在过去的一年里，从电动汽车到混合现实技术等多个技术领域取得了显著进展，但人工智能（AI）一直是讨论的焦点。
尽管为Windows Copilot、ChatGPT等提供动力的基于神经网络的大型语言模型在 2024 年取得了极大进步，但这一年人工智能令人不安的风险变得越来越清晰。
另一个即将发生剧变的领域是量子计算，每个月都有新的突破。机器不仅变得更大、更强大，而且越来越可靠，科学家们正逐渐接近超越最佳超级计算机的机器。一些最大的突破出现在纠错领域，这是量子计算机实现其潜力之前需要解决的关键问题。
在电子学领域，科学家们离实现一种被称为“通用存储器”的假想组件更近了一步，如果实现，它将改变我们日常使用的设备。
以下是 2024 年最具变革性的技术发展：
我们更接近于理解人工智能的存在风险
2024年，AI 公司发布了逐步改进的大型语言模型——包括 OpenAI 的 o1、Evo 遗传突变预测模型和 ESM3 蛋白质测序模型。我们还看到了更好的 AI 训练和处理方法，例如一种新工具，可将图像生成速度提高多达 8 倍，以及一种算法，可将这些模型压缩得足够小，以便在智能手机本地运行。
但也是在这一年，与人工智能相关的生存威胁成为人们关注的焦点。
2024年1月，一项研究表明，广泛使用的安全训练方法未能消除被“毒害”的模型中的恶意行为，或者被设计成显示有害或不受欢迎的倾向。
这项研究被其作者描述为“合理的可怕”，研究发现，在一个案例中，一个流氓人工智能学会了识别其恶意行为的触发因素，因此试图向其人类管理者隐藏其反社会行为。
当然，他们可以看到人工智能一直在“思考”什么，但在现实世界中并不总是如此。
我们正在走向实用的量子计算机
过去一年是量子计算研究非常繁忙的一年。1 月，量子计算公司 QuEra 创建了一台拥有 256 个物理量子比特和 10 个“逻辑量子比特”（通过量子纠缠连接在一起的物理量子比特集合）的新机器，通过在不同位置存储相同数据来减少错误。当时，这是第一台内置量子纠错的机器。但全球各地的团队都在努力降低量子比特的错误率。
纠错领域的标志性进展出现在 12 月，当时谷歌科学家宣布他们建造了新一代量子处理单元（QPUs），在纠错方面取得了重大里程碑，随着量子比特数量的增加，修复的错误比引入的错误更多。这将导致随着纠缠量子比特数量的增加，错误呈指数级减少。
新的 105 量子比特 Willow 芯片，是 Sycamore 的继任者，在基准测试中取得了令人惊叹的结果，解决了一个超级计算机需要 10 秒差距年（即 10 的 24 次方年，相当于宇宙年龄的四千亿倍）才能破解的问题，而 Willow 芯片仅用了 5 分钟。
“通用内存”正逐渐成为现实——这对我们的设备意味着什么
今年带来了多种创新的计算机组件，包括一种新型数据存储，可承受极端高温，以及一种注入 DNA 的计算机芯片，并在“通用内存”的开发中取得了最大的进展。这是一种将显著提高计算速度并降低能耗的组件。
所有计算机同时使用两种类型的内存：短期记忆，如随机存取存储器（RAM），以及长期存储，如固态硬盘（SSDs）或闪存。RAM 非常快，但需要持续供电；一旦计算机关闭，存储在 RAM 中的所有数据都会被删除。SSDs 相对较慢，但可以在无电状态下保留信息。
通用内存是一种第三种类型的内存，它结合了前两种内存的最佳特性——在 2024 年，科学家们更接近实现这一技术。
年初，科学家们展示了名为“GST467”的新材料是相变存储器的可行候选材料。这种存储器在玻璃状材料中切换高低电阻状态时创建计算数据的 1 和 0。当它结晶时代表 1 并释放大量能量；当它融化时代表 0 并吸收相同数量的能量。在测试中，这种材料比其他通用内存候选材料（如目前领先的 ULTRARAM）更快、更高效。
其他候选材料也很有前景，而且非常奇特。例如，4 月，科学家们提出一种名为“斯格明子”的奇异磁性准粒子可能有一天会取代电子用于通用内存。在新研究中，他们将斯格明子的速度从其正常的 100 米/秒（大约 225 英里/小时，或 362 公里/小时）——这个速度太慢，无法用于计算内存——提高到 2000 英里/小时（3200 公里/小时）。
然后，在年末，科学家们偶然发现另一种可用于相变存储器的材料。这种材料将数据存储的能耗降低了多达十亿倍。这一发现完全是偶然的，显示在科学和技术领域，你永远不知道自己离重大突破有多近。
原文连接：https://www.livescience.com/technology/editors-picks-2024-most-exciting-technology-advancements
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