摘要 - 在高等教育中,培养鼓励学生参与现实世界挑战的环境对于专业发展至关重要。这一原则为我们与第八学期纳米技术工程专业学生的合作努力支撑。通过创新的方法,例如合成结合菠萝果皮的聚合物纤维,我们解决了环境问题并利用菠萝废物的未开发潜力。菠萝行业每年产生大量的非利用废物,主要是茎,牙冠和果皮,占整个水果的67%。菠萝果皮富含生物活性化合物(如多酚)对化妆品行业的应用有望,如果将它们纳入合适的输送系统中,则可能会增强产品(例如提拉配方)。在目前的工作中,使用商业挤出机合成了装有10%,20%和30%菠萝果皮粉(PP)的聚乳酸(PLA)和多碳酸酯(PCL)纤维。傅立叶变换红外和差异扫描量热法证实了由于形成了新的化学键和相互作用的有效PP掺入纤维中。使用扫描电子显微镜(SEM)进行的形态表征表明,纤维的横截面长度从3.7μm到90.19μm。高性能液相色谱和叶核方法评估了酚类化合物含量和释放速率。PLA纤维具有20%的PP,显示出酚类化合物的最大保留率,为1243.69±234.14 µg化合物/ g纤维),而PCL纤维在24小时内显示出迅速释放,高达95.79±5.94%。这些结果表明,商业挤出机可以在化妆工业中可能使用的聚合物微纤维作为菠萝果皮中酚类化合物的递送系统的可行性。
点云经常包含噪声和异常值,为下游应用带来障碍。在本文中,我们介绍了一种新颖的点云去噪方法。通过利用潜在空间,我们明确地发现噪声成分,从而可以提取干净的潜在代码。这反过来又有助于通过逆变换恢复干净点。我们网络中的一个关键组件是一个新的多层图卷积网络,用于捕获从局部到全局各个尺度的丰富几何结构特征。然后将这些特征集成到可逆神经网络中,该网络双射映射潜在空间,以指导噪声解缠结过程。此外,我们使用可逆单调算子来模拟变换过程,有效地增强了集成几何特征的表示。这种增强使我们的网络能够通过将噪声因素和潜在代码中的内在干净点投影到单独的通道上来精确区分它们。定性和定量评估均表明,我们的方法在各种噪声水平下都优于最先进的方法。源代码可在 https://github.com/yanbiao1/PD-LTS 获得。
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高精度地解决分子和固体的电子结构问题是量子化学和凝聚态物理学中的一大挑战。量子计算机的迅速出现和发展为系统地解决这一问题提供了一条有希望的途径。最近的研究[Huggins 等人,Nature (London) 603, 416 (2022)]提出了一种混合量子-经典量子蒙特卡罗 (QC-QMC) 算法,使用 Clifford 阴影来确定费米子哈密顿量的基态。与纯经典方法相比,这种方法表现出固有的噪声弹性和提高精度的潜力。然而,使用 Clifford 阴影会带来指数级增长的后处理成本。在这项工作中,我们研究了一种改进的 QC-QMC 方案,该方案利用最近开发的 Matchgate 阴影技术 [Commun. Math. Phys. 404, 629 (2023)],消除了前面提到的指数瓶颈。我们从量子硬件上的实验中观察到,在 QC-QMC 中使用 Matchgate 阴影本质上具有抗噪性。我们表明,这种抗噪性比 Clifford 阴影的情况有更微妙的起源。然而,我们发现经典后处理虽然渐近高效,但即使是最小的化学系统也需要在数千个经典 CPU 上运行数小时,这对算法的可扩展性提出了重大挑战。
