近期，國防科技大學(xué)科研團(tuán)隊分別在計算機體系結(jié)構(gòu)、聲子激光等領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果對解決關(guān)鍵技術(shù)難題、深入前沿探索有積極影響。

計算機學(xué)院某團(tuán)隊在計算機體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域取得重要突破

　　近日，第52屆國際計算機體系結(jié)構(gòu)研討會(ISCA 2025)在日本東京落幕。ISCA創(chuàng)辦于1973年，是最具影響力的計算機體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域頂級會議之一。國防科技大學(xué)計算機學(xué)院董德尊研究員課題組通過視頻方式在大會報告了題為“Zettafly: A Network Topology with Flexible Non-blocking Regions for Large-scale AI and HPC Systems”的學(xué)術(shù)論文。

　　該項研究得到國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項目和國家重點研發(fā)計劃項目資助，并獲學(xué)校各級單位在教育教學(xué)改革與科技創(chuàng)新政策方面的大力支持，充分展現(xiàn)了學(xué)校加強基礎(chǔ)前沿探索、加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、激發(fā)科技創(chuàng)新活力的新風(fēng)貌。

　　當(dāng)前算力融合在國際上受到高度重視，大規(guī)模超算與智算系統(tǒng)的融合發(fā)展，對互連基礎(chǔ)設(shè)施提出了新的迫切需求，現(xiàn)有互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)難以在易部署、低成本和高性能三者之間取得有效平衡。針對這一難題，課題組通過深入分析智算與超算的應(yīng)用特征，以及現(xiàn)有主流互連系統(tǒng)構(gòu)建方案，基于天河超算互連自主設(shè)計平臺進(jìn)行實驗驗證，提出新型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Zettafly。主要參研人員包括王梓宇工程博士生、雷斐高級工程師等。該結(jié)構(gòu)支持靈活劃分無阻塞區(qū)域與增量式部署，能以更低的成本實現(xiàn)同等性能水平，突破了依賴高成本獲取高性能的傳統(tǒng)互連設(shè)計困境，為后E級和Z級等新一代高性能計算系統(tǒng)的互連拓?fù)錁?gòu)建提供了參考方案。

　　課題組長期從事高性能互連與體系結(jié)構(gòu)研究，堅持應(yīng)用驅(qū)動的軟硬件協(xié)同設(shè)計，在超算互連自主設(shè)計平臺、超算互連超大規(guī)模擴展、超算互連領(lǐng)域定制優(yōu)化等方面進(jìn)行了長期的技術(shù)探索與工程實踐，主持研制了天河大規(guī)?；ミB全棧協(xié)同設(shè)計仿真軟件平臺，依托自主平臺開展學(xué)術(shù)創(chuàng)新和工程預(yù)研，積極探索適合大工程特色的實踐育人體系。

前沿交叉學(xué)科學(xué)院某團(tuán)隊首次實現(xiàn)聲子激光頻率梳

　　近日，國防科技大學(xué)前沿交叉學(xué)科學(xué)院某團(tuán)隊聯(lián)合理學(xué)院，提出將Floquet調(diào)控技術(shù)應(yīng)用于非線性聲子激光中，成功產(chǎn)生了國際上首個聲子激光頻率梳，預(yù)期在高分辨率聲學(xué)傳感、相干聲信息處理及拓?fù)渎曌訉W(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。研究成果以“基于Floquet工程的聲子激光頻率梳(Coherent acoustic frequency comb via Floquet engineering of optical tweezer phonon lasers)”為題發(fā)表在國際頂級期刊《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)上。

實驗系統(tǒng)和主要實驗結(jié)果

　　研究表明，通過引入周期性調(diào)制的Floquet泵浦信號，非線性聲子激光的模式擴展形成了多個相干頻率成分，且頻率分布與頻率間隔能夠被靈活調(diào)控，產(chǎn)生了高性能聲子激光頻率梳，梳齒數(shù)量達(dá)到40余個，梳齒之間的相位相干性顯著增強。該項研究首創(chuàng)了聲子激光頻率梳生成模式，為其他多種聲學(xué)平臺(如囚禁離子體系、微腔體系、冷原子體系等)產(chǎn)生聲子激光頻率梳提供了重要思路。

　　國防科技大學(xué)博士生何雨桐和助理研究員鄺騰芳為論文的共同第一作者，副教授肖光宗、教授羅暉和教授景輝為共同通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目、湖南省杰出青年基金項目、湖南省重大科技攻關(guān)項目、湖南省科技創(chuàng)新計劃等的資助。

　　近年來，該團(tuán)隊瞄準(zhǔn)聲子激光前沿領(lǐng)域開展研究，取得了系列重大成果，在國際上首次實現(xiàn)了非線性聲子激光，通過引入注入鎖定技術(shù)顯著提升了聲子激光的多項關(guān)鍵性能，產(chǎn)生了世界上“最亮”的聲子激光，為聲子激光向新質(zhì)戰(zhàn)斗力轉(zhuǎn)化邁出了重要一步。相關(guān)成果發(fā)表在Nature Physics、Science Advances、eLight等國際頂級期刊上，成果入選“2023中國光學(xué)十大進(jìn)展(基礎(chǔ)研究類)”，3次獲得湖南省光學(xué)科技進(jìn)展一等獎，并被英國著名科技新聞雜志New Scientist、麻省理工科技評論等媒體專題報道。

　　Nature正刊發(fā)表國防科技大學(xué)機械超結(jié)構(gòu)原創(chuàng)成果!

　　來源 | 國防科大