1982 年,大卫·马尔 (David Marr) 提出了一种新的分析方法。他认为大脑模型分为三个层次。第一个层次是计算理论,它描述了进入系统的信息以及系统期望的相应输出。加法就是一个例子。输入是两个数字,期望的输出是这两个数字的总和。第二个层次包括表示方案和算法。表示方案是对计算中使用的功能元素的描述,而算法是使用这些元素或由这些元素执行的一组操作,目的是执行计算理论指定的转换。一个例子是食谱;它将定义一个逐步的过程(算法),说明如何在给定一组明确定义的成分(表示方案)的情况下生产出产品。第三个层次是硬件实现,它指的是实现算法的物理机制。
跨电磁频谱上的快速响应光传感是量子系统,3D机器视觉和增强现实的推动力,但是现有技术尚未针对红外传感进行优化。诸如速度,效率,噪声,光谱检测范围和成本等特征之间的权衡激励研究界开发纳米结构的感应材料,这些传感材料可提供从可见的到无缝集成的红外波长。努力促进设备的组合增益和带宽,因此对电荷载体动力学基础的物理机制有了清晰的理解,并特别关注速度限制过程,这是很高的优先级。在这篇综述中,我们提供了活性材料的光物理属性及其对光学传感器性能的影响,重点是时间和峰值响应之间的相互作用,以抗不同持续时间的脉冲光。我们确定了限制性能的过程和方向,以实现高速光检测的开发材料和设备体系结构的未来进展。
热带气旋降雨(TCR)广泛影响沿海社区,主要通过内陆洪水。全球气候变化对TCR的影响是复杂且有争议的。这项研究使用XGBoost机器学习模型,其中具有19年的气象数据和每小时的卫星沉淀观测值,以预测Indimical风暴的TCR。该模型将灰尘光学深度(DOD)识别为明显增强性能的关键预测指标。该模型还发现了撒哈拉粉尘和TCR之间的非线性和飞旋镖形状的关系,TCR峰为0.06 DOD,此后急剧下降。这表明从微观物理增强到高灰尘浓度下的辐射抑制。该模型还突出了TCR与气象因素(如海面温度和风暴核心附近的等效势温度)之间有意义的相关性。这些发现说明了机器学习在预测TCR及其理解其驱动因素和物理机制方面的有效性。
数值模型是理解大气,土地和海洋表面之间复杂相互作用的重要工具,为暴风雨,洪水,热浪和干旱等极端事件提供了重要的见解。随着此类事件的频率和强度由于气候变化而增加,了解其潜在的物理机制并预测其发展变得比以往任何时候都变得更加重要和具有挑战性。本期特刊将着重于将数值建模应用于极端天气事件及其对气候变化的更广泛含义。我们希望贡献能够探索各种类型的模型,从全球和区域气候模型到高分辨率,基于过程的模拟。主题可能包括模型准确性,不确定性量化,耦合系统的作用以及人工智能和整体方法的整合以增强模型功能的整合。期望特殊问题将证明这些模型不仅如何改善预测,还如何评估气候变化风险,为政策提供信息和指导适应策略。
Moiré超级晶格在Van der Waals的异质结构中的扭曲工程可以操纵山谷中层Incepitons(IXS)的山谷物理学,为下一代谷化设备铺平了道路。然而,到目前为止,在电气控制的异质结构中尚未研究对山谷极化上激素电位的扭曲角度依赖性控制,需要探索下面的物理机制。在这里,我们证明了莫伊尔时期的极化切换和山谷极化程度的依赖性。我们还找到了揭示激子电势和电子孔交换相互作用的扭曲角度调节的机制,这些机制阐明了实验观察到的IXS的扭曲角度依赖性山谷极化。此外,我们根据极化开关实现了可谷化的设备。我们的工作通过在电控制异质结构中调谐扭转角来证明了IXS山谷极化的操纵,这为在互惠设备中开放了电气控制山谷自由度的途径。
摘要 - 这项研究对近紫外光谱中的低语画廊模式(WGM)微球光学特性进行了全面分析,并通过频率锁定来减少激光线宽的实际实现。由于利用了坚固的角度抛光纤维,可以实现光耦合,从而探索了各种耦合行为。固有的Q 0-因子,在2下测量。2×10 8,以及7个技巧。3×10 4,在420 nm处报告。讨论了导致Q 0-因素的物理机制,并绘制了改善性能的路线。通过将频率锁定到WGM微孔的高Q共振上,已经获得了外部空腔二极管激光从887 kHz降低到91 kHz的线宽。对这些结果的研究将绩效评估带来,从而对局限性有透彻的了解并确定增强降噪的潜在途径。如此高的Q因子和高技巧是简化基于WGM微孔子的光子设备的关键要素。
具有巡回自由度和本地化自由度的量子材料表现出许多异国情调的相位和过渡,它们偏离了金茨堡 - 兰道范式。这项工作使用复合算子形式 - ISM检查双层强烈相关的哈伯德模型。我们观察到层对称性的自发断裂,其中层中的电子密度达到半填充,从而导致层选择性莫特相(LSMP)。这个断裂的对称阶段在远离半填充的临界平均电子密度下变得不稳定。此外,显着的层分化持续到中等的层间跳,超越该系统突然过渡到层均匀相(LUP)。在LSMP相中,两层中的电子被弱杂交,导致小费米表面。在从LSMP到均匀相的过渡时,费米表面的体积跳跃。我们还讨论了导致不同扰动下LSMP阶段崩溃的物理机制。
提出一种具有非互易耦合的双腔光机系统来实现可调的光学非互易性,有望制成用于操控信息处理和通信的光学装置。本文研究了双腔系统的稳态动力学过程和来自相反腔方向的光波传输。详细给出了探测场的透射谱,并分析了诱导透明窗口的物理机制。发现探测场传输的非互易响应出现在两个腔之间的两种不同耦合强度下,从而破坏了空间对称性导致光学非互易传输。此外,通过解析计算,我们给出了非互易效应的条件,并且可以通过调节腔场的耦合强度和耗散率来控制最佳非互易效应。由于该装置简单,本研究可能为实现用于光波传输的非互易结构提供有希望的机会。
摘要:我们证明,热平衡中分子的集体振动强耦合可以在热力学极限下引起明显的局部电子极化。我们首先表明稀释型分子在稀 - 加仑限制中强烈耦合分子的整体的全部非遗传性Pauli- Fierz问题降低了出生的 - Oppenheimer近似 - 对电子结构的空腔 - Hartree方程。因此,每个分子都与所有其他分子的偶极子偶联体验,这在热力学极限(大集合)中等于不可忽略的值。因此,集体振动强耦合可以强烈改变单个分子在整体内的局部“热点”。此外,发现的腔诱导的极化模式具有零净极化,类似于自旋玻璃(或更好的极化玻璃)的连续形式。我们的发现表明,对极化化学的彻底理解需要对穿着的电子结构进行自洽处理,这可能会引起众多,迄今为止被忽视的物理机制。
摘要。磁共振成像(MRI)是现代诊断中一种无创和强大的方法,它一直在飞跃和边界发展。基于提高静态磁场强度改善MRI的常规方法受到安全问题,成本问题和对患者体验的影响的限制;因此,需要创新的方法。已经提出,具有亚波长单元细胞的超材料可用于完全控制电磁波和重新分布电磁场,实现丰富的违反直觉现象以及构建多功能设备。最近,具有异国情调的有效电磁参数,特殊的分散关系或共振模式的量身定制的现场分布的超材料显示出有希望的MRI功能。在此概述了MRI过程的原理,通过采用超材料的独特物理机制来回顾最新进展,并揭示了超材料设计可以改善MRI的方法,例如通过提高成像质量,减少扫描时间,减轻现场inthomogenies和增强的患者的安全,并提高现场的患者。我们通过提供对超材料改善MRI的未来的愿景来得出结论。