
3月14日“圓周率日”(π?Day)
是科研工作者致敬數學與科學精神的日子
這個看似簡單的無理數
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
我們走進智能化轉型科研場景
共探“π”你登場的無限可能
?????? “π”繪通信圖

在網絡通信研究院微散部項目團隊實驗室里,π是個低調的“大功臣”。工程師們管它叫“轉圈指揮官”——讓電磁波學會用轉圈的方式表達0和1。
無線通信需要采用正交調制技術,通過讓兩路載波的相位相差π/2(90°),在相同頻率帶寬內同時傳輸兩路獨立信號,在二維平面上形成QPSK或QAM等復雜的星座圖。這樣就能在有限的帶寬內塞進更多的數據,提高頻譜利用率,依托天線實現高速率的數據傳輸。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,讓信息精準“轉”到通信終端。
“π”護低空安全

人工智能是大腦,而π則是其精準決策的底層律動。電科博微四創電子技術團隊研制的機動式反無系統,將360°防御圈劃分為無數個以π為基數的弧度單元,通過2π的周期特性協同控制陣列天線相位,實現對目標的全向無縫覆蓋。
面對無人機的無序逃逸,AI算法需在毫秒間計算最優攔截軌跡。當系統鎖定高速機動的無人機時,深度學習模型將目標可能的逃逸路徑映射為多維空間中的動態圓環,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劃,π貫穿始終,讓冷冰冰的鋼鐵戰車擁有了數學的靈動,助力機動反無系統在方圓之間,編織出守護低空安全的“智慧天網”。
“π”低溫超導

當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,在超導材料中建立穩定的振蕩基準。這根包裹著纜芯的鈮鈦合金超導層工作于稀釋制冷機的極低溫環境,有效抑制熱激發噪聲,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計的阻抗匹配網絡,使感抗與容抗在目標頻率下達到平衡,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的無失真傳遞,守護著量子態的相干性。整條“π形通道”以其完美的圓對稱結構,將微觀世界的疊加態轉化為宏觀線纜中低損耗的電磁波,猶如完成一場跨越溫區的“量子星際穿越”。
“π”旋磁鐵氧體

磁化強度與旋磁效應,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。無數微小的磁矩,原本靜默如沉睡的森林。當外場輕輕擾動,它們忽然齊齊轉頭,開始一場精密的旋轉,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,持續深耕旋磁材料研發,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,推動行業水平提升。
“π”智護航

面對離線環境下專業數據利用難、大模型推理偏差等挑戰,27所科研團隊從π中獲得靈感,創新構建“離線知識圖譜與大模型融合推理”閉環,利用先進光學字符識別技術解析海量非結構化文檔,通過部署本地大模型,創新引入圖檢索增強生成技術,將復雜裝備機理轉化為高維向量知識圖譜。團隊獨創“輕量化模型壓縮”與“小樣本學習”關鍵技術,實現極少樣本下的高精度快速迭代,打通從非結構化文檔到精準診斷建議的技術鏈路,極大提升診斷準確性,解決斷網環境智能輔助難題。
“π”守護光通信

在光網絡安全的研發中,科學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,研究團隊發現,量子光的偏振態與圓周率π的隨機特性,能完美構筑安全屏障。π是無限不循環小數,數列毫無規律、不可預測,如同天然的隨機密碼本;而量子光具有不可復制的疊加態,一旦被竊聽,光子狀態就會坍縮,立刻被系統察覺。
34所光網絡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,加載在量子光信號中,在光纖網絡中傳輸。就這樣,古老的數學常數π,與量子光網絡相遇,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臺上,這就像把一張有缺口的圓形貼紙,極其準確地貼在桌面的一個固定點上。晶圓預對準系統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融入半導體材料智能制造,通過數學模型快速柵優化計算硅片圓心坐標與偏轉角度,進一步提升加工精度,以一把“高精度鑰匙”提升產品質效,推進大尺寸、全系列、高品質的外延材料制造。