波函数的所有参数都是在同一时刻定义的,这意味着同时性的概念。在某种相关的问题上,量子力学中的某些现象似乎具有非局部因果关系。这两个概念都与狭义相对论相矛盾。我们建议根据狭义相对论的不变固有时间而不是标准时间来定义波函数。此外,我们将采用薛定谔的原始思想,认为波函数代表一个本体论的云状物体,我们称之为“个体结构”,其有限密度振幅在无穷远处消失。因此,测量作用可以理解为引入一个限制势,该势触发个体结构内固有的非局部机制。该机制通过将波函数与局部高斯相乘来形式化,就像在 GRW 理论中一样,但采用确定性的方式。
分子系统的结构和动力学由其势能面 (PES) 支配,PES 表示总能量与核坐标的关系。获得准确的势能面受到希尔伯特空间指数缩放的限制,从而将实验可观测量的定量预测从第一性原理限制在只有几个电子的小分子上。在这里,我们提出了一种明确的物理信息方法,通过基于实验数据的线性坐标变换来修改 PES 家族,从而改进和评估其质量。我们利用最近对三个不同量子化学水平的参考 PES 进行的全面的 Feshbach 共振 (FR) 测量,证明了 He‐H2+ 复合物 PES 的这种“变形”。在所有情况下,能量分布中峰的位置和强度都得到了改善。我们发现这些可观测量主要对 PES 的长程部分敏感。
图 4. 静电逆设计问题包括寻找反应周围带电残基或点电荷的最佳位置,以降低反应势垒。考虑围绕狄尔斯-阿尔德反应的分区球面,分区的每个斑块分配一个电荷密度(蓝色 - 带负电;红色 - 带正电),理论上可能的环境总数是无限的,因为任何一点的电荷都可以是任何实数值,并且分区可以无限精细。这产生了巨大的搜索空间。此外,由于静电环境的各种配置会产生类似的反应势垒,以及可能的解决方案完全改变反应途径,而这在蛋白质中不再可行,因此解决方案将不唯一。Hartke 和 Sokalski 试图通过使用机器学习或最小化给定反应的 𝐸 !"## 来确定最佳催化环境,从而减少这个搜索空间。
我们发现嘧啶胸腺嘧啶 (T) 和胞嘧啶 (C) 的 VAE 仅相差 0.03 eV,嘌呤鸟嘌呤 (G) 和腺嘌呤 (A) 的 VAE 仅相差 0.08 eV。与“化学”直觉相反,嘧啶的垂直形成的阴离子比较大嘌呤的阴离子更稳定,大约高 0.2 eV。考虑到每种化合物中中性势面和阴离子势面之间的 Franck-Condon 重叠,我们发现所有碱基都有一系列共同的能量,电子可在该能量范围内附着。换句话说,碱基的最低临时阴离子状态在实际意义上是简并的。此外,我们还观察到与腺嘌呤以外所有碱基的最低空分子轨道 (LUMO) 相关的临时阴离子核运动的证据。这表明电子注入这些轨道强烈激发中性分子的振动模式。
我们介绍了一种在粒子状态在相空间中经历显著扩展同时在相空间普朗克尺度上产生小量子特征的情况下解决粒子非线性开放量子动力学的方法。我们的方法涉及模拟两个步骤。首先,我们将 Wigner 函数转换为时间相关框架,该框架利用经典轨迹的信息有效地表示相空间中的量子态。接下来,我们使用实现这种时间相关非线性变量变化的数值方法模拟此框架中的动力学。为了展示我们方法的能力,我们研究了粒子在紧密谐波势中最初被基态冷却后在一维弱四次势中演化的开放量子动力学。这种方法与正在进行的设计、优化和理解通过非线性量子动力学制备大质量粒子宏观量子叠加态的实验的努力特别相关。
“所以我们只需要叠加径向场线,这些场线是通过在三维笛卡尔/球面/圆柱坐标系中取电势梯度的负值而得到的,并且垂直于等势线,即所有具有相同势差的点的轨迹点。很简单……我们就这么做!……哦,等等……什么?。”
我们从理论和数值两个角度研究了具有周期性踢动驱动势的Floquet非Hermitian系统波包在动量空间中的动力学。我们推导出量子共振条件下随时间演化的波包的精确表达式。利用这一解析表达式,我们可以更深入地研究定向输运、能量扩散和量子扰乱的时间行为。我们发现,通过调节踢动势实部和虚部之间的相对相位,可以有效地操控定向传播、能量扩散和量子扰乱:当相位等于π/ 2时,我们观察到最大的定向电流和能量扩散,而受PT对称性保护的扰乱现象最小;当相位为π时,定向输运和能量扩散都受到抑制,相反,非厄米性可以增强量子扰乱。我们讨论了我们的发现的可能应用。
非晶态二氧化铪 (a-HfO 2 ) 广泛用于电子设备,例如超大规模场效应晶体管和电阻存储单元。a-HfO 2 中氧空位 (OV) 缺陷的密度对非晶态材料的电导率有很大影响。最终,OV 缺陷是造成导电细丝路径形成和断裂的原因,而导电细丝路径可用于新型电阻开关设备。在这项工作中,我们使用从头算方法研究了 a-HfO 2 中的中性 OV。我们研究了 OV 的形成能、双 OV 的结合能、不受干扰和在氢原子附近存在时的 OV 迁移以及氢原子向 OV 的迁移。与结晶 HfO 2 中的势垒 (2.4 eV) 相比,a-HfO 2 中存在浅而短程的 OV 迁移势垒 (0.6 eV)。附近的氢对 OV 迁移的影响有限;然而,氢可以通过在OV之间跳跃而轻易扩散。
简单摘要:先天性心脏缺陷(CHD)是最常见的先天缺陷,从出生时影响心脏的结构。发生这种情况的可能原因可能是与胎儿心脏发育相关的干细胞特性的改变。在这项研究中,我们比较了胎儿源自胎儿有缺陷的胎儿(ICHD)与正常胎儿的AF-MSC的胎儿衍生的羊水性间充质干细胞(AF-MSC)的生长和心肌生成潜力。与正常的AF-MSC相比,ICHD AF-MSC在有效增长并显示出增加的衰老和DNA损伤过程的能力上显示出缺陷。此外,ICHD AF-MSC显示出心肌分化缺陷,这些缺陷伴随着各种蛋白质的表达降低,包括心脏祖细胞标记,转录因子和结构蛋白,这对于适当的心脏发育是必不可少的。总体而言,我们的研究强调,在ICHD胎儿的AF-MSC中,这些缺陷可能会导致CHD,并可能导致心脏发展不当。