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![arXiv:2212.02133v1 [quant-ph] 2022 年 12 月 5 日](/simg/f\f00e457e77994a0c377d27a148ce66dd6cb83094.webp)
arXiv:2212.02133v1 [quant-ph] 2022 年 12 月 5 日
量子计算的概念通常归功于理查德·费曼，他在 1981 年推测，模拟量子力学系统的行为需要一台本质上具有量子力学性质的计算机 [1, 2]；马宁 [3] 和贝尼奥夫 [4] 也在大约同一时间提出了类似的想法。1985 年，大卫·多伊奇通过形式化计算的量子力学模型，并提出量子计算具有明显计算优势的明确数学问题，为我们现在所知的量子计算奠定了基础 [5]。这反过来又引发了 20 世纪 80 年代末和 90 年代初当时尚处于萌芽阶段的量子计算领域的大量活动，并产生了该领域的两个至今仍是最重要的成就：1994 年，彼得·肖尔 (Peter Shor) 提出了一种在多项式时间内分解因式的量子算法 [6]；1996 年，洛夫·格罗弗 (Lov Grover) 提出了一种搜索非结构化数据库的算法，其时间与数据库大小的平方根成比例 [7]。非结构化搜索（在这种情况下）是这样的问题：我们有 N = 2n 个元素（索引为 { 0 , 1 } n ）需要搜索，还有一个“函数”f，对于恰好一个 x ∈ { 0 , 1 } n ，f(x) = 1，否则 f(x) = 0。 “非结构化”意味着没有算法捷径——f 只是技术意义上的函数，并不意味着它可以表示为一些简单的代数表达式——因此，经典上最好的（唯一）策略是穷举搜索，这要求在最坏的情况下对所有 N 个元素进行评估，平均而言对 N/2 个元素进行评估。从量子角度来看，我们可以准备所有可能的 n-双串的叠加，因此“查询”f 以获得所有可能的
量子计算和后量子密码学
我们目前在量子计算机方面所掌握的知识以及量子计算机最可能的架构可能在未来能够破解 RSA 2048。在传统计算机中，两个比特代表四比特信息中的任何一个，而在量子中，由于叠加，它可以代表所有四种状态。对于“n”量子比特系统，它类似于 2n 个经典比特。量子隐形传态、量子纠缠等使得破解现有密码系统成为可能。Shor 算法用于整数分解，这对于量子计算机来说是多项式时间。这可能对 RSA 安全性构成威胁。本文介绍了 Shor 算法的 matlab 实现。使用经典方法获取函数周期，因为经典计算机不涉及量子现象。随着迭代次数的增加，获得“n”的精确因子的概率急剧增加。本文还讨论了制作量子比特的流行方法，例如基于硅的量子比特，其中电子被放入用作晶体管的纳米材料中。在超导电路方法中，绝缘体用作两层金属之间的夹层。被 Google、IBM、Intel、Microsoft 使用。在 Flux 量子比特方法中，使用非常小尺寸的超导金属环。本文还讨论了量子证明算法，例如基于格的密码学使用了好基和坏基的概念。在带错误学习方法中，如果我们的方程多于变量，则它是过度定义的系统。在基于代码的密码学中，一些矩阵允许有效的错误校正（好矩阵），但大多数矩阵不允许（坏矩阵）使用概念。在基于哈希的签名方案中，有长签名或密钥，但它们是安全的。还讨论了多元量子证明算法。摘要最多应包含 300 个字。摘要中不应提及缩写。简要总结您的研究工作。
减少量子因式分解中的量子比特数量
摘要本文重点研究了在 Z ∗ N 中因式分解和计算离散对数的量子算法中逻辑量子比特数量的优化。这些算法包含一个模 N 幂运算电路，它占了大部分成本，包括量子比特和运算成本。在本文中，我们表明，仅使用 o (log N ) 个工作量子比特，就可以获得模幂运算输出的最低有效位。我们将此结果与 May 和 Schlieper 的截断技术 (ToSC 2022) 以及 Shor 算法的 Eker˚aH˚astad 变体 (PQCrypto 2017) 相结合，仅使用 d + o (log N ) 个量子比特来解决 Z ∗ N 中的离散对数问题，其中 d 是对数的比特大小。因此，我们可以使用 n/2 + o(n) 个量子位来因式分解 n 位 RSA 模数，而当前设想的实现需要大约 2n 个量子位。我们的算法使用余数系统，并且以可参数化的概率成功。由于它是完全经典的，我们已经实现并测试了它。对于 RSA 因式分解，我们可以达到深度 O(n2log3n) 的门数 O(n3)，然后必须将其乘以 O(logn)（Eker˚aH˚astad 所需的测量结果数）。要因式分解一个 RSA-2048 实例，我们估计 1730 个逻辑量子位和 236 个 Toffili 门就足以进行一次运行，而该算法平均需要 40 次运行。为了解决 2048 位安全素数组中 224 位（112 位经典安全性）的离散对数实例，我们估计 684 个逻辑量子位就足够了，并且每次使用 2 32 Toffili 门进行 20 次运行。
Medline，PubMed Central，Bookshelf（（（（（（（“艾滋病毒，网格），或艾滋病毒
摘要简介转移工人患肥胖和2型糖尿病的风险增加。与内源性昼夜节律同步饮食和睡眠会导致体重增加，高血糖和胰岛素抵抗。促进体重减轻并减少夜间饮食的代谢后果的干预措施对于夜班工人需要。这项研究的目的是检查三种减肥策略对夜班工人中体重减轻和胰岛素抵抗（HOMA-IR）的影响。方法和分析多站点18个月的三个手臂随机对照试验比较了三个体重减轻策略；连续的能量限制；以及两种间歇性禁食策略，参与者每周将禁食2天（5：2）；白天（5：2d）或夜班（5：2n）。参与者将在24周（减肥阶段）中随机分为减肥策略，并在12个月后（维护阶段）随访。主要结果是体重减轻和HOMA-IR的变化。次要结果包括葡萄糖，胰岛素，血脂，身体成分，腰围，身体活动和生活质量的变化。评估将在基线，24周（主要终点）和18个月（12个月的随访）进行。研究营养师将通过面对面和远程医疗咨询的结合进行干预。混合效应模型将用于识别因遵循意图对处理方法的群体，时间和小组 - 时间相互作用的预测变量的相关结果（重量和HOMA-IR）的变化。伦理和传播该协议得到了Monash Health人类研究伦理委员会（RES 19-0000-462A）的批准，并在Monash University人类研究伦理委员会注册。还从南澳大利亚大学（HREC ID：202379）和救护车维多利亚研究委员会（R19-037）获得了道德批准。从此
crispr/cas9介导的甜罗勒候选敏感性基因obdmr6增强了霉菌的抗霉菌性
甜罗勒（Ocimum Basilicum）是一种经济上重要的同二倍二磷脂（2n = 4 x = 48）草药，其全球产量受到质感生物营养性卵菌造成的质状疾病的威胁，peronospora belbahrii。通过CRISPR/CAS9的易感性诱变产生抗病品种，目前是维持偏爱性状的最有前途的策略之一，同时提高疾病抗性。先前的研究已经确定了拟南芥DMR6（抑制霉菌6）是降低霉菌造成的冰淇淋病原体透明质透明质球拟南芥拟南芥所需的S基因。在这项研究中，在流行的甜蜜罗勒品种基因诺植物中鉴定出了DMR6的甜罗勒同源物DMR6，发现存在于基因组中具有高拷贝数，并且在变体中具有多态性。生成了一个或两个靶向OBDMR6变体保守区域的单个指南RNA（SGRNA）的CRISPR/CAS9构建体，并用于通过农业细菌介导的转化来转化Genoveser。56 T0线，并通过使用CRISPR编辑（ICE）软件的干扰来分析OBDMR6片段的Sanger测序色谱图检测到OBDMR6的突变。在靶向位点中包含突变的54条线中，13个indel百分比大于96％，表明OBDMR6几乎完整的敲除（KO）。在从三个独立的T0线中得出的T1分离种群中鉴定出了由ICE确定的几乎完全的OBDMR6 KO的三个代表性转基因游离线。使用扩增子深测序确认突变。与野生型植物相比，对上述T1系的T2种子进行了疾病测定法显示，Sporangia的产生减少了61-68％，通过定量PCR（QPCR）确定的相对病原体生物量减少了69-93％。 这项研究不仅产生了无基因的甜罗勒品种，具有改善的霉菌耐药性，而且还有助于我们对甜质p的分子相互作用的理解。 belbahrii。疾病测定法显示，Sporangia的产生减少了61-68％，通过定量PCR（QPCR）确定的相对病原体生物量减少了69-93％。这项研究不仅产生了无基因的甜罗勒品种，具有改善的霉菌耐药性，而且还有助于我们对甜质p的分子相互作用的理解。belbahrii。
根据...
摘要在本研究中，新发现揭示了图理论的全球脑连通性测量和认知能力之间的密切关联，即管理和调节健康成年人的负面情绪的能力。的功能性大脑连通性措施已经从四个组中的眼睛闭合和闭上静止状态的脑电图记录中进行了估计，其中包括使用相反的情感调节策略（ERS）的个人：而20个人通常会使用两种相反的策略，例如反思和认知分散分心，例如20个不使用这些不使用这些策略的人，其中包括20组，其中包括2N组成的组合。在第三组和第四组中，有一些匹配的人，他们经常一起使用表达性抑制和认知重新评估策略，并且从不使用它们。eeg的测量值和个人的心理测量分数均从公共数据集柠檬下载。由于它对体积传导不敏感，因此已将定向转移函数应用于62通道记录，以在整个皮质上获得皮质连通性估计。关于良好定义的阈值，连接性估计已转换为二进制数字以实现大脑连接工具箱。通过统计逻辑回归模型和由频率频段特定网络驱动的深度学习模型相互比较，这些模型参考了大脑的隔离，集成和模块化。总体结果表明，在分析全频段（0：5 45 Hz）EEG时获得了96.05％（第一比第二）和89.66％（第3与第四）的高分类精度。总而言之，负面策略可能会破坏隔离和整合之间的平衡。尤其是图形结果表明，经常使用反刍会导致参考网络弹性的分类性下降。发现心理计量评分与全球效率，局部效率，聚类系数，透射率，传递性和分类性的大脑网络度量高度相关。
使用生物技术在番茄中创建或转移新颖性状
番茄（Lycopersicon esculentum）通常被认为是植物育种成功的典型，并且通过使用生物技术而有可能进一步证明。对番茄作为基因工程模型系统的兴趣部分是由于过去50年来对Lycopersicon属所做的大量工作。这项工作包括收集乳杆菌及其野生亲戚的种质，创建染色体的添加和易位库存，发现或创建> 1200个单基因突变体（Stevens and Rick。1986）。 从野生种类的抗性基因转移。 为突变体或抗性基因的数量创建了近乎异构的线，以及clas -sical遗传图的发展（Tanksley等，1990）。 具有> 300个标记物，包括突变体，同工酶和抗性基因。 番茄作为研究系统的吸引力也是由于该物种将其用于基因工作的特征。 L. esculentum及其野生亲属是二倍体物种，2n = 24，并且适合局部逻辑研究。 L. esculentum易于自我授粉或交叉，以相对较高的种子组融合。 L. esculentum具有相对较小的基因组（0.7 pg）。 几乎没有重复的基因座（Rick，1971； Tanksley等，1987）。 关于L. esculentum及其野生亲戚的种植，遗传学和生物学的绝佳中心资源是“ The Tomato Crop”（Astherton and Rudich，1986）。 可以在番茄遗传合作社的年度出版报告中找到Lycopersicon可用的植物材料清单。1986）。从野生种类的抗性基因转移。为突变体或抗性基因的数量创建了近乎异构的线，以及clas -sical遗传图的发展（Tanksley等，1990）。具有> 300个标记物，包括突变体，同工酶和抗性基因。番茄作为研究系统的吸引力也是由于该物种将其用于基因工作的特征。L. esculentum及其野生亲属是二倍体物种，2n = 24，并且适合局部逻辑研究。L. esculentum易于自我授粉或交叉，以相对较高的种子组融合。L. esculentum具有相对较小的基因组（0.7 pg）。几乎没有重复的基因座（Rick，1971； Tanksley等，1987）。关于L. esculentum及其野生亲戚的种植，遗传学和生物学的绝佳中心资源是“ The Tomato Crop”（Astherton and Rudich，1986）。可以在番茄遗传合作社的年度出版报告中找到Lycopersicon可用的植物材料清单。在最近的一篇文章中。Hille等。 （1989）总结了在番茄改善中最广泛的术语意义上的生物技术。 而不是在这篇出色的文章中重复材料。 本讨论的重点是概述新兴技术用于番茄改进的能力和潜在价值。 使用分子开发在两种分子技术上使用分子发展中的进展。 使用TI介导的基因转移的RFLP图创建/使用RFLP图以及将外源DNA引入植物基因组。 如果人们还考虑了“生物技术”的标题培养，则也可以考虑原生质体融合和再生的植物改善的可能性。 当前的番茄RFLP图可能是较高的植物基因组中最合理的图（Tanksley等，1990）。 一旦创建。 RFLP地图有几种用于植物改进的用途。 该地图可用于定位和识别感兴趣基因的分子制造商（年轻和坦克。Hille等。（1989）总结了在番茄改善中最广泛的术语意义上的生物技术。而不是在这篇出色的文章中重复材料。本讨论的重点是概述新兴技术用于番茄改进的能力和潜在价值。使用分子开发在两种分子技术上使用分子发展中的进展。使用TI介导的基因转移的RFLP图创建/使用RFLP图以及将外源DNA引入植物基因组。如果人们还考虑了“生物技术”的标题培养，则也可以考虑原生质体融合和再生的植物改善的可能性。当前的番茄RFLP图可能是较高的植物基因组中最合理的图（Tanksley等，1990）。一旦创建。RFLP地图有几种用于植物改进的用途。该地图可用于定位和识别感兴趣基因的分子制造商（年轻和坦克。1989）。 曾经已经确定了紧密连接的分子标记。 标记可用于间接筛选感兴趣的基因。 ，因此促进了所需的主要基因的快速转移，同时最大程度地减少了连锁阻力（Tanksley等。1989; Tanksley，1989）。 RFLP映射可以进一步用于识别与重要定量性状相关的基因组区域。1989）。曾经已经确定了紧密连接的分子标记。标记可用于间接筛选感兴趣的基因。，因此促进了所需的主要基因的快速转移，同时最大程度地减少了连锁阻力（Tanksley等。1989; Tanksley，1989）。RFLP映射可以进一步用于识别与重要定量性状相关的基因组区域。一旦确定了这些区域，就可以使用该信息来促进影响定量特征的基因的转移（Paterson等，1988; Tanksley等人.. 1989）。
使用绝热逻辑的多路复用器的设计和模拟
6 Assoc.Professor，ECE部，Seshadri Rao Gudlavalleru工程学院，Gudlavalleru -521356，A.P.，印度A.P.，A.P.，India Abstract多路复用器（或MUX）是一个数字电路，它选择了几个模拟或数字输入信号之一，并将选定的输入转发到单个线条中。多路复用器也称为数据选择器。以不同方式实施的多路复用器。绝热逻辑由于热力学过程而消散了较少的能量损失，在这种过程中没有能量交换。绝热逻辑与切换活动的概念一起工作，该概念通过将存储的能量恢复到供应中来降低功率。这些电路是使用可逆逻辑来节省能量的低功率电路。在这三个多路复用器中，使用CMOS逻辑和两种绝热逻辑方法（即有效的电荷恢复逻辑（ECRL）和时钟绝热逻辑（CAL）实现。这些电路是设计，模拟和合成的。结果表明，与ECRL和CMOS逻辑相比，CAL设计消耗的功率更少。引入现代数字系统中功耗的重要性已大大增加。由于电池提供的有限电源，这些设备中涉及的电路必须设计为减少功率。还需要昂贵的噪音冷却机械，电池和电源保护电路。多路复用器是数字设计中必不可少的组成部分。收到二进制信息在数据密集型设计中广泛使用。因此，最小化多路复用器的功率耗散是低功率设计的主要关注点之一。大多数节电技术涉及电源的缩放，这会导致阈值泄漏的大幅度增加，从而在过程变化中引起了不确定的电流。因此，需要其他某些与电压缩放无关的技术。已经发现，计算和功率耗散之间存在基本联系。也就是说，如果可以以某种方式实施计算而没有任何信息损失，那么它所需的能量可能会降低到零。可以通过以可逆的方式执行所有计算来实现。因此，在充电转移阶段的最低功耗称为绝热切换。基于CMOS的常规设计在切换过程中消耗了很多能量。绝热开关技术在充电过程中通过PMOS减少了能量耗散，并重用在放电阶段存储在负载电容器上的某些能量。背景一个多路复用器是具有2N输入线和单个输出线的组合电路。简单地，多路复用器是多输入和单输出组合电路。
多重荧光原位杂交 (M-FISH) 揭示 HAP1 细胞系中的染色体不稳定性 (CIN)
摘要背景：HAP1 是一种近单倍体人类白血病癌细胞系，常与 CRISPR-Cas9 基因编辑技术结合用于基因筛选。HAP1 携带费城染色体 (Ph) 和插入 19 号染色体的额外的约 30 Mb 的 15 号染色体片段。体外细胞系作为生物医学研究模型系统的潜在用途取决于其维持基因组稳定性的能力。作为一种具有近单倍体基因组的癌细胞系，HAP1 容易出现遗传不稳定性，而其在培养中自发二倍化的倾向进一步加剧了这一问题。此外，CRISPR-Cas9 基因编辑加上长时间的体外细胞培养可能会诱发意外的“脱靶”细胞遗传学突变。为了深入了解染色体不稳定性 (CIN) 和核型异质性，使用多重荧光原位杂交 (M-FISH) 在单细胞分辨率下对 19 个 HAP1 细胞系进行了细胞遗传学表征，其中 17 个为近单倍体，两个为双单倍体。我们重点研究了新的数值 (N) 和结构 (S) CIN，并讨论了观察到的不稳定性的潜在致病因素。对于每个细胞系，我们检查了其倍性、基因编辑状态和体外细胞培养时间。结果：19 个细胞系中有 16 个已经过基因编辑，传代次数从 10 到 35 不等。17 个近单倍体细胞系的二倍体化范围为 4% 到 35%，[1n] 和 [2n] 中期的 N- 和 S-CIN 百分比范围为 7% 到 50%，两个细胞系没有显示 CIN。两种双单倍体细胞系中患有 CIN 的细胞百分比分别为 96% 和 100%。观察到的最常见的 S-CIN 是缺失，随后是非相互易位和罗伯逊易位。有趣的是，我们观察到近单倍体和双单倍体细胞系中都普遍存在与 13 号染色体相关的 S-CIN，且涉及 13 号染色体的罗伯逊易位发生率很高。此外，基因座特异性 BAC（细菌人工染色体）FISH 使我们首次能够显示额外的 15 号染色体片段插入到 HAP1 基因组 19 号染色体的 p 臂而不是 q 臂中。结论：我们的研究揭示了 CIN 的高发生率，导致大多数 HAP1 细胞系的核型异质性，并且细胞系之间的染色体畸变数量有所不同。值得注意的观察是与 13 号染色体相关的结构染色体畸变频率很高。我们表明，CRISPR-Cas9 基因编辑技术与自发二倍体化和长期体外细胞培养相结合，可能有助于在现有 CIN 的 HAP1 细胞系中诱导进一步的染色体重排。
实现单一操作所需时间的上限
场，这样的下限并不能提供太多关于完成这项任务最多需要多少时间的见解。因此，非常需要 T 的上限。这样的上限应该取决于目标幺正变换、描述所考虑量子系统的哈密顿量、可用于实现目标变换的控制数量以及可能的约束，比如控制场中的能量和带宽。显然，如果描述 d 维量子系统的哈密顿量的每个矩阵元素都可以瞬间任意控制，则幺正群 U(d) 中的每个幺正变换都可以通过控制每个矩阵元素的 d2 个（无约束）经典场瞬间实现。但是，如果我们对所考虑的系统只有受限的访问，会怎么样呢？有多少个控制以及哪些控制允许在最多 O(poly(d)) 的时间内实现每个 Ug∈U(d)？这里我们证明，如果描述 d 维量子系统的哈密顿量的对角线元素可以通过经典场进行一般控制，并且如果该系统可由这些场控制，则实现每个幺正操作的时间最多为 O(d3)。然而，我们注意到，对于由 n 个量子比特（即 d=2n）组成的量子比特系统，我们的上限关于 n 呈指数增长。这并不奇怪，因为实现一般幺正变换的时间 T 会随着量子比特的数量而呈指数增长，这可以追溯到大多数幺正操作无法有效实现的事实，即时间会随着量子比特的数量而呈多项式增长 [2]。有关时间最优控制和量子计算的进一步阅读，我们参考了开创性著作 [ 3 , 4 ]，而量子比特系统的 T 的上限则在 [ 5 ] 中得到开发。虽然在这项工作中我们主要关注由描述四维量子系统的一组基态 {| n ⟩ } 确定的网络，但我们也考虑了将其推广到由量子比特组成的网络。这里关联图不是由两个键之间的耦合确定，而是由通过任意二体相互作用项耦合的量子比特确定。基于创建特定幺正变换所需的 CNOT 门数量 [ 6 – 8 ]，我们还提供了 T 的上限，以使用 2 n 个局部控制在 -量子比特网络上实现给定的 U g。获得 T 上限的一种方法是找到与某些控制应用相对应的门序列，从而创建通用幺正变换。确定实现该序列所需的相应时间的上限，然后得出实现通用酉变换的上限。例如，该策略具有已成功应用于 -量子比特网络，以表征使用 2 n 个局部控制在最多多项式时间内实现的门集 [ 5 ]。这里我们基于 [ 5 ] 中提出的概念，并展示了由哈密顿量描述的 d 维量子系统