每日速讯：环球科技参考

　　原标题：环球科技参考

　　来源：中国科学报

　　美国公布3种后量子密码标准草案

　　近日，美国国家标准与技术研究院（NIST）正式公布了3种后量子密码（PQC）算法标准草案，并表示这3种新算法标准将于2024年投入使用，第四种算法的标准草案也将在2024年向公众发布。

　　这4种算法是NIST在2022年7月所选定的。

　　第一种算法FIPS 203是基于格密码的密钥封装机制标准。

　　该标准源自CRYSTALS-KYBER算法提案，密钥封装机制是一种特殊类型的密钥建立方案，可用于在通过公共通道通信的双方之间建立共享密钥，专为一般加密目的（例如创建安全网站）而设计。

　　第二种算法FIPS 204是基于格密码的数字签名标准。

　　该标准源自CRYSTALS-Dilithium算法提案，旨在保护用户在远程签署文档时使用的数字签名。

　　第三种算法FIPS 205是基于哈希算法的无状态数字签名标准。

　　该标准源自SPHINCS+算法提案，也是为数字签名而设计。

　　第四种基于FALCON算法提案的PQC算法标准主要目的也是保护数字签名。

　　此外，NIST表示，除了由上述4种算法组成的一套标准外，相关研究团队还选择了第二套算法进行标准的持续评估，以增强第一套算法，并在第一套算法失效时提供替代方案。

　　美国发布量子信息科学与工程能力扩展计划

　　日前，美国国家科学基金会（NSF）发布量子信息科学与工程能力扩展（ExpandQISE）计划，将斥资3800万美元扩大对量子信息科学与工程（QISE）的支持。

　　据悉，ExpandQISE计划已资助22个研究项目，涵盖学科包括物理学、计算机科学、材料研究、工程和化学，这意味着量子技术与其他学科的交融会更加紧密，共同推进科技进步。

　　同时该计划鼓励多类型、多元化的机构参与，为新兴研究机构与现有研究中心之间的合作铺平了道路。

　　这22个研究项目主要分为两类，第一类项目主要资助与QISE研究机构合作的个人研究人员，获奖者将在3年内获资80万美元；第二类项目主要资助不超过5人的研究团队，或具有深厚QISE研究经验的外部合作者，获奖者将在5年内最高获资500万美元。

　　IBM开发出高能效AI模拟芯片

　　IBM研究团队开发出一款新型高能效人工智能（AI）模拟芯片，在语音识别等任务上能效可达到传统数字计算机芯片的14倍。

　　相关研究成果近日发表于《自然》。

　　据介绍，该模拟芯片为14纳米，在34个模块（tile）中含有3500万个相变化内存单元（PCM）。

　　IBM研究人员设计了一种新方法，利用34个大型PCM阵列，结合数模转换输入、模拟外围电路、模数转换输出和大规模并行二维网格路由。

　　测试环节，研究人员使用谷歌语音命令和Librispeech语音识别软件对芯片进行测试，结果显示，该芯片在性能和准确率上与当前的数字技术相当，在规模更大的Librispeech上，该芯片能实现每秒每瓦12.4万亿次运算，系统性能估计最高能达到传统通用处理器的14倍。

　　相关论文信息：

　　https://doi.org/10.1038/s41586-023-06337-5

　　科学家研制最薄芯片级2D波导

　　美国芝加哥大学研究团队研制出迄今最薄的芯片级光线路——二维（2D）波导。

　　这款只有几个原子厚的玻璃晶体可捕获和携带光，而且效率惊人，其光传播距离长达1厘米，在光基计算领域，这是非常遥远的距离，有望为新技术开辟道路。

　　相关研究成果日前发表于《科学》。

　　研究团队表示，这款2D波导是由二硫化钼制成的玻璃晶体，不仅能容纳能量，而且能将能量传递到比现有类似系统远1000倍的距离，被捕获的光像是在2D空间内传播。

　　另外，在现有的3D波导中，光子总是在波导内封闭传播，但在新系统内，玻璃晶体实际上比光子本身更薄，所以光子的一部分在传播时会从晶体中“溢出”，这使得利用玻璃晶体制造复杂的设备变得更加容易，因为光可以利用透镜或棱镜轻易地移动。

　　此外，光子还可在途中“感受”周围环境的信息，科学家也可使用这些波导在微观层面上制造传感器。

　　研究人员对构建非常薄的2D光子电路非常感兴趣，未来这些电路可堆叠起来，将更多微小器件集成到芯片同一区域。

　　相关论文信息：

　　https://doi.org/10.1126/science.adi2322

　　（杨况骏瑜编译）

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