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一种流水线架构的零知识证明隐私计算专用加速芯片
1. 痛点问题
数据是数字经济时代的核心生产要素，但数据在自由流通或共享中才能产生更大价值。数据的隐私计算对保护数据安全，实现数据共享与协作应用，破除数据孤岛，提供合法合规的监管抓手，最大化释放数据价值有重大的现实价值。
零知识证明、安全多方计算、差分隐私、同态加密等现代密码学算法具有坚实完善的理论基础，可以提供最为可靠的数据保护方式。例如，零知识证明算法已经在学术界和工业界受到了广泛关注，应用于可信计算、区块链扩容、匿名货币等多种场景。然而，受制于算法的复杂度和硬件的计算能力，现有零知识证明等隐私计算性能仍比明文计算慢两到三个数量级，难以有效实现产业化。
2. 解决方案
本成果提出了一种高效的流水线芯片架构，显著提升了以零知识证明为核心的多种隐私计算和区块链应用中的数据处理性能和效率。本成果以算法为核心、以数据流为参考、以芯片实现为目的，通过全流水设计，优化芯片性能、面积和功耗，多维度解决隐私计算的算力不足问题，致力于成为新基建“数据价值互联网”的基础设施。
本成果所提出的芯片架构包含两个子系统。第一个子系统主要处理有限域上的高次多项式计算。通过利用傅里叶变换分解庞大的计算任务，同时对底层模块进行定制化流水线设计，并利用数据分片、片上转置等技术优化对数据流的控制。第二个子系统主要处理椭圆曲线上的大规模模幂运算。采用计算复杂度最优的Pippenger算法与定制化的数据流和底层流水线控制，并结合实际场景下的系数分布规律采用简单高效的任务分配机制，用最小的控制逻辑实现负载均衡。
清华大学
2021-09-15
中国科大实现硅基量子芯片中自旋轨道耦合强度的高效调控
郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作，在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控，为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质提供了重要的指导意义。
中国科学技术大学
2022-06-02
经气道无创肺动脉混合静脉血氧饱和度探测仪
该仪器对血氧的监测可以很好地反映组织氧合功能，通过血氧监测能提高对临床麻醉和重危病人呼吸治疗的安全性。研究内容包括测量、分析气道与肺动脉解剖结构参数和光学参数，模拟气道与肺动脉组织中光子传输特性；开发新型经气道导管的光纤式肺动脉血氧饱和度检测设备，包括气管导管内用的反射式光纤探头的设计和制作；光源驱动、控制电路的设计与制作；反射光信号采集、处理和信息显示的电路系统的设计与制作。 该仪器对肺动脉混合静脉血血氧饱和度监测方法，不但用于监测临床上的重要指标，而且对病人无副作用和不增加额外风险，具有实际的临床应用价值和广泛的临床应用前景，经济前景不可估量。 技术参数： 探头尺寸：Ф5mm×2000mm； 血氧饱和度探测精度：0.5%； 检测模式：连续； 整机尺寸：500×400×300mm3。
上海理工大学
2021-04-11
一种具有纳米异质复合结构的紫外光探测器及其制备方法
本发明公开了一种基于 TiO2/ZnO 纳米异质复合结构的紫外光探 测器结构，其最底层为基底材料，其上为叉指电极，并覆盖一层 ZnO 薄膜，薄膜之上为 ZnO 纳米棒，纳米棒表面为 TiO2 纳米结构。本发 明还公开了所述紫外光探测器的制备方法：（1）在基底薄片上镀上金 属电极形成叉指电极；（2）镀上 ZnO 薄膜；（3）合成 ZnO 纳米棒阵 列；（5）在 ZnO 纳米棒表面形成 TiO2 纳米结构。本发明的紫外光探 测器在保持 ZnO 紫外探测器超高光电流增益的同时引入 TiO2 纳米结 构，形
华中科技大学
2021-01-12
一种基于 USB3.0 的电离层探测系统控制器
本实用新型涉及电子通信领域，具体涉及一种基于 USB3.0 的电离层探测系统控制器，包括 A/D 采 集，恒温晶体振荡器；包括依次连接的 USB3.0 通讯接口、FPGA 模块，与所述 FPGA 模块连接的 SPI 总线、I/O 控制线，与所述 SPI 总线连接的本振 DDS 与发射通道 DDS、频率调节器，以及与所述 I/O 控 制线连接的开关阵列；所述 FPGA 模块连接所述 A/D 采集；所述频率调节器连接所述恒温晶体振荡器； 所述 USB3.0 通讯接口连接所述上位机。该控制器用于电离层探测系统其数据传输速率快，实时性好， 传输稳定，指令与回波数据传输互不干涉，支持热插拔即插即用。
武汉大学
2021-04-13
基于超材料的肖特基型毫米波多谱信号探测器和制备方法
本发明公开了一种基于超材料的肖特基型毫米波多谱信号探测器，包括自下而上依次设置的衬底层、N 型砷化镓层、二氧化硅层与超材料层、欧姆电极和肖特基电极；其中超材料层为具有周期性微纳米结构的金属开环共振单元阵列，所述金属开环共振单元阵列包含了多种图形及其特征尺寸参数，每个图形对于特定电磁波具有完全吸收特性，通过改变金属开环共振单元的结构和尺寸参数可以调控对应的电磁波吸收频段，通过改变 N 型砷化镓的耗尽层宽度可以调控超材料
华中科技大学
2021-04-14
一种具有纳米异质复合结构的紫外光探测器及其制备方法
本发明公开了一种基于 TiO<sub>2</sub>/ZnO 纳米异质复合结构的紫外光探测器结构，其最底层为基底材料，其上为叉指电极，并覆盖一层 ZnO 薄膜，薄膜之上为 ZnO 纳米棒，纳米棒表面为TiO<sub>2</sub>纳米结构。本发明还公开了所述紫外光探测器的制备方法：（1）在基底薄片上镀上金属电极形成叉指电极；（2）镀上 ZnO薄膜；（3）合成 ZnO 纳米棒阵列；（5）在 ZnO 纳米棒表面形成TiO<sub>
华中科技大学
2021-04-14
一种基于双路电流平衡及隧道掘进机的地质超前探测方法
本发明公开了一种基于双路电流平衡及隧道掘进机的地质超前 探测方法，其包括以下步骤:(1)提供位于待测地质体内的隧道掘进机 及光纤电流传感器，所述隧道掘进机包括护盾、刀盘及连接所述护盾 及所述刀盘的主驱动轴承;所述光纤电流传感器缠绕在所述主驱动轴 承上，其用于测量流经所述主驱动轴承的电流值;(2)提供双路恒流源，所述双路恒流源的两路电流同时分别施加于所述护盾及所述刀盘;(3) 调节两路电流的大小，使所述光纤电流传感器的示数保持为 0;(4)根 据电压与电流的关系分别计算出所述隧道掘
华中科技大学
2021-04-14
一种氧化锌纳米线阵列紫外光电探测器的制备方法
本发明公开了一种基于氧化锌纳米线阵列的紫外光电探测器，属于光电子器件领域。本发明利用化学气相沉积技术，通过调节双温区管式炉装中真空压力等实验参数，在氮化镓衬底上实现氧化锌纳米线阵列的均匀可控生长，然后利用透明导电玻璃直接贴压法，得到对365nm 紫外光具有毫秒量级的快速响应和恢复时间的紫外光电探测器。本方法工艺简单，材料成本低廉，在快速紫外光电传感器和短长光电器件领域有广泛的运用前景。
华中科技大学
2021-04-14
一种用于温度探测的双稀土金属－有机框架材料及其合成方法
本发明公开的双稀土金属－有机框架材料，其结构式为：（EuxTb1-x）Ln，式中L为2，5－二甲氧基对苯二甲酸，2，5－二乙氧基对苯二甲酸，3，5－二甲氧基对苯二甲酸或3，5－二乙氧基对苯二甲酸，0＜X≤0.5，n＝1～4。其制备采用将含铕和铽的稀土盐与含有羧酸基团的有机配体L进行溶剂热反应即可，工艺简单，产率较高。该双稀土金属－有机框架材料同时具有稀土铕和铽的特征发光峰，且两峰的强度比与温度具有较好的线性关系，可实现自校准温度探测，其发光效率高，在10－300K的温度范围内发光颜色随着温度的变化而变化，可望作为一种新型温度传感材料在低温探测领域获得实际应用。
浙江大学
2021-04-11