在文献中考虑了重力在量子波函数的崩溃中起作用的可能性,并且它具有相关性,这不仅是因为它可以解决量子理论中的测量问题的解决方案,而且还因为它会为搜索统一的量子和引力理论的搜索带来新的和意外的扭曲,这可能是量子和引力现象的理论。di´osi-penrose模型是该想法中最受欢迎的化身。,当系统的质量增加时,它可以预测量子叠加的逐渐分解;因此,它容易受到实验验证。当前实验为模型的自由参数设置了下限r 0≳4˚A,不包括其某些版本。在这项工作中,我们搜索了一个上限,这是来自崩溃足以保证宏观规模的经典性的要求:我们发现并非所有宏观系统都有效地崩溃了。如果一个人放松了此请求,则发现合理(尽管在某种程度上任意)的绑定为:r0≲106°A。这将有助于更好地指导未来的实验,以进一步测试模型。
许多生物现象的数学模型,例如疾病的传播,都是基于相互作用的细胞群密度的反应扩散方程。我们从适当重新缩放的动力学玻尔兹曼方程系统,一致地推导出反应扩散方程,用于在宿主介质中相互作用的细胞群的分布函数。我们首先表明,动力学方程的经典扩散极限只会导致线性扩散项。然后,我们展示了可能的策略,以便从动力学层面获得具有非线性扩散和交叉扩散效应的宏观系统。从动力学描述中推导的优点是将反应和扩散系数与相互作用的微观参数联系起来。我们介绍了我们的方法在研究叶子表面不同细菌种群进化中的应用。通过分析方法和数值工具研究了相关宏观系统的图灵不稳定性特性,特别强调了二维空间域中不同参数的模式形成。
Ψ 描述的概率取决于向量 Φ 1 和 Φ 2 在各自射线中的选择。叠加的可能性是量子理论的一个关键特性,也是干涉效应的原因。由于干涉的可能性,量子力学状态与经典物理学中的状态截然不同,在经典物理学中,状态可以用相空间的一个点来标记,或者在知识不完整的情况下,可以用相空间中的概率分布来标记。原则上,量子理论也适用于宏观系统,并由此得出与经典物理学(以及日常生活中的经验)形成鲜明对比的结论,薛定谔猫就是一个例子。更奇特的是,现实概念的限制源于贝尔不等式的违反。尽管量子力学状态并不总是可以叠加的。当然,希尔伯特空间中的矢量可以线性组合,但矢量之间的相对相位可能无法观察到。这一现象是由 Wick、Wightman 和 Wigner 首次观察到的。他们考虑了自旋为 1 的粒子状态的叠加
摘要:电子微型化领域的重大进步已将科学兴趣转向一类新型精密设备,即微机电系统 (MEMS)。具体而言,MEMS 是指通常通过微加工技术生产的微尺度精密设备,该技术结合了机械和电气元件,用于完成通常由宏观系统执行的任务。尽管 MEMS 遍布日常生活的各个方面,但近年来,已有无数研究工作涉及 MEMS 在生物医学领域的应用,特别是在药物合成和输送、显微外科手术、微治疗、诊断和预防、人工器官、基因组合成和测序以及细胞操作和表征方面。MEMS 的巨大潜力在于其尺寸小的优势,包括易于集成、重量轻、功耗低、谐振频率高、可与电气或电子电路集成、由于大规模生产而降低制造成本以及高精度、高灵敏度和高吞吐量。在此背景下,本文旨在通过描述过去几年发展起来的制造主要材料和制造技术及其最常见的生物医学应用来概述 MEMS 技术。
宏观系统中的时间反转与日常经验相矛盾。仅通过时间反转导致杯子破碎的微观动力学,几乎不可能将破碎的杯子恢复到其原始状态。然而,借助现代量子技术提供的精确控制能力,量子系统的幺正演化可以随时间逆转。在这里,我们在原子气体中的里德堡态表示的偶极相互作用、孤立多体自旋系统中实施时间反转协议。通过改变编码自旋的状态,我们翻转了相互作用哈密顿量的符号,并通过让退磁多体状态随时间演化回磁化状态来展示磁化弛豫动力学的逆转。我们使用洛施密特回声的概念阐明了原子运动的作用。最后,通过将该方法与弗洛凯工程相结合,我们展示了具有不同对称性的大量自旋模型的时间反转。我们的状态转移方法适用于广泛的量子模拟平台,其应用范围远远超出量子多体物理学,涵盖从量子增强传感觉到量子信息扰乱。
抽象的柔性磁性材料在生物医学和软机器人的应用中具有巨大的潜力,但需要机械稳定。从机械角度来看,一种非凡的材料是蜘蛛丝。最近,已经开发了在可扩展和全水的过程中生产人工蜘蛛丝纤维的方法。如果具有磁性特性,则这种仿生人造蜘蛛丝纤维将是制造磁性执行器的绝佳候选者。在这项研究中,我们引入了磁性人造蜘蛛丝纤维,其中包含涂有Meso-2,3-二甲状腺酸糖核酸的磁铁矿纳米颗粒。复合纤维可以大量生产,并采用环保湿旋转过程。即使在高浓度(高达20%w/w磁铁矿)下,纳米颗粒也均匀地分散在蛋白质基质中,并且在室温下纤维是超磁性的。此启用了纤维运动的外部磁场控制,使适合致动应用的材料。值得注意的是,与常规的基于纤维的磁执行器相比,纤维表现出优异的机械性能和致动应力。此外,本文开发的纤维可用于创建具有自我恢复形状的宏观系统,从而强调了它们在软机器人应用中的潜力。
I. 总结 3 II. 介绍:3 II.1 宏观系统视角 3 II.2 新范式的必要性:5 II.3 计算中的能源效率 6 II.4 机遇 7 II.5 能源消耗的关键作用 8 III. 多铁性和磁电性 10 III.1 磁电耦合的对称性和基本原理 11 III.2 多铁性和磁电材料 11 III.3 创建多铁性和磁电材料的途径 12 III.4 作为模型多铁性的铋铁氧体 13 III.5 铋铁氧体中的化学取代 16 III.6 化学和弹性相平衡 17 III.7 其他物理现象 19 III.8 理论研究 20 III.9 多铁性中的畴和畴壁 21 IV.磁电耦合 24 IV.1 磁电耦合和异质结构 24 IV.2 混合磁态和纳米复合材料的电场控制 29 IV.3 通过界面交换耦合实现磁取向的电场控制 31 IV.4 磁态的电场控制 33 V. 基于多铁性的超低功耗逻辑存储器设备 34 VI. 高频应用 38 VII. 挑战与机遇 38 VIII. 致谢 41 IX. 参考文献 42
NBER 宏观经济学年度会议(2018 年);瑞银欧洲会议(2018 年);澳大利亚财政研究所会议《公共政策分析建模:新兴趋势和未来方向》(2017 年);美国国家经济研究局会议《基础设施投资经济学》(2017 年);布鲁金斯学会哈金斯财政和货币政策中心(2016 年);社会保障受托人工作组(2015 年);密歇根大学第 63 届年度经济展望会议(2015 年);纽约大学斯特恩全球经济与商业中心主办的经济展望论坛(2015 年);彼得森国际经济研究所关于劳动力市场疲软:实时评估和解决的会议(2014 年);经济大衰退后恢复家庭金融稳定:家庭资产负债表为何重要,圣路易斯联邦储备银行(2013 年);中国国际经济交流中心全球智库峰会,AEA 会议(2009 年);消费者咨询委员会、中西部金融协会会议和 AEA 会议 (2008 年);宏观系统委员会会议、巴尔的摩和系统宏观会议、匹兹堡 (2006 年);NBER 夏季研讨会,由 Orazio Attanasio、Christopher Carroll 和 Jose-Victor Rios-Rull 组织的会议 (2005 年);AEA 会议 (2004 年);NBER 夏季研讨会,由 Orazio Attanasio、Christopher Carroll 和 Jose-Victor Rios-Rull 组织的会议 (2003 年)。
本文旨在确定构造原理在(能源)生产系统热经济学领域的结果。该原理最近被表述为最大熵生产原理的扩展,并在文献中用于解释所有类型的流动系统的形状和结构。首先,热经济环境的概念与环境资源的消耗和残余排放一致,这本身就是每种生产系统的特征。这种方法可以推断出任何能源系统的演变都与热经济环境中资源的开发密切相关。此外,广泛接受的假设是必须通过最小化产品的特定资源(能量)成本来优化能源系统,这必须被视为物理原理的结果,该物理原理告诉我们哪些能源系统可以持续存在(生存),哪些其他系统将被选择灭绝。本文展示了如何通过创建循环来降低产品的单位能量成本,使由生产过程及其供应链组成的宏观系统更加可持续地运行,符合构造原理。最后,热经济环境的定义(至少在原则上)允许正确识别直接在环境中处理残留物和副产品的资源(能量)成本,而无需任何额外操作。因此,残留物和副产品通常必须通过不同的(新)生产过程转化为某种产品,支持循环经济的范式,并强调循环不仅对系统效率而且对系统生存都很重要。更一般地说,所获得的结果可以看作是自然和人工(能源)生产系统中可以观察到的越来越复杂和高度循环的进化趋势的物理依据。
对于广大读者来说,我简要回顾一下这段“量子”之旅可能会有所帮助,因为大众媒体经常给人一种感觉,认为 QST 是突然发生的。我必须消除这种印象或信念。量子力学或量子物理学诞生于一百多年前,目的是解释某些似乎是“异常”的现象,根据当时已经获得非常强大结构的古典物理学定律和原理。从马克斯·普朗克的假设开始,量子物理学背后的基本理论原理大约在 20 世纪前 25 年建立起来,薛定谔、海森堡、马克斯·玻恩、尼尔斯·玻尔、狄拉克、冯·诺依曼、爱因斯坦、我们自己的 S.N. 做出了里程碑式的贡献。玻色、泡利、费米和其他几个人。结果表明,自然界在分子、原子和亚原子尺度上按照量子力学定律和原理运行;在日常宏观尺度上则按照经典力学运行。在原子和亚原子尺度上,物质的行为方式与我们日常经验完全相反,但量子力学的预测已被非常仔细和极其精确的实验证明是正确的。所有这些的顶峰就是粒子物理学的标准模型,它似乎解释了我们迄今为止在原子或亚原子领域观察到的一切。通过大量物理学家的持续和杰出贡献,还确定了单个原子和分子在聚集形成宏观系统(如我们熟悉的各种材料)时显然会失去其“个体量子特征”。