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使用决策图高效确定性地准备量子态
将经典数据加载到量子寄存器中是量子计算最重要的原语之一。虽然准备通用量子态的复杂性在量子比特的数量上呈指数级增长，但在许多实际任务中，要准备的状态具有特定的结构，可以更快地进行准备。在本文中，我们考虑可以通过（简化的）决策图有效表示的量子态，决策图是一种用于表示和分析布尔函数的多功能数据结构。我们设计了一种利用决策图结构来准备其相关量子态的算法。我们的算法的电路复杂度与决策图中的路径数量成线性关系。数值实验表明，当准备具有 n 3 个非零振幅的通用 n 量子比特状态时，我们的算法与最先进的算法相比，可将电路复杂度降低高达 31.85%。此外，对于具有稀疏决策图的状态，包括量子拜占庭协议的初始状态，我们的算法将受控 NOT 的数量减少了 86.61-99.9%。
芘衍生的碳纳米膜选择性地通过水中的金属离子
为了探索一价（K + 、Na + 和 Li + ）和二价（Mg 2 + 、Ca 2 + ）金属离子之间的离子选择性，Esfandiar 等人制作了一个带有 0.67 纳米狭缝的人工亚纳流体装置，揭示了复杂的尺寸排阻行为。[10] 尽管如此，当施加电压作为驱动力时，对离子选择性的机械理解被证明是不够的。[11] 受生物通道中超选择性离子传导的启发，人们对具有金属离子选择性电动传输功能的纳米多孔膜有需求。[12] 在这方面，具有窄孔径分布和最终厚度的固有多孔碳纳米膜（CNM）代表了分离和脱盐技术的一个有趣的平台。 [13,14] 传统的 CNMs 由自组装的三联苯硫醇 (TPT) 制成，可形成厚度为 1.2 nm 且孔径为 0.7 nm 的透水性膜，通过硫化物基团的空间效应和静电排斥，可完全排斥离子。[14] 另一方面，由联苯硫醇 (BPT) 获得的较薄的 CNMs (约 0.9 nm) 表现出较低的选择性水传输，同时 K + 和 Cl – 优先离子迁移
FinRegLab：研讨会——“人工智能与经济：为负责任和包容的人工智能规划道路”联合活动，邀请著名政策制定者参加，重点关注金融服务领域的负责任人工智能。华盛顿特区，2022 年 4 月 22 日——FinRegLab 将与美国商务部、美国国家标准与技术研究所 (NIST) 和斯坦福以人为本人工智能研究所 (HAI) 合作，于 2022 年 4 月 27 日举办一场研讨会，汇集政府、行业、民间社会和学术界的领导人，探讨人工智能和机器学习在不同经济部门部署带来的潜在机遇和挑战，特别关注金融服务和医疗保健。已确认的发言人包括商务部副部长 Don Graves；参议员 Joni Ernst；代理货币监理署署长 Michael Hsu；万事达卡执行副总裁兼首席数据官 JoAnn Stonier；富国银行执行副总裁兼模型风险主管 Agus Sudjianto、斯坦福大学商学院教授兼 HAI 副主任 Susan Athey 博士、布鲁金斯学会技术创新中心主任 Nicol Turner Lee 博士以及哈佛大学计算与社会研究中心博士后研究员 Manish Raghavan 博士。演讲者和小组成员将讨论研究、政策建议和新兴行业实践。FinRegLab 首席执行官兼主任 Melissa Koide 表示：“人工智能与新型数据相结合，为改善金融包容性和平等性提供了巨大的潜力。然而，也存在加剧偏见和排斥的巨大风险。认真、有针对性地研究消费者受到的影响对于制定正确的规则至关重要。” FinRegLab 还将于 4 月 28 日举办一场虚拟会议，详细介绍该组织和斯坦福大学商学院 Laura Blattner 教授和 Jann Spiess 教授就机器学习在信用承保中的应用开展的研究，特别关注机器学习模型对可解释性和公平性的潜在影响。这项研究对当前可用工具的性能和功能进行了实证评估，这些工具旨在帮助贷方开发、监控和管理机器学习承保模型。媒体成员如有兴趣亲临或以虚拟方式参加研讨会或寻求评论，请联系 Alex Bloomfield，邮箱地址为 alex.bloomfield@finreglab.org。有关研讨会的更多信息，包括所有演讲者和小组讨论，请访问此处的活动页面。
FinRegLab：研讨会——“人工智能与经济：为负责任和包容的人工智能规划道路”联合活动，邀请著名政策制定者参加，重点关注金融服务领域的负责任人工智能。华盛顿特区，2022 年 4 月 22 日——FinRegLab 将与美国商务部、美国国家标准与技术研究所 (NIST) 和斯坦福以人为本人工智能研究所 (HAI) 合作，于 2022 年 4 月 27 日举办一场研讨会，汇集政府、行业、民间社会和学术界的领导人，探讨人工智能和机器学习在不同经济部门部署带来的潜在机遇和挑战，特别关注金融服务和医疗保健。已确认的发言人包括商务部副部长 Don Graves；参议员 Joni Ernst；代理货币监理署署长 Michael Hsu；万事达卡执行副总裁兼首席数据官 JoAnn Stonier；富国银行执行副总裁兼模型风险主管 Agus Sudjianto、斯坦福大学商学院教授兼 HAI 副主任 Susan Athey 博士、布鲁金斯学会技术创新中心主任 Nicol Turner Lee 博士以及哈佛大学计算与社会研究中心博士后研究员 Manish Raghavan 博士。演讲者和小组成员将讨论研究、政策建议和新兴行业实践。FinRegLab 首席执行官兼主任 Melissa Koide 表示：“人工智能与新型数据相结合，为改善金融包容性和平等性提供了巨大的潜力。然而，也存在加剧偏见和排斥的巨大风险。认真、有针对性地研究消费者受到的影响对于制定正确的规则至关重要。” FinRegLab 还将于 4 月 28 日举办一场虚拟会议，详细介绍该组织和斯坦福大学商学院 Laura Blattner 教授和 Jann Spiess 教授就机器学习在信用承保中的应用开展的研究，特别关注机器学习模型对可解释性和公平性的潜在影响。这项研究对当前可用工具的性能和功能进行了实证评估，这些工具旨在帮助贷方开发、监控和管理机器学习承保模型。媒体成员如有兴趣亲临或以虚拟方式参加研讨会或寻求评论，请联系 Alex Bloomfield，邮箱地址为 alex.bloomfield@finreglab.org。有关研讨会的更多信息，包括所有演讲者和小组讨论，请访问此处的活动页面。
通过优化的遗传转化程序，利用 CRISPR/Cas9 基因组编辑技术有针对性地创建具有紧凑植物结构的新突变体
葫芦科的水果和蔬菜，如黄瓜、甜瓜、西瓜和南瓜，对人类的饮食贡献巨大。基因组编辑技术的广泛使用大大加速了基因功能表征和作物改良。然而，大多数具有经济价值的葫芦科植物，包括甜瓜和南瓜，仍然难以通过标准的农杆菌介导的转化，限制了基因组编辑技术的有效使用。在本研究中，我们使用“最佳渗透强度”策略建立了一种有效的甜瓜和南瓜遗传转化系统。我们利用这种方法的强大功能来靶向 ERECTA 家族受体激酶基因的同源物，并创建等位基因，从而导致甜瓜、南瓜和黄瓜的植物结构紧凑，节间较短。本文介绍的优化转化方法可实现稳定的 CRISPR/Cas9 介导诱变，并为葫芦科作物的功能性基因操作奠定坚实的基础。
通过选择性视觉注意有针对性地招募巴甫洛夫偏见
摘要 13 14 预期结果以“巴甫洛夫”的方式影响行为：奖励前景激发行动，而惩罚前景抑制行动。理论认为，巴甫洛夫偏见是陌生或无法控制的环境中整体行动的“先验”。然而，这种解释无法解释这些偏见的强度——即使在熟悉的环境中也会导致频繁的行动失误。我们认为，如果通过工具控制灵活地运用巴甫洛夫控制，它会更加有用。19 具体而言，工具行动计划可能会塑造对奖励/惩罚信息的选择性注意，从而影响巴甫洛夫控制的输入。在两个眼动追踪样本（N = 35/64）中，我们观察到 Go/NoGo 行动计划影响参与者关注奖励/惩罚信息的时间和时长，这反过来又以巴甫洛夫的方式影响他们的反应。23 注意力效应更强的参与者表现更高。因此，人类似乎将巴甫洛夫控制与其工具性行动计划结合起来，将其作用从行动默认值扩展到确保稳健行动执行的有力工具。 关键词：巴甫洛夫偏见；强化学习，眼动追踪；行动准备；注意力 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
革命性地进入火星表面：一项战略
索耶纳号首次在阿瑞斯山谷着陆 24 年后，我们即将迎来火星表面探索的新时代。自 2004 年以来，我们一直有机器人探测器在火星表面持续存在，目前有超过六艘轨道航天器在运行。我们从轨道上以米/像素的尺度对整个火星表面进行了成像，并发现了数千个保存着从太阳系形成到现在曾经适宜居住的世界记录的地点。火星的岩石和冰记录是独一无二的历史档案，也是太阳系中研究宜居类地行星长期演化的最佳地点。火星在全球文化中也一直占据着独特的地位，它是太阳系中人类可以探索的唯一其他行星（图 ES.1）。
采用基因疗法治疗输血依赖性地中海贫血的障碍
摘要 β-地中海贫血是最常见的单基因疾病之一。最严重形式的标准治疗，即输血依赖性地中海贫血 (TDT)，需要长期输血和铁螯合治疗，这会带来相当大的医疗、心理和经济负担。来自 HLA 相合供体的异基因造血干细胞移植是一种治愈性治疗方法，对儿童有极好的效果。最近，学术界或行业赞助的临床试验评估了几种基因治疗方法，作为没有 HLA 相合供体的儿童和年轻人的替代治疗选择。通过在自体干细胞中使用自失活慢病毒载体添加功能性 β-珠蛋白基因进行基因治疗，使大多数不同年龄组和基因型的 TDT 患者无需输血，目前随访多年。最近，有报道称，使用成簇的规律间隔短回文重复序列-Cas9 技术编辑的自体造血干细胞治疗 TDT 患者取得了有希望的结果，该技术针对红细胞 BCL11A 表达，BCL11A 表达是从胎儿到成人珠蛋白生成的正常转换的关键调节器。患者达到了高水平的胎儿血红蛋白，从而可以停止输血。尽管临床疗效显著，但 2021 年 TDT 患者获得基因治疗面临两大障碍：(1) 继发性血液系统恶性肿瘤的风险，其来源复杂且由多种因素引起，并不局限于插入诱变的风险，(2) 即使在高收入国家，成本也导致第一种用于 TDT 的基因治疗药物在欧洲的商业化受到阻碍，尽管欧洲药品管理局有条件批准了该产品。 关键词：地中海贫血；造血细胞移植；造血细胞治疗；基因治疗；基因编辑；生活质量
大脑在睡眠期间选择性地收听陌生的声音
睡眠期间，大脑继续对环境刺激做出选择性反应。然而，这种反应的功能作用，以及它们是否反映了信息处理或感觉抑制，尚不完全清楚。在这里，我们向 17 位人类睡眠者（14 位女性）展示了他们自己的名字和两个陌生的名字，这些名字由熟悉的声音（FV）或陌生的声音（UFV）说出，同时在整晚的睡眠期间记录多导睡眠图。我们检测 K 复合体、睡眠纺锤波和微觉醒，并评估事件相关和频率反应以及对非快速眼动 (NREM) 睡眠期间呈现的不同刺激的试验间相位同步。我们表明，UFV 比 FV 引发更多的 K 复合体和微觉醒。当两种刺激都引起 K 复合波时，我们观察到更大的诱发电位、δ 波段（1 – 4 Hz）大脑反应更精确的时间锁定以及对 UFV 而非 FV 的高频（>16 Hz）范围的活动。至关重要的是，当听觉刺激不引起 K 复合波时，这些大脑反应差异会完全消失。我们的研究结果强调了大脑对听觉刺激的反应因与睡眠者的相关性而存在差异，并提出 K 复合波在睡眠期间调节感觉处理方面起着关键作用。我们认为，这种对外部感官信息内容特定的动态反应使大脑进入哨兵处理模式，在这种模式下，大脑参与睡眠期间正在进行的重要内部过程，同时仍保持处理重要外部感官信息的能力。
大脑在睡眠期间选择性地接收陌生的声音
版权所有 © 2022 Ameen 等人。这是一篇开放获取的文章，根据知识共享署名 4.0 国际许可条款分发，允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制，前提是对原始作品进行适当的署名。
b'1. 引言 \xe2\x80\x9e“黑天鹅”一词来自诗人尤维纳尔的一句拉丁语表达。因此，他说 \xe2\x80\x9erare avis in terris nigroque simillima cygno\xe2\x80\x9d（好人如黑天鹅一样稀有）。该术语是在英语中引入的，当时人们认为没有黑天鹅。比喻的重要性在于它与任何思维系统的脆弱性相似。当一组结论的基本假设失效时，它随时可能被取消。在这种情况下，一只黑天鹅的出现，使短语 \xe2\x80\x9e所有天鹅都是白色的\xe2\x80\x9d 的逻辑和基于它的任何其他推论都失效。尤维纳尔的短语是英语中常见的表达16 世纪在伦敦开始流行，用来强调事实的不可能性。英语表达来自旧世界的假设，即所有天鹅都必须是白色的，因为所有历史记录都只提到白天鹅。在这样的背景下，黑天鹅的概念是不可能的，或者充其量是不存在的。荷兰探险家 Willem de Vlamingh 于 1697 年在西澳大利亚发现黑天鹅后，该术语开始用于定义不可能的事情，但后来可能成为可能（Montanari，J.，1989）。19 世纪，约翰·斯图亚特·密尔将黑天鹅逻辑错误用作识别假象的新术语。纳西姆·尼古拉斯·塔勒布提出的 \xe2\x80\x9eBlack Swan\xe2\x80\x9d 类事件理论是一种隐喻，用于描述具有重大影响的意外事件，并回顾性地简化。该理论有助于解释（Taleb，N.，2016）：罕见事件的作用不成比例，影响重大且难以预测，超出了历史、科学、经济和技术的正常预期范围；无法借助科学方法计算罕见事件的概率；个人和集体的心理偏见使我们对罕见历史事件的不确定性和巨大作用漠不关心。现在所谓的 \xe2\x80\x9e黑天鹅\xe2\x80\x9d 是一个具有以下三个属性的事件：它是一个极端事件，它超出了正常的预期，因为过去没有任何事件可以令人信服地表明它出现的可能性；产生极端 \xe2\x80\x9e影响\xe2\x80\x9d；尽管处于极端事件的地位，但人类的天性还是引导我们寻找必要的逻辑解释来证明其合理性'
b'1. 引言 \xe2\x80\x9e“黑天鹅”一词来自诗人尤维纳尔的一句拉丁语表达。因此，他说 \xe2\x80\x9erare avis in terris nigroque simillima cygno\xe2\x80\x9d（好人如黑天鹅一样稀有）。该术语是在英语中引入的，当时人们认为没有黑天鹅。比喻的重要性在于它与任何思维系统的脆弱性相似。当一组结论的基本假设失效时，它随时可能被取消。在这种情况下，一只黑天鹅的出现，使短语 \xe2\x80\x9e所有天鹅都是白色的\xe2\x80\x9d 的逻辑和基于它的任何其他推论都失效。尤维纳尔的短语是英语中常见的表达16 世纪在伦敦开始流行，用来强调事实的不可能性。英语表达来自旧世界的假设，即所有天鹅都必须是白色的，因为所有历史记录都只提到白天鹅。在这样的背景下，黑天鹅的概念是不可能的，或者充其量是不存在的。荷兰探险家 Willem de Vlamingh 于 1697 年在西澳大利亚发现黑天鹅后，该术语开始用于定义不可能的事情，但后来可能成为可能（Montanari，J.，1989）。19 世纪，约翰·斯图亚特·密尔将黑天鹅逻辑错误用作识别假象的新术语。纳西姆·尼古拉斯·塔勒布提出的 \xe2\x80\x9eBlack Swan\xe2\x80\x9d 类事件理论是一种隐喻，用于描述具有重大影响的意外事件，并回顾性地简化。该理论有助于解释（Taleb，N.，2016）：罕见事件的作用不成比例，影响重大且难以预测，超出了历史、科学、经济和技术的正常预期范围；无法借助科学方法计算罕见事件的概率；个人和集体的心理偏见使我们对罕见历史事件的不确定性和巨大作用漠不关心。现在所谓的 \xe2\x80\x9e黑天鹅\xe2\x80\x9d 是一个具有以下三个属性的事件：它是一个极端事件，它超出了正常的预期，因为过去没有任何事件可以令人信服地表明它出现的可能性；产生极端 \xe2\x80\x9e影响\xe2\x80\x9d；尽管处于极端事件的地位，但人类的天性还是引导我们寻找必要的逻辑解释来证明其合理性'