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研究并提高学生对量子计算基础知识的理解 Peter Hu*、Yangqiuting Li 和 Chandralekha Singh 系
研究并提高学生对量子计算基础知识的理解 Peter Hu*、Yangqiuting Li 和 Chandralekha Singh 匹兹堡大学物理与天文系，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 15260 *通讯作者，pth9@pitt.edu 摘要 量子信息科学与工程 (QISE) 是一个快速发展的领域，它利用来自许多学科的专家的技能来发挥量子系统在各种应用中的潜力。它需要来自各种传统领域的人才，包括物理、工程、化学和计算机科学等等。为了让学生为这样的机会做好准备，重要的是让他们打下坚实的 QISE 基础知识基础，而量子计算在其中起着核心作用。在本研究中，我们讨论了关于量子计算基础和应用的 QuILT 或量子交互式学习教程的开发、验证和评估。这些包括与量子计算相关的关键量子力学概念概述（包括量子计算机与经典计算机的不同之处）、单量子比特和多量子比特系统的性质以及单量子比特量子门的基础知识。该教程采用引导式探究式教学-学习序列。它的开发和验证涉及从专家和学生的角度进行认知任务分析，并使用常见的学生困难作为指导。例如，在参与教程之前，在传统的基于讲座的教学之后，学生反应中常见的一个推理原语是，𝑁 位经典计算机和 𝑁 - 量子比特量子计算机之间的一个主要区别在于，与经典计算机的数字 𝑁 相关的各种事物应该替换为量子计算机的数字 2 𝑁（例如，必须初始化 2 𝑁 量子位，并获得 2 𝑁 位信息作为量子计算机计算的输出）。这种推理原语还导致许多学生错误地认为，在传统计算机上进行计算时，只有 𝑁 种截然不同的状态可用。研究表明，这种推理原语起源于学生学习量子计算机可以为某些问题提供指数优势，例如，用于分解大素数乘积的 Shor 算法，以及计算过程中的量子态可以处于 2 𝑁 线性独立状态的叠加中。教程中的探究式学习序列提供了支架支持，帮助学生发展功能性理解。经过验证的教程的最终版本在物理系提供的两门不同的课程中实施，这两门课程的学生人数略有不同，课程目标也更广泛。在对学生进行传统的基于讲座的必要概念教学后，对学生的理解进行了评估，并在参与本教程后再次进行。我们分析并讨论了它们在本教程中涵盖的概念上的性能改进。引言量子信息科学与工程 (QISE) 是一个令人兴奋的跨学科领域，在量子计算、量子通信和网络以及量子传感方面都有应用，这些应用因多种原因而对科学家和工程师具有吸引力。计算机科学家和工程师正在开发用于各种问题的量子算法，包括
Shen Hu编辑 - 癌症代谢组学
背景和目的：与儿童/青少年心理病理学有关的屏幕媒体活动（SMA）和睡眠问题的精确作用仍然模棱两可。我们研究了睡眠问题，SMA和心理病理学之间的时间关系，以及丘脑前额外皮层（PFC） - 脑结构协变的潜在参与。方法：这项研究利用了基线，1年和2年后随访的青少年脑认知发展研究（N 5 4,641年代9 - 12岁）的数据。交叉滞后的面板模型（CLPM）研究了睡眠时间/问题，SMA和心理病理学症状之间的相互预测关系。研究了基线丘脑-PFC-脑干协调对SMA外部关系的潜在中介作用。结果：将参与者分为发现（N 5 2,359，1,054个女孩）和复制（n 5 2,282，997个女孩）。clpms显示1）儿童晚期睡眠持续时间和SMA之间的双向关联，较高的SMA预测睡眠持续时间较短（β50.10 [95％CI：0.16，0.03]，p 5 0.004）和VICE VICEA（β50.11 [95％CI：0.18，0.05]，P <0.11），P <0.11 [95％CI：0.18，0.001]，p <0.001）; 2) externalizing symptoms at age 10 – 11 predicting sleep problems ( β 5 0.11 [95%CI: 0.04, 0.19], p 5 0.002), SMA ( β 5 0.07 [95%CI: 0.01, 0.13], p 5 0.014), and internalizing symptoms ( β 5 0.09 [95%CI: 0.05, 0.13], p < 0.001) at age 11 – 12; 3）年龄10-11的外部化行为部分介导了基线Thalamus-pfc-Brainstem协方差与11至12岁的SMA之间的关系（间接效应5 0.032 [95％CI：0.003，0.067]，P-Value 5 0.030）。发现是可复制的。结论：我们发现儿童晚期的双向SMA静脉效果关联。外部化症状先于未来的SMA和睡眠障碍，并在结构性脑协变量与SMA之间部分介导的关系。这些发现强调了理解个体差异并制定和实施综合策略的必要性，以解决睡眠问题和筛查时间，以减轻对心理病理学的潜在影响。
HU研究摘要_smart Manufacturing自我引导之旅
漂流工程中心于1966年开业，是工程学院的主要教学设施。随着学院的巨大增长，超过2500万美元的投资为学生提供了最先进的设施。一楼包括教室，体验实验室，协作区和其他2600多名学生的空间。
引用Peng M，Liu R，Zhang J，Kong W，Zheng J，Hu X，Wan L，Hu S，Tian S，Wang Y，Liu G，Qiu K，Qiu K，Zeng T和Chen L（2025）
与欧洲人群相比，亚洲人表现出对代谢疾病，尤其是糖尿病的敏感性增加（1）。虽然这种差异归因于遗传差异，但在东亚和欧洲的祖先之间仅确定了有限数量的特定遗传变异。对433,540个东亚个体的具有里程碑意义的荟萃分析为几种先前未报告的糖尿病相关的变体提供了有力的证据，其中醛脱氢酶2（ALDH2）RS671 rs671出现了特别不值得的（2）。这种变体发生在约30％ - 东亚人的50％，但不到欧洲血统的5％（3）。荟萃分析表明，ALDH2 RS671 G等位基因会增加糖尿病的风险，表明A等位基因具有潜在的保护作用（2）。虽然荟萃分析为这种遗传关联提供了令人信服的证据，但包括研究纳入研究的异质糖尿病诊断标准，对研究中混杂因素的调整有限，这表明需要使用标准化的临床测量进行其他验证。在特定种群中的研究，例如患有冠状动脉疾病或肥胖症的人群，已经报告了与变体相关的糖尿病风险增加的矛盾发现（4-6），进一步强调了系统调查在良好的特征群体中的重要性。aldh2是一种对酒精衍生的乙醛解毒至关重要的线粒体酶，在杂合载体中的活性降低了60％至80％，该突变的纯合子载体的降低约为90％（7）。这就提出了有关aldh2携带者通常会由于乙醛快速积累而导致的酒精敏感性症状，包括面部浮动，头痛和心动过速，导致饮酒量降低（3）。虽然一些孟德尔随机研究已经确定了Aldh2 rs671与酒精消耗之间的关联以及酒精摄入与糖尿病发展之间的因果关系，但直接联系这些因素的证据仍然有限（8-10）。最近的临床和实验证据表明，除了其对酒精消耗的影响之外，ALDH2 rs671多态性通过其在脂质过氧化物过氧化的醛中的酶促毒素中的作用而显着影响各种人类疾病，并参与了非甘油含量的过程（3）。
2023; 14（14）：2686-2693。 doi：10.7150/jca.86635研究论文结肠腺瘤诊断为免疫检查点抑制剂介导的结肠炎
目的：作为有针对性的药物，可以将外源性丝氨酸引入患者以恢复身体平衡。这项研究旨在进一步观察重组Hespintor（Kazal型Serpin）与索拉非尼对裸鼠标本中移植的人肝瘤肿瘤结合的抑制作用，并探索Hespintor的转录调控。方法：建立了在裸鼠中移植的人肝癌肿瘤的模型，并管理该药物以观察肿瘤的生长。药物管理后四个星期，去除肿瘤以评估Hespintor对原位肿瘤生长和肝转移的抑制作用。用蛋白质印迹检测到肿瘤组织中MMP2，MMP9，BAX，BCL-2和CASPASE-3的表达水平。基于组织RNA-Seq筛选了Hespintor的靶基因，并构建了调节网络。结果：发现重组Hespintor对MHCC97-H细胞的皮下生长表现出显着的抗肿瘤作用。此外，联合疗法的治疗作用明显优于单疗法的治疗作用。10个靶基因鉴定出具有Hespintoron肿瘤组织显着不同表达的靶基因。最后，为目标mRNA-Pathway构建的视觉调节网络。结论：Hespintor与索拉非尼在治疗皮下植入的肝细胞癌肿瘤中的抗肿瘤作用很重要。Hespintor可能的转录调控涉及多个信号通路，它不仅是UPA通过其细胞外抑制作用的抗肿瘤作用。
基于大脑的身份验证
抽象的种间嵌合体与人类多能干细胞（PSC）具有巨大的前景，可以产生人性化的动物模型并为移植提供供体器官。然而，该方法目前受到嵌合胚胎最终代表的人类细胞的限制。通过基因编辑供体人类PSC制定了不同的策略来改善嵌合主义。然而，迄今为止，如果可以通过修饰宿主胚胎来增强动物的人类嵌合，则仍然无法探索。利用种间PSC竞争模型，我们在这里发现了视黄酸诱导的基因I（RIG-I）类似受体（RLR）信号传导，一种RNA传感器，在“赢家”细胞中在共培养小鼠与人PSC之间的竞争相互作用中起重要作用。我们发现，DDX58/IFIH1-MAVS-IRF7轴的遗传失活损害了小鼠PSC的“获胜者”状态及其在共培养过程中从进化遥远的物种中超过PSC的能力。此外，通过使用MAV缺乏小鼠胚胎，我们显着改善了未修饰的供体人类细胞存活。基于物种特异性序列的比较转录组分析表明，RNA的接触依赖性人向小鼠转移可能在介导跨物种相互作用中起作用。综上所述，这些发现在细胞竞争期间建立了RNA感应和先天免疫力在“赢家”细胞中的先前未认识的作用，并为修改宿主胚胎而不是供体PSC提供了概念概念，以增强种间嵌合体。与失败者HPSC相反，关于颁布巨型股票的获胜者地位的原因知之甚少。主要文本使用人多能干细胞（HPSC）生成种间嵌合体的技术是研究人类发育的一个有前途的在体内平台，并为动物中生长人体供体器官的潜在来源提供了1,2的潜在来源。尽管在密切相关的物种3,4之间可以实现强大的嵌合体，但在进化上遥远的物种之间产生嵌合体的难度要困难得多。动物中人类细胞（例如，小鼠和猪）的低嵌合体大概是由于早期发育过程中多个异类障碍物所致，其中包括但不限于发育速度的差异，细胞粘附分子的不兼容性，细胞粘附分子的不相容性以及种间细胞竞争。通过遗传抑制人类细胞凋亡6-10，已经制定了几种改善动物胚胎中人类细胞嵌合体的策略。但是，这些策略对于在再生医学中的未来使用是不切实际的，因为改良的基因和途径主要是致癌的。通过编辑宿主胚胎来改善未修饰的供体HPSC的生存和嵌合体是首选的解决方案，但尚未探索。我们以前开发了一种种间PSC共培养系统，并在启动但不幼稚的人和小鼠PSC之间发现了竞争性相互作用，从而通过凋亡通过赢家小鼠epierblast干细胞（MEPISC）消除了失败者HPSC。HPSC中MyD88，p65或p53的遗传灭活可能会克服人鼠PSC竞争，从而改善小鼠胚胎早期的人类细胞存活和嵌合。为此，我们进行了单独培养和共同培养的Mepiscs的RNA测序（RNA-Seq）。H9
NAEC与全球改进营养联盟（GAN）的折叠率，安排了一个月的有关食品系统转型的实习。两个胡
研讨会在大学礼堂举行。Maham Abid女士担任舞台秘书。 研讨会是在大学的简短演讲之后开始的，然后进行了入门课程。 NAEC秘书Abdul Ghaffar博士就“高等教育的质量保证和认证”发表了演讲。 本谈话的主要目标是解释认证的总体过程及其在维持教育质量方面的重要性。 Abdul Ghaffar博士引入了NAEAC，解释了认证过程的评估标准，该标准包括8个主要标准和73个亚标准。 他还强调了使用过去14年的认证数据对质量改进的影响。 演讲之后是一个非常有用的问答环节。Maham Abid女士担任舞台秘书。研讨会是在大学的简短演讲之后开始的，然后进行了入门课程。NAEC秘书Abdul Ghaffar博士就“高等教育的质量保证和认证”发表了演讲。 本谈话的主要目标是解释认证的总体过程及其在维持教育质量方面的重要性。 Abdul Ghaffar博士引入了NAEAC，解释了认证过程的评估标准，该标准包括8个主要标准和73个亚标准。 他还强调了使用过去14年的认证数据对质量改进的影响。 演讲之后是一个非常有用的问答环节。NAEC秘书Abdul Ghaffar博士就“高等教育的质量保证和认证”发表了演讲。本谈话的主要目标是解释认证的总体过程及其在维持教育质量方面的重要性。Abdul Ghaffar博士引入了NAEAC，解释了认证过程的评估标准，该标准包括8个主要标准和73个亚标准。他还强调了使用过去14年的认证数据对质量改进的影响。演讲之后是一个非常有用的问答环节。
内生真菌：追踪进化根并探索植物 - 摄入共生植物的多样性Hu Y 1，Wei Gy 1，Wen JT 1，Chang LF 1，Ch
内生生活方式的特征是真菌与其寄主植物之间的共生关系，在整个真菌王国中普遍存在。但是，所有真菌是否都有具有内生生活方式的祖先的问题仍然是持续辩论的话题。本评论的本文旨在通过研究真菌中内生物的进化史，内生真菌的多样性以及影响内生生活方式的进化和多样化的生态和宿主特定因素来探讨这个问题。很明显，并非所有真菌都来自内生祖先，但真菌系统发育中内生植物的流行和多样性表明，这种生活方式已随着各种生态和宿主特异性压力而多次演变。未来的研究，整合了现代基因组工具和实验方法，可能会更多地阐明内生真菌的复杂进化轨迹，并有可能促进农业，工业和医学的应用。关键字 - 内生祖先 - 进化 - 真菌 - 系统发育 - 植物相互作用简介
Trovarelli, F.、McRobb, M.、Hu, Z. 和 McInnes, C. (2020) 使用动量保持集成的欠驱动平面多体系统的姿态控制
摘要 近几年来，人们对用于太空应用的多功能可重构阵列的兴趣日益浓厚，并提出了几种针对不同任务需求的概念。然而，尚未找到一个引人注目的应用来证明其相对于传统系统更高的成本和复杂性是合理的。本文提出了一种用于小型可重构航天器的姿态控制系统 (ACS) 的设计新方法。它将利用多体阵列模块相对于彼此旋转产生的动量守恒内部扭矩。目标是相对于最先进的 ACS 实现更好的效率、准确性和稳健性性能，这是小型航天器技术的瓶颈。本文研究了使用内部关节扭矩控制姿态的平面多体阵列的特征行为。为此，将展示和讨论相关的重新定向轨迹。参照该领域的先前研究，讨论了考虑模块撞击的最佳姿态控制轨迹，并从物理和数学角度详细解释了动量保持机动的动力学。结果表明，该概念有待进一步发展。
已发表版本引文 (APA): Hu, Y., Guo, R., & Heiselberg, PK (2020). PCM 增强通风口的性能和控制策略开发
本研究提出了一种用于通风预热/预冷的 PCM 增强通风窗 (PCMVW) 系统，以节省建筑能源。它被设计成使用不同控制策略的夏季夜间制冷应用和冬季太阳能存储应用。建立了 PCMVW 的 EnergyPlus 模型来研究控制策略。接下来，进行了全尺寸实验来研究 PCMVW 的工作原理并验证该模型。利用经过验证的模型，将 PCMVW 的热性能和能量性能与其他 2 个通风系统进行了比较，结果表明 PCMVW 可以大大降低夏季和冬季应用的制冷/供暖能源需求。最后，本文提出了丹麦气候条件下住宅应用的控制策略。针对夏季夜间制冷应用开发的控制策略是使用玻璃间反射遮阳，直接从 PCM 热交换器向房间通风，同时应用 VW 自冷进行通风预冷模式，并使用 VW 中的空气加热房间以防止房间过冷。针对冬季太阳能储能应用开发的控制策略是使用玻璃间吸收百叶窗，利用 VW 中的热空气，并通过自冷和旁路通风冷却 VW，以防止房间过热。与原始的夏季和冬季控制策略相比，采用开发的控制策略，建筑节能分别高达 62.3% 和 9.4%。© 2020 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。