其电子结构的特性观察到独特的物理现象,例如手性[15-17]和轴向重力异常,[18]圆形光钙效应,[19-20]手性声波,[21-22]表面状态增强的Edelstein效应[23]或最近提出的Chiral Hall-Chiral Hall-Hall-Hall-Hall-Hall-Hall-Hall-Hall-feff。[24]大多数这些效果的观察取决于WSM的拓扑结构是否可以轻松访问。In this regard, the ability to sup- press non-topological (trivial) surface states, as well as to modify the Fermi-level posi- tion to get a desired Fermi surface topology, would allow full access to unveil the role of topological surface states on physical observables, and, in addition, to construct on-demand Fermi-surfaces to harness electrical, acoustic or optical measurable outputs.到目前为止,通过探索不同的WSM来实现电子结构的多样性,但是对同一材料中拓扑带的形状和大小的真实控制仍然存在,这主要是由于缺乏自下而上的超高维库姆合成方法,从而可以控制表面终端和Fermi-Level的位置,以通过dopsing或Fermi-Level的位置来控制。需要克服这一挑战,以实现Fermi级工程的Weyl Semimetal异质结构,从而导致了众多的新型平台,以探索基于拓扑的基本质量和设备应用。在这项工作中,我们展示了I型Weyl Semimetal NBP的电子结构的两个引人注目的修改,它们由于成功的外延薄膜生长合成途径而变得可访问。[25]首先,由于有序的磷末期表面悬挂键的饱和,因此获得了NBP的弓形状(琐碎)表面状态的完全抑制,这表现在A(√2×2×√2)表面重构中。第二,通过化学对表面进行化学掺杂,fermi-Energy经历了大约 + 0.3 eV(电子掺杂)的实质转移,同时保留原始的NBP NBP的谱带特征,从而使拓扑范围的范围优点和点亮点能够达到较大的范围,从而实现了第一个实验性的视觉效果,并实现了范围的范围,并实现了范围的范围,并实现了范围的范围。分子束外延过程。我们的工作打开了实现最新理论建议的可能性,例如依赖纯拓扑>
在本文中,我们详细分析了变分量子相位估计 (VQPE),这是一种基于实时演化的基态和激发态估计方法,可在近期硬件上实现。我们推导出该方法的理论基础,并证明它提供了迄今为止最紧凑的变分展开之一,可用于解决强关联汉密尔顿量。VQPE 的核心是一组具有简单几何解释的方程,它们为时间演化网格提供了条件,以便将特征态从时间演化的扩展状态集中分离出来,并将该方法与经典的滤波器对角化算法联系起来。此外,我们引入了所谓的 VQPE 的酉公式,其中需要测量的矩阵元素数量与扩展状态的数量成线性比例,并且我们提供了噪声影响的分析,这大大改善了之前的考虑。酉公式可以直接与迭代相位估计进行比较。我们的结果标志着 VQPE 是一种自然且高效的量子算法,可用于计算一般多体系统的基态和激发态。我们展示了用于横向场 Ising 模型的 VQPE 硬件实现。此外,我们在强相关性的典型示例(SVP 基组中的 Cr 2)上展示了其威力,并表明只需约 50 个时间步就可以达到化学精度。
摘要:我们研究了GA与Cu(001)表面和环境诱导的表面转移的初始阶段,以尝试阐明最近提出的Cu-Ga催化剂的表面化学,该催化剂最近提出了将CO 2氢化为甲醇的CO-GA催化剂。结果表明,GA在真空中沉积时很容易与Cu进行混合。然而,即使是气体环境中的氧气痕迹也会导致GA氧化,并形成二维(“单层”)GA氧化物岛,均匀地覆盖了Cu表面。在高度压力和温度下(0.2 MBAR,700 K),表面形态和GA的氧化状态保留在H 2中以及CO 2 + H 2反应混合物中。结果表明,在反应条件下,GA掺杂的Cu表面暴露了包括GAO X /CU界面位点在内的各种结构,必须考虑阐明反应机制。
在大流行事件期间,诸如保持社交距离之类的策略对于减少同时感染和减轻疾病传播至关重要,这与医疗系统崩溃的风险非常相关。尽管可以推荐甚至强制实施这些策略,但它们的实际实施可能取决于人群对潜在感染相关风险的认知。例如,当前的 COVID-19 危机表明,有些人比其他人更容易保持孤立。为了更好地理解这些动态,我们提出了一个流行病学 SIR 模型,该模型使用进化博弈论将社会策略、个人风险感知和病毒传播结合在一个过程中。特别是,我们考虑一种在人群中传播的疾病,其主体可以在自我隔离和不顾任何流行病风险的生活方式之间进行选择。策略的采用是个人的,取决于感知到的疾病风险与隔离成本的比较。博弈收益决定策略的采用,而流行病过程决定主体的健康状况。同时,感染率取决于主体的策略,而感知到的疾病风险取决于受感染主体的比例。我们的结果表明,感染浪潮反复出现,这在以往自愿隔离的历史流行病场景中很常见。特别是,随着人们的疾病意识降低,这种浪潮会再次出现。值得注意的是,风险认知是控制感染峰值大小的基础,而最终的感染规模主要由感染率决定。意识低下会导致单一而强烈的感染峰值,而疾病风险越大,峰值越短,但频率越高。提出的模型自发地捕捉了大流行事件的相关方面,突出了社会策略的基本作用。
了解科学技术 (S&T) 领域的出现、共同发展和融合可为研究人员、管理人员、决策者等提供竞争情报。本文介绍了通过专家调查验证的新资金、出版物和学术网络指标和可视化。这些指标和可视化体现了过去 20 年(1998-2017 年)人工智能 (AI)、机器人技术和物联网 (IoT) 三个战略利益领域的出现和融合。对于 32,716 份出版物和 4,497 项 NSF 奖项,我们确定了它们的主题覆盖范围(使用 UCSD 科学地图)、不断发展的合著者网络和日益融合。结果支持在设定适当的研发 (R&D) 优先事项、制定未来 S&T 投资战略或进行有效的研究项目评估时进行数据驱动的决策。
摘要 裂纹的存在会导致结构钢在临界屈服强度以下失效。本文的主要目的是简化和整合应力集中、断裂应力、应力强度因子、裂纹尖端张开位移和 J 积分参数的数学推导,从第一原理开始,并应用于疲劳。本文解释了从理论概念中断裂力学参数的数学推导,包括使用基于应变的方法预测疲劳寿命的替代方法。只有当缺口半径远大于零时,缺口周围的应力集中才会发生,当裂纹尖端半径等于零时,尖锐裂纹处的应力场会显示奇异性。此外,钝化裂纹尖端违反了应力奇异性,而裂纹尖端张开位移和 J 积分参数显示了裂纹延伸超过零裂纹尖端半径的解,因此用于表征具有钝化裂纹尖端的材料应力场。本文强调了使用 J 积分和裂纹尖端张开位移参数而不是应力强度因子来表征疲劳裂纹扩展的好处。本文将主要使核能、航空、石油和天然气行业的工程师和专家受益。
计算方法是我们除了科学实验之外探索复杂生物系统特性的最有效工具。由于数字硅计算机的速度已达到极限,因此进展正在放缓。使用完全不同架构的其他类型的计算,包括神经形态计算和量子计算,有望在速度和效率方面取得突破。量子计算利用量子系统的相干性和叠加性来并行探索许多可能的计算路径。这为解决某些类型的计算问题提供了一条从根本上更有效的途径,包括与生物模拟相关的几个问题。特别是,优化问题(凸和非凸)在许多生物模型中都有出现,包括蛋白质折叠和分子动力学。早期的量子计算机将很小,让人想起数字硅计算的早期。了解如何利用第一代量子硬件对于在生物模拟和下一代量子计算机的开发方面取得进展至关重要。本评论概述了量子计算的现状和未来前景,并提供了如何以及在何处应用它来加速生物模拟中的瓶颈的一些指示。
摘要。我们描述了由两个非耦合玻色子模式组成的系统的高斯量子不和谐的马尔可夫动力学,分为两种情况:当它们与一个共同的压缩热浴接触时,以及当它们各自与自己的压缩热浴相互作用时。这项研究是在基于完全正量子动力学半群的开放量子系统理论框架下进行的。我们取初始压缩热态,并表明高斯量子不和谐的行为取决于浴参数(温度、耗散系数、压缩参数和压缩相)以及系统的初始状态(压缩参数和平均光子数)。我们表明,由于环境的影响,高斯量子不和谐随时间衰减,渐近趋于零。我们还将高斯量子不和谐与高斯几何不和谐进行了比较。
摘要 如果定义我们宇宙物理的参数偏离其当前值,那么观察到的丰富结构和复杂性将得不到支持。本文探讨了类似的参数微调是否适用于技术。人择原理是解释参数观测值的一种方式。该原理限制了物理理论以允许我们存在,但该原理不适用于技术的存在。宇宙自然选择已被提出作为人择推理的替代方法。在这个框架内,微调源于选择能够大量繁殖的宇宙。最初有人提出繁殖是通过超新星产生的奇点进行的,随后有人认为生命可能促进成为后代宇宙的奇点的产生。在这里,我认为技术对于生物产生奇点是必要的,并询问我们宇宙的物理学是否已被选择同时使恒星、智慧生命和能够创造后代的技术成为可能。特定技术似乎具备令人难以置信的能力来执行产生奇点所需的任务,这可能表明通过宇宙自然选择进行微调。这些技术包括硅电子、超导体和由液氦热力学性质实现的低温基础设施。数值研究旨在确定物理参数空间中恒星、生命和技术约束同时得到满足的区域。如果这个重叠参数范围很小,我们应该惊讶于物理学允许技术与我们并存。这些测试不需要新的天体物理或宇宙学观测。只需要对易于理解的凝聚态系统进行计算机模拟。
计算方法是我们除了科学实验之外探索复杂生物系统特性的最有效工具。由于数字硅片计算机的速度已达到极限,因此进展正在放缓。其他类型的计算采用了截然不同的架构,包括神经形态计算和量子计算,有望在速度和效率上取得突破。量子计算利用量子系统的相干性和叠加性来并行探索许多可能的计算路径。这为解决某些类型的计算问题(包括与生物模拟相关的几个问题)提供了一条从根本上更有效的途径。特别是,优化问题(包括凸优化和非凸优化)在许多生物模型中都具有特色,包括蛋白质折叠和分子动力学。早期的量子计算机规模会很小,让人回想起数字硅片计算的早期。了解如何利用第一代量子硬件对于生物模拟和下一代量子计算机的开发都至关重要。本综述概述了量子计算的当前最新进展和未来前景,并提供了如何以及在何处应用量子计算来加速生物模拟瓶颈的一些指示。