摘要:由于多体效应和较强的电子 - 电子相互作用,准二维材料(例如碳纳米管)中电子带隙和激子结合能的测量很具有挑战性。与众所周知的电子带隙的散装半导体不同,低维半导体中的光学共振由激子主导,使其电子带隙更难测量。在这项工作中,我们使用非理想的P-N二极管测量了聚合物包裹的半导体单壁碳纳米管(S-SWCNTS)网络的电子带隙。我们表明,由于界面陷阱状态的存在,我们的S-SWCNT网络具有较短的少数载体寿命,从而使二极管非理想。我们使用来自这些非理想二极管的生成和重组泄漏电流测量具有不同直径的不同聚合物包裹的S-SWCNT的电子带隙和激子水平:ARC放电(〜1.55 nm),(7,5),(7,5)(0.83 Nm),(0.83 Nm)和(6,5),(6,5,76 nm)(0.76 nm)。我们的价值观与理论预测一致,从而深入了解S-SWCNT网络的基本属性。此处概述的技术展示了一种可靠的策略,可以应用于测量各种纳米级和量子限制的半导体的电子带隙和激子结合能,包括依赖于纳米线的最现代的纳米晶体管。
在光学量子信息处理中,基于半导体材料中的两级系统的单光子源可实现单个光子的需求生成。为了启动伴随发射过程,有必要有效地填充激发态。然而,由于在固态环境中存在电荷噪声和声子诱导的反应性,因此以高效率和高光子不明智的效率和高光子不明智的态度来调解需求的需求仍然是一个挑战。在这里,我们重建了WSE 2量子发射器在发射过程中经历的声子光谱密度,我们将此信息用于理论上分析谐振,声音辅助和量子发射器种群(SUPER)摇摆激励方案的性能。在谐振激发下,我们获得了强烈的声子耦合的激发剂限制为0.80的激动子制剂,而超级方案(或0.89,根据所考虑的发射极类型)提高到0.96(或0.89)。在近谐振的语音辅助激发下,我们的理论预测了近乎统一的激发保真度,最高为0.976(0.997)。此外,我们证明,假设抑制了声子边带,诸如电荷和自旋波动之类的残留脱位机制是破坏光子无法区分性的主导地位的反折叠机制。
仿真在解释大型强子对撞机(LHC)实验的碰撞数据以及与理论预测的测试对齐中起着至关重要的作用。在模拟碰撞数据中所带来的独特挑战,包括高维特征空间和缺乏可拖动的可能性模型,启发了一系列深度学习解决方案[1,2]。特别是,对于模拟检测器中的粒子相互作用,核心挑战是有限的计算资源,以对热量计中的粒子阵雨建模所需的极端细节主导。在这里,基于Geant 4 [3 - 5]的蒙特卡洛模拟的传统方法是强大但资源高度的 - 占据了地图集模拟链中最大的时间[6]。在未来的高光度LHC运行中,热量计模拟将需要应对更高的数据速率,从而可能成为物理分析的限制因素,而在该领域没有显着进展[7]。为了大大加快热量计模拟的速度,已经采取了许多努力。虽然快速的淋浴模型已成功部署在LHC实验[8,9]中,但准确性却有限。最近,深层生成模型的出现导致了它们的广泛流行和解决这项任务的潜力。应用于量热计的第一个生成模型
我们开发了一个有关技术变革和技能需求的一般理论。执行者(人类或机器)面临必须解决才能完成任务的随机问题。公司选择如何将生产任务划分为步骤、需要完成步骤的速度以及分配给每个步骤的执行者的技能。步骤越长,越复杂。执行者面临步骤复杂性和执行速度之间的权衡。人类执行者往往在复杂步骤中占有优势,而机器执行者则在高速度方面占有优势。将任务分割成步骤的成本和将执行者分配到多个步骤的成本都是该理论的核心。我们推导出任务的最佳划分、自动化水平以及对不同技能水平工人的需求。该理论预测,自动化在较低产量下会产生技能两极分化,而在较高产量下则会提高技能;此外,该理论意味着分割成本(如可互换零件)的降低会增加对低技能工人的需求;而技术变革提高了任务分散的成本(如零件整合),从而降低了技能需求的分散性。我们在一系列背景和时间段内都发现了与该理论相对应的理论,包括涵盖 19 世纪末机械化和工艺改进的手工机械劳动研究,以及当代汽车车身装配和光电半导体制造。
符号 名称 单位 BR 构建速度 mm 3 /sd 0 光束腰直径 µm f acq 高速相机采集频率 Hz f osc,meas 测量的熔池振荡频率 Hz f osc,theo 理论预测的熔池振荡频率 Hz FOV 视场 像素 × 像素 / mm × mm fw 波形频率 Hz l 单轨长度 mm lt 层厚度 µm m 重复次数 - M 2 光束质量因数 - P avg 平均激光发射功率 WP bk 激光发射的背景功率 WP max 最大发射功率 WP pk 激光发射的峰值功率 W SR 空间分辨率 µm/像素 t exp CMOS相机的曝光时间 µs t fall 激光下降时间 µs t illumination 照明光的曝光时间 µs t off 激光关闭时间 µs t on 曝光时间 µs t rise 激光上升时间 µs t tot 波形周期 µs V 沉积材料体积 mm 3 δ 占空比 无量纲 ΔP 波形振幅W Λ obs 观察波长 nm Λ process 激光发射波长 nm α 热扩散率 m 2 /s λ 过程的空间波长 µm
我们采用了 Torigoe 和 Ono [ J. Appl. Phys. , 121 , 215103 (2017)] 的方法来研究直拉硅中氧化物沉淀过程中 β 的动力学,β 是每个沉淀氧原子发射的自间隙子数量。为此,我们使用了具有埋入式高 B 掺杂外延层的 pp 外延晶片,并在 950 °C 下进行和未进行热预处理进行退火。根据结果,我们得出结论,在没有热预处理的氧化物沉淀的初始阶段,β 非常高,然后下降到较低的值。在 800 °C 下进行 2 小时的热预处理后,β 的初始值会稍低,然后也会下降。如果在 950 °C 热处理之前进行成核退火,β 值从一开始就很低。所有这些结果都通过实验证实了我们之前发表的理论预测。这项研究还表明,晶体拉制过程会影响初始 β 值,因为生长的氧化物沉淀物核可以通过空位吸收来降低其应变。因此,在氧化物沉淀物成核时晶体冷却过程中的高空位过饱和会导致初始 β 值略低。© 2024 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 许可条款分发(CC BY,http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0/ ),允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品,前提是对原始作品进行适当引用。[DOI:10.1149/ 2162-8777/ad670d ]
能够根据上下文信息灵活切换对外部刺激的反应的能力对于与复杂世界的成功互动至关重要。在许多领域1-3中必须进行上下文依赖性计算,但它们的神经实现仍然很少理解。在这里,我们在大鼠中开发了一项新颖的行为任务,以研究上下文依赖性的选择和决策证据的积累4-6。在猴子和大鼠数据支持的假设下,我们首先从数学上显示网络可以通过三个定义组件的组合来解决此问题。可以通过实验数据直接识别和测试这些组件。我们进一步表明,现有的电生理和建模数据与这些组件的各种可能组合兼容,这表明不同的个体可以使用不同的组件组合。为了研究各个受试者的变异性,我们开发了自动化的高通量方法来培训大鼠的任务,并在其上训练了许多受试者。与理论预测,神经和行为分析一致,尽管任务表现均匀,但大鼠均显示了跨大鼠的实质异质性。我们的理论进一步预测了行为和神经信号之间的特定联系,该签名在数据中得到了强有力的支持。总而言之,我们的结果提供了一个新的实验支持的理论框架,以分析执行灵活决策任务的生物学和人工系统中的个体变异性,它们为较高认知的个体变异性研究打开了大门,并提供了对情境依赖性计算的神经机制的见解。
量子分类和假设检验(状态和通道区分)是两个紧密相关的主题,主要区别在于前者是数据驱动的:如何将量子态 ρ(x) 分配给相应的类 c(或假设)是从训练期间的示例中学习的,其中 x 可以是可调的实验参数,也可以是“嵌入”到量子态中的经典数据。该模型是否具有泛化能力?这是任何数据驱动策略中的主要问题,即即使对于以前从未见过的状态,也能预测正确的类别的能力。在这里,我们通过证明量子分类器的准确性和泛化能力取决于量子态空间 Q 与经典参数空间 X 或类空间 C 之间的(Rényi)互信息 I(C:Q) 和 I2(X:Q),建立了量子分类与量子信息论之间的联系。基于上述特征,我们展示了 Q 的不同属性如何影响分类准确性和泛化,例如希尔伯特空间的维数、噪声量以及通过池化层等方式从 X 中忽略的信息量。此外,我们引入了信息瓶颈原理的量子版本,使我们能够探索准确性和泛化之间的各种权衡。最后,为了检验我们的理论预测,我们研究了 Ising 自旋链的量子相的分类,并提出了变分量子信息瓶颈方法来优化经典数据的量子嵌入以利于泛化。
然而,量子纠缠是一种脆弱的资源,各种退相干现象都可能危及它:因此,研究纠缠增强的仪器灵敏度在多大程度上能够抵御外部噪声至关重要。事实上,干涉仪永远不会完全与外部环境隔绝,而外部环境通常是退相干现象的来源。此外,许多基本理论预测在最底层、最基本的层面上存在各种时空非交换性 27 – 31 ;这些现象可以通过修改正则交换关系影响干涉仪内部光子的传播,从而导致进一步的噪声现象。所有这些不必要的影响都可能降低通过向仪器输入高度非经典的纠缠光所获得的灵敏度增强。开放量子系统 32 – 38 的一般理论(即与外部介质相互作用较弱的系统)可用于估计双干涉仪中外部环境产生的影响。在此框架中,实验装置内部光子的传播由量子动力学半群描述,从而推广了熟悉的幺正动力学。另一方面,正如大多数基于非交换几何的理论所预测的那样,最小长度的存在 29 – 31 可能导致广义不确定性原理,并因此导致光子模式算符遵循的玻色子正则交换关系的修改。下面,我们将详细讨论纠缠光子所提供的灵敏度增强是如何受到两种“噪声”源的影响的。特别是,我们将估计这些退相干现象的影响应该有多大,才能破坏在检测通过使用量子计量方法获得的量子引力效应时灵敏度的增强。
使用镍的几秒极端紫外线(XUV)瞬态吸收光谱在镍M 2、3边缘进行镍中光激发载体动力学的直接测量。可以观察到,可以通过高斯拓宽(σ)和地面吸收光谱的高斯拓宽(σ)和红移(ωs)来描述光激发镍的核心水平吸收线形状。理论预测,实验结果证明,在初始快速载体热化后,电子温度升高(t)与高斯拓宽因子σ呈线性成正比,从而提供了电子温度松弛的定量实时跟踪。测量结果揭示了50 nm厚的多晶镍纤维的电子冷却时间,为640±80 fs。使用热热载体,光谱红移与电子温度变化ωs∝T 1具有幂律关系。5。通过载流子散射的快速电子热化伴随并遵循标称的4-FS光激发脉冲,直到载体达到二硫代平衡为止。与<6 FS仪器响应函数结合在一起,从在不同泵浦流动下获取的实验数据中估算了从34 fs到13 fs的载体热化时间,并且观察到电子热化时间随着泵的增加而降低。该研究提供了一个初始示例,即用XUV光实时测量金属中的电子温度和热化,并为在具有核心水平吸收光谱的金属中进一步研究光诱导的相变和载体传输的基础。