元件方面的应用。他的团队还在研究电子电荷和自旋在各种材料系统(如反铁磁体和超导体)中的相互作用,并评估利用这些现象实现新型自旋电子的可能性。

图 | Jiahao Han(来源:MIT)
Jiahao Han,“麻省理工学院电子研究实验室”自旋电子材料和器件组课题组博士后研究员。

图 | Pengxiang Zhang(来源:MIT)
张鹏翔,“麻省理工学院电子研究实验室”自旋电子材料和器件组课题组博士后研究员。2013 年毕业于清华大学材料学院,目前是麻省理工学院研究生科研助理。

图 | Justin T. Hou(来源:MIT)
Justin T. Hou,“麻省理工学院电子研究实验室”自旋电子材料和器件组课题组博士后研究员。

来噜。
给售后放心。
《误会》 上

1、

很小的时候,蔡徐葵经常被邻居围在一起询问对隔壁家傻哥哥的看法,什么‘你觉得邻家哥哥傻不傻’、‘你喜欢哥哥吗’之类的问题,大家似乎都是抱着开玩笑的态度询问,但对小徐葵而言,每一个问题他都很用心的在回答。

“哥哥很好..”

“哥哥不傻,坠喜欢哥哥呐!”

“当然呐,葵葵要永远和哥哥一起玩....”

这样的回答他说了不知多少遍,也从来不改变认真的态度。每一次说完他都能看到隔壁哥哥站在不远处笑着等他的模样,那种蔓延至眼稍的幸福笑意令他觉得自己说出的每一个字都是对的,他绝对绝对不会对自己的回答而后悔。

直到升高中的那个夏天,从夏令营回来的他兴冲冲跑到隔壁家哥哥卧室的门口想要找他玩,却看到隔壁哥哥一脸淡漠的捏着一张照片用剪刀慢慢剪碎。

小徐葵愣住了,差点脱口而出的呼唤生生咽进了肚里。他从没见过哥哥这种表情,平日里的傻气与温和淡而不见,眼睫半垂专注的看着手里的照片,漂亮的嘴唇抿成冷漠直线,丝毫没有注意到他的到来。

从那只手中剪刀口落下的碎片转转悠悠掉在地上,蔡徐葵的视线紧随而下,敏锐的发现碎片上熟悉的衣服颜色和背景里是上周他在夏令营里的拍摄。

那是他挑了好久送过来的夏令营照片。

“哥哥...?”

漂亮的眉不可置信皱起,喉咙困难滚动,他声音细细颤颤,头一次发现要叫出这两个字竟然是压抑的。

听到声音,书桌前的少年停住了手,慢吞吞抬起头。

“小娇...”

小娇是蔡徐葵的小名,这个名字虽然可爱,但对男孩子来说有些过于宠溺意味,因此蔡徐葵从来只让亲近的人喊。

出于小名带来的亲近感,蔡徐葵犹豫了一下,抓紧包带走进卧室。

“哥哥你在做什么?”

他走到隔壁哥哥面前,俯身将地上的碎片捡起,那一块正是他的一处衣角和一个笑得灿烂的女孩。“为什么要剪葵葵的照片?”

蔡徐葵捏着碎片问。

“我……”

蔡困捏紧了手里的剪刀,此刻他看起来倒是和平日无二了,眉眼间端着茫然无措。

他总是不擅长言辞的,即使是在很生气的时候。

“我..我是..”

“你是不是很讨厌葵葵?”对着这样的蔡困,蔡徐葵似乎又有生气了。他看着蔡困手里还剩一半的照片,又看着蔡困攥紧的剪刀,听着支支吾吾的解释,还有窗外聒噪的蝉鸣做伴,突然之间委屈极了。

他需要一个合理的解释或是道歉,可是蔡困还在结结巴巴的说着没有,不是。

夏天似乎总是让人心烦意乱,也总是给正在青春期的孩子阴晴不定的脾气里添火。心里的憋屈像炸开的碳酸饮料,愤怒的气泡咕嘟嘟上冒,蔡徐葵气的眼角一湿,将手里的碎片扔到蔡困脸上。

“还说没有!你都在剪葵葵照片了!”

2、

将那些碎片丢到蔡困身上,蔡徐葵跑回家躲在卧室里大哭一场,还把这些年蔡困送的东西全部放进箱子里,清早上学前把箱子丢在了隔壁家门口,用幼稚又坚定的行为表示绝交。

虽然后来蔡困有在他放学时找过他,但是生气的小徐葵看到他就抓着书包跑远,根本不给蔡困说话的机会。

就这么夏去秋来,蔡徐葵升进了高中,提前报道那天选择了住宿学校。

“那你每天都要接妈妈电话啊,还要好好吃饭..还有不能被欺负了,你看你这么可爱得小心,还有啊..”

操心不下的葵妈左叮咛右嘱咐,忙里忙外给儿子收拾行李,絮絮叨叨说了一大堆,到最后又提出想要蔡徐葵改主意住家里的想法。

只是一向乖巧听话的蔡徐葵拒绝了,好像从某天开始他突然有了自己的想法, 突然变得很倔强。

见儿子漫不经心叠着衣服,目光时不时还在往窗外的隔壁家看,葵妈停下叨唠叹了口气,伸手揉了把儿子毛绒绒的脑袋:“你蔡困哥哥过几天就要去国外了,说是要治疗脑袋,他不是摔过吗……那你要去看看他吗?”

“.....”

望着隔壁的视线里忽然出现了一个朝自家方向张望的身影,捏着衬衫扣子的指头短暂停顿,但也只有2、3秒的功夫,蔡徐葵收回视线,摇了摇头:“不去,那是他的事,早就该治了。”

闻言,葵妈看了一眼小孩看的方向,嘴唇微动似乎想说什么。可转眼看到儿子一脸低落的样子,她又怎么都开不了口,轻轻叹了口气。

3、

虽然嘴里说着不去,也想着不见,可隔着一道栅栏的左右哪有不见面的可能。

蔡困离开的那天是小孩去新学校的前一日,一大早出门取牛奶时,蔡徐葵和蔡困撞了个面对面。

好像...自从那天后已经很久没有这么面对面了。

初秋的风捎带着夏末的余热撩拨额前细碎刘海,最后一次谈话的记忆在对视间缓缓浮在脑海中。蔡徐葵抿了抿唇,低头避开蔡困的视线,从箱子里取出奶盒转身朝家走。

“小、小娇...”

蔡困急急忙忙走下自家台阶,跑到栅栏边喊着男孩:“小娇,哥哥..哥哥要走了...”

“哥哥...哥哥想你...”

“那你抓紧走啊。”蔡徐葵站住脚头也不回高声。即使不回头,他也能想象出对方的样子。

一定是可怜兮兮的表情,蔡困总是能引起人的怜爱心,对他心软。

明明是那么过分的人。

蔡徐葵想到了自己被剪掉一半的衣服,已经是过去了很久的事,可他的眼角难以控制湿润。

那是他挑了很久的照片,拍照的时候他还有拿蔡困送给他的杯子,背着两人相同的包,他觉得哥哥一定会喜欢的。

“葵葵以后会找个更好的哥哥玩...不需要你...”

“不可以!”

身后的人突然扬声截断他的委屈言辞,蔡徐葵噎住愣了一下,转身看向栅栏处的人————是隔壁那漂亮又傻乎乎的哥哥。

只是此刻他看起来一点都不傻,葱白的指头扒着栅栏,眼睛前所未有的亮,明亮到藏不住眼底的怒意。他紧盯着蔡徐葵,胸口急促起伏,声音坚定地一遍遍重复:“不可以,你不准。”

“要、要你管呐!”从来没有被蔡困凶过,蔡徐葵像被戳了反骨恼怒地抱紧奶盒:“你就是个邻家哥哥,葵葵的事情葵葵自己决定!”

说着他快步跑回家里,无视蔡困的呼唤用力甩上门。

4、

第二日早上,蔡徐葵被告知隔壁哥哥走了。

听葵妈说走之前好像还和父母闹了一场,最后哭得累了睡着被送走的。

穿上新学校的校服坐在餐厅,蔡徐葵默默地听着麻麻讲话,默默地吃着早饭,默默地背上书包出门。

屋外秋高气爽,夏日过于灼眼的日光随着季节更替变得温柔明亮。枝间小鸟扑棱棱地扇动翅膀,不远处还有早安问候、匆忙脚步行动的车铃声交织。

蔡徐葵提着包站在自家院子,看着隔壁空荡荡贴着出租的房子。徐徐秋风拂动栅栏边的长草,草根晃晃悠悠,像他空荡荡没有着落的心。

今日起,隔壁再也没有总是傻傻喊他小娇的人了。
————————————————
tbc

图cr:见水印


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