當(dāng)前位置：首頁?>?科技創(chuàng)新?>?創(chuàng)新動態(tài)
3月14日“圓周率日”（π?Day）
是科研工作者致敬數(shù)學(xué)與科學(xué)精神的日子
這個看似簡單的無理數(shù)
蘊藏著探索無盡的力量
π的每一位都是確定的
卻永遠算不到盡頭
代碼的每一行都是精確的
卻能組合出無限可能
在這個特別的日子里
我們走進智能化轉(zhuǎn)型科研場景
共探“π”你登場的無限可能
?????? “π”繪通信圖
在網(wǎng)絡(luò)通信研究院微散部項目團隊實驗室里，π是個低調(diào)的“大功臣”。工程師們管它叫“轉(zhuǎn)圈指揮官”——讓電磁波學(xué)會用轉(zhuǎn)圈的方式表達0和1。
無線通信需要采用正交調(diào)制技術(shù)，通過讓兩路載波的相位相差π/2（90°），在相同頻率帶寬內(nèi)同時傳輸兩路獨立信號，在二維平面上形成QPSK或QAM等復(fù)雜的星座圖。這樣就能在有限的帶寬內(nèi)塞進更多的數(shù)據(jù)，提高頻譜利用率，依托天線實現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸。沒有π，電磁波只能傻傻振蕩，無法被“切”成有意義的符號。π給無線世界畫好坐標(biāo)，讓信息精準(zhǔn)“轉(zhuǎn)”到通信終端。
“π”護低空安全
人工智能是大腦，而π則是其精準(zhǔn)決策的底層律動。電科博微四創(chuàng)電子技術(shù)團隊研制的機動式反無系統(tǒng)，將360°防御圈劃分為無數(shù)個以π為基數(shù)的弧度單元，通過2π的周期特性協(xié)同控制陣列天線相位，實現(xiàn)對目標(biāo)的全向無縫覆蓋。
面對無人機的無序逃逸，AI算法需在毫秒間計算最優(yōu)攔截軌跡。當(dāng)系統(tǒng)鎖定高速機動的無人機時，深度學(xué)習(xí)模型將目標(biāo)可能的逃逸路徑映射為多維空間中的動態(tài)圓環(huán)，利用π值精確解算追蹤曲線的曲率與弧長。從雷達波的相位跳動到攔截路線的幾何規(guī)劃，π貫穿始終，讓冷冰冰的鋼鐵戰(zhàn)車擁有了數(shù)學(xué)的靈動，助力機動反無系統(tǒng)在方圓之間，編織出守護低空安全的“智慧天網(wǎng)”。
“π”低溫超導(dǎo)
當(dāng)高頻微波信號在纜芯中傳輸時，其相位通常以π（180°）為參考點，在超導(dǎo)材料中建立穩(wěn)定的振蕩基準(zhǔn)。這根包裹著纜芯的鈮鈦合金超導(dǎo)層工作于稀釋制冷機的極低溫環(huán)境，有效抑制熱激發(fā)噪聲，確保信號在接近量子極限的背景下傳播。
8所科研團隊通過精密設(shè)計的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，使感抗與容抗在目標(biāo)頻率下達到平衡，滿足傳輸線特性阻抗匹配條件，保證微波脈沖從量子芯片到室溫測控系統(tǒng)的無失真?zhèn)鬟f，守護著量子態(tài)的相干性。整條“π形通道”以其完美的圓對稱結(jié)構(gòu)，將微觀世界的疊加態(tài)轉(zhuǎn)化為宏觀線纜中低損耗的電磁波，猶如完成一場跨越溫區(qū)的“量子星際穿越”。
“π”旋磁鐵氧體
磁化強度與旋磁效應(yīng)，像一場沉默又盛大的共振。材料飽和磁化強度4πMs越高、旋磁性越強。無數(shù)微小的磁矩，原本靜默如沉睡的森林。當(dāng)外場輕輕擾動，它們忽然齊齊轉(zhuǎn)頭，開始一場精密的旋轉(zhuǎn)，既遵循著力的法則，又帶著某種自由的進動。9所利用π值精確計算，持續(xù)深耕旋磁材料研發(fā)，完成不同梯度飽和磁化強度材料研制，力爭突破石榴石型材料、尖晶石型材料的理論飽和磁化強度上限，推動行業(yè)水平提升。
“π”智護航
面對離線環(huán)境下專業(yè)數(shù)據(jù)利用難、大模型推理偏差等挑戰(zhàn)，27所科研團隊從π中獲得靈感，創(chuàng)新構(gòu)建“離線知識圖譜與大模型融合推理”閉環(huán)，利用先進光學(xué)字符識別技術(shù)解析海量非結(jié)構(gòu)化文檔，通過部署本地大模型，創(chuàng)新引入圖檢索增強生成技術(shù)，將復(fù)雜裝備機理轉(zhuǎn)化為高維向量知識圖譜。團隊獨創(chuàng)“輕量化模型壓縮”與“小樣本學(xué)習(xí)”關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)極少樣本下的高精度快速迭代，打通從非結(jié)構(gòu)化文檔到精準(zhǔn)診斷建議的技術(shù)鏈路，極大提升診斷準(zhǔn)確性，解決斷網(wǎng)環(huán)境智能輔助難題。
“π”守護光通信
在光網(wǎng)絡(luò)安全的研發(fā)中，科學(xué)家曾面臨光通信安全的核心難題：如何讓光纖里的信息真正無法竊聽、無法破譯。一次實驗里，研究團隊發(fā)現(xiàn)，量子光的偏振態(tài)與圓周率π的隨機特性，能完美構(gòu)筑安全屏障。π是無限不循環(huán)小數(shù)，數(shù)列毫無規(guī)律、不可預(yù)測，如同天然的隨機密碼本；而量子光具有不可復(fù)制的疊加態(tài)，一旦被竊聽，光子狀態(tài)就會坍縮，立刻被系統(tǒng)察覺。
34所光網(wǎng)絡(luò)信息安全團隊計劃將π的隨機序列作為量子密鑰的編碼基礎(chǔ)，加載在量子光信號中，在光纖網(wǎng)絡(luò)中傳輸。就這樣，古老的數(shù)學(xué)常數(shù)π，與量子光網(wǎng)絡(luò)相遇，成為守護光通信安全的終極密碼，讓信息在光纖中實現(xiàn)了安全的傳遞。
“π”賦能智造
芯片制造的每一步工藝，都需要將硅片精確地定位在轉(zhuǎn)臺上，這就像把一張有缺口的圓形貼紙，極其準(zhǔn)確地貼在桌面的一個固定點上。晶圓預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)要解決兩個核心問題：圓心位置和缺口朝向。為外延生長邁向更高精度、更高智能化水平，電科材料科技團隊嘗試將圓周率π融入半導(dǎo)體材料智能制造，通過數(shù)學(xué)模型快速柵優(yōu)化計算硅片圓心坐標(biāo)與偏轉(zhuǎn)角度，進一步提升加工精度，以一把“高精度鑰匙”提升產(chǎn)品質(zhì)效，推進大尺寸、全系列、高品質(zhì)的外延材料制造。
