天津、上海交大突破：神经网络与量子计量学再迎新进展

在科研探索的征途中，我国高校不断传来令人振奋的捷报。天津大学与上海交通大学的科研团队分别在神经网络信息处理和量子干涉技术领域取得重要突破，为相关学科的发展注入了新的活力。

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天津大学人工智能学院的于强教授团队携手国际科研人员，在神经网络信息处理机制研究方面实现了重大跨越。该研究将目光聚焦于大脑神经网络的关键组成部分——突触。在人类大脑中，数以亿计的神经元依赖突触这一连接点，以脉冲的形式传递和处理信息，这种工作机制为人工智能领域的发展提供了重要启示。

突触具有两种关键的调节能力。“长时程可塑性”使得突触的连接强度能够长期增强或减弱，这被认为是形成长期记忆的基础；而“短时程可塑性”则赋予了突触在极短时间内动态调节信号强度的能力。然而，这两种能力如何协同工作，共同影响大脑的学习和信息处理效率，一直是科学界未解的难题。

针对这一难题，研究团队构建了突触计算与学习理论模型。通过研究发现，当“长时程可塑性”作用于“短时程可塑性”时，大脑能够将时间序列上的信息转化为空间上的表达模式。这一机制极大地增强了神经网络的记忆容量、抗干扰能力以及对复杂时空信息的识别能力。该模型在小鼠与人类大脑皮层突触电生理观测中得到了验证，展现出高度的生物合理性。

于强教授形象地比喻道：“这项研究就像是找到了大脑在处理信息时的‘协作密码’。它不仅解释了大信息处理的底层逻辑，也为开发可解释、可通用的下一代人工智能方法提供了重要支撑。”

与此同时，上海交通大学物理与天文学院的科研团队在量子干涉技术与量子精密测量领域也取得了重大突破。由讲席教授张卫平与助理研究员包谷之等组成的团队，提出并实现了一种全新的干涉架构——“量子孪生干涉仪”，将该团队一直保持的量子关联干涉仪相位测量信噪比的国际纪录再次提升了三个数量级，相关成果发表于国际期刊《科学进展》。

目前，主流的量子干涉相位测量采用平衡零拍探测原理。但在平衡零拍探测中，干涉两臂光强处于极端不平衡状态，这成为了相位测量灵敏度的探测瓶颈。为了突破这一局限，团队构建了互为纠缠的“量子孪生干涉仪”，取代现有的平衡零拍探测。

基于并行配置的双对孪生纠缠光束，团队建立了量子关联干涉与纠缠探测协同的相位测量新范式。这一成果成为量子计量学向前迈进的又一重要里程碑，为量子精密测量领域的发展开辟了新的道路。