量子机学习模型与其经典同行相比,有可能提供加速和更好的预测精度。然而,这些量子算法与它们的经典算法一样,也已被证明也很容易受到输入扰动的影响,尤其是对于分类问题。这些可能是由于嘈杂的实现而引起的,也可以作为最坏的噪声类型的对抗性攻击。为了开发防御机制并更好地理解这些算法的可靠性,在存在自然噪声源或对抗性操纵的情况下了解其稳健性至关重要。从量子分类算法涉及的测量值是自然概率的,我们发现并形式化了二进制量子假设测试与可证明可证明可靠的量子分类之间的基本联系。此链接导致紧密的鲁棒性条件,该条件对分类器可以忍受的噪声量构成约束,而与噪声源是自然的还是对抗性的。基于此结果,我们开发了实用协议以最佳证明鲁棒性。最后,由于这是针对最坏情况类型的噪声类型的鲁棒条件,因此我们的结果自然扩展到已知噪声源的场景。因此,我们还提供了一个框架来研究量子分类方案的可靠性,超出了对抗性,最坏情况的噪声场景。
摘要 — 随着光通信的覆盖范围不断缩小,光子学正从机架到机架数据通信链路转向需要不同架构的厘米级计算机内应用 (computercom)。集成光学微环谐振器 (MRR) 正成为满足更严格的面积和效率要求的有吸引力的选择:它们通过波分复用 (WDM) 和高带宽密度提供缩放。在本文中,我们介绍了在 45 nm CMOS 中单片集成的用于 computercom 的紧凑型电光发射 (TX) 和接收 (RX) 宏。它们与 MRR 调制器和光电探测器一起工作,并包括所有必要的电子器件和光学器件,以实现片上数据源和接收器之间的光学链路。通过感测驱动电子器件中的光学设备的偏置电流而不是使用外部工作点感测光学器件,实现了最紧凑的热稳定性实现。使用场效应晶体管作为加热元件(在单片集成平台中是可能的)可进一步减少热控制所需的面积和功率。TX 宏的工作数据速率高达 16 Gb/s,消光比 (ER) 为 5.5 dB,插入损耗 (IL) 为 2.4 dB。RX 宏在 12 Gb/s 时灵敏度为 71 µ A pp,BER ≤ 10 − 10。用宏构建的芯片内链路在 10 Gb/s 时实现 ≤ 2.35 pJ/b 的电气效率和 BER ≤ 10 − 10。两个宏都在 0.0073 mm 2 内实现,每个宏的带宽密度为 1.4 Tb/s/mm 2。
摘要:镍基高温合金具有优异的耐腐蚀和耐高温性能,在能源和航空航天工业中广受欢迎。镍合金的直接金属沉积 (DMD) 已达到技术成熟度,可用于多种应用,尤其是涡轮机械部件的修复。然而,DMD 工艺过程中的零件质量和缺陷形成问题仍然存在。激光重熔可以有效地预防和修复金属增材制造 (AM) 过程中的缺陷;然而,很少有研究关注这方面的数值建模和实验工艺参数优化。因此,本研究的目的是通过数值模拟和实验分析来研究确定重熔工艺参数的效果,以优化 DMD 零件修复的工业工艺链。热传导模型分析了 360 种不同的工艺条件,并将预测的熔体几何形状与流体流动模型和选定参考条件下的实验单轨观测值进行了比较。随后,将重熔工艺应用于演示修复案例。结果表明,模型可以很好地预测熔池形状,优化的重熔工艺提高了基体和 DMD 材料之间的结合质量。因此,DMD 部件制造和修复工艺可以从此处开发的重熔步骤中受益。
摘要 激光直接金属沉积 (DMD) 已发展成为一种在现有材料上沉积涂层的制造工艺,并在复杂精密部件的增材制造 (AM) 中被证明具有优势。然而,必须仔细确定适当的工艺参数组合,以使这种方法在工业上经济可行。本研究旨在提高不锈钢 EN X3CrNiMo13-4 的激光 DMD 的生产率。据此,讨论了激光功率 P、扫描速度 v、粉末流速 ̇ m 和光斑直径 s 等主要激光工艺参数对轨道几何形状和堆积率的影响。进行回归分析以推导主要参数组合与沉积速率之间的相关性。结果显示,对于长宽比、稀释度和沉积速率的几何特性,线性回归相关性良好,R 2 >0.9。使用线性回归方程构建的加工图展示了与沉积速率、长宽比和稀释度相关的适当工艺参数选择。
光纤是一种沿其长度传输光的玻璃或塑料纤维。光纤光学是应用科学与工程的交叉学科,涉及光纤的设计和应用。光纤广泛用于光纤通信,它允许在更长的距离和更高的带宽(数据速率)下传输,因为光的频率比任何其他形式的无线电信号都要高。光通过全内反射保持在光纤的核心中。这使得光纤充当波导。光纤被用来代替金属线,因为信号沿光纤传输时损耗更小,而且它们也不受雷暴引起的电磁干扰的影响。光纤还用于照明,并被包裹成束,因此它们可用于传输图像,从而允许在狭小空间内观看。专门设计的光纤用于各种其他应用,包括传感器和光纤激光器。
太阳能光伏 (PV) 是全球增长最快的可再生资源。然而,其全部潜力可能会因与市场需求和相关生产概况的不匹配而受到阻碍。在本研究中,我们使用两个瑞士电力系统的软链接优化模型,探索了阿尔卑斯山地区创新光伏布局的案例研究。使用 Swissmod(一种电力调度和负荷流模型)和 OREES(一种采用进化策略优化光伏布局的电力系统模型),我们根据多年的天气数据、各种二氧化碳价格并考虑未来欧洲电力基础设施的发展,模拟了优化光伏布局的市场价格。与低海拔光伏布局策略相比,山地布局具有更高的市场价值和更少的所需面积。更高的市场价值是由更好地与需求保持一致所驱动的,特别是在需求最高的冬季。我们发现,优化的高山布局提供的面板容量收入(欧元/千瓦/年)平均比城市光伏装置的收入高 20%。此外,瑞士山区可容纳超过 1 GW 的发电容量,收益甚至更高(33%)。阿尔卑斯山的光伏装置具有更高的市场价值和更高的价值因素,可能成为非常有利可图的投资,从系统角度来看也很有价值。© 2022 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/)。
[2] S. M. Thompson,L。Bian,N。Shamsaei和A. Yadollahi,“添加剂制造的直接激光沉积概述;第一部分:运输现象,建模和诊断,” Addive Manufacturing,第1卷。8,pp。36-62,2015年10月。[3] V. T. Le,H。Paris和G. Mandil,“使用增材和减法制造技术的直接零件再利用策略的制定”,《增材制造》,第1卷。22,pp。687-699,2018年8月。[4] V. T. Le,H。Paris和G. Mandil,“在再制造环境中合并添加剂和减法制造技术的过程计划”,《制造系统杂志》,第1卷。44,否。1,pp。243-254,2017年7月。[5] A. Ramalho,T。G. Santos,B。Bevans,Z。Smoqi,P。Rao和J. P. Oliveira,“污染对316L不锈钢线和ARC添加性生产过程中声学发射的影响”,Addived Manufacturing,第1卷。51,第1条。102585,2022年3月。[6] S. Li,J。Y. Li,Z。W. Jiang,Y。Cheng,Y。Z. Li,S。Tang等人,“控制Inconel 625的定向能量沉积期间的柱状到等式的过渡”,Addy Manufacturing,第1卷。57,第1条。102958,2022年9月。[7] T. A. Rodrigues,N。Bairrão,F。W。C. Farias,A。Shamsolhodaei,J。Shen,J。Shen,N。Zhou等人,“由Twin-Wire和Arc添加剂制造(T-WAAM)生产的钢 - Copper功能渐变的材料(T-WAAM)”,材料&Designs,第1卷。213,第1条。110270,2022年1月。66,否。8,pp。1565-1580,2022年8月。32,否。[8] V. T. Le,D。S. Mai,M。C. Bui,K。Wasmer,V。A. Nguyen,D。M. Dinh等,“过程参数和热周期的影响,对308L不锈钢墙的质量,该材料由添加剂生产产生的308L不锈钢墙,使用弧形焊接来源,使用弧形焊接源,焊接,焊接,焊接,”。[9] D. Jafari,T。H。J. Vaneker和I. Gibson,“电线和电弧添加剂制造:控制制造零件的质量和准确性的机遇和挑战”,《材料与设计》,第1卷。202,第1条。109471,2021年4月。[10] S. W. Williams,F。Martina,A。C. Addison,J。Ding,G。Pardal和P. Colegrove,“ Wire + Arc添加剂制造”,《材料科学与技术》,第1卷。7,pp。641-647,2016。[11] W. E. Frazier,“金属添加剂制造:评论”,《材料工程与性能杂志》,第1卷。23,否。6,pp。1917-1928,2014年6月。[12] J. Xiong,Y。Li,R。Li和Z. Yin,“过程参数对基于GMAW的添加剂制造中多层单频薄壁零件的表面粗糙度的影响”,《材料加工技术杂志》,第1卷。252,pp。128-136,2018年2月。[13] V. T. Le,“基于气体弧焊接的金属零件添加剂制造的初步研究”,VNUHCM科学技术杂志,第1卷。23,否。1,pp。422-429,2020年2月。58,否。4,pp。461-472,2020年7月。[15] W. Jin,C。Zhang,S。Jin,Y。Tian,D。Wellmann和W. Liu,“不锈钢的电弧添加剂制造:审查”,《应用科学》,第1卷。[14] V. T. Le,Q。H。Hoang,V。C. Tran,D。S. Mai,D。M. Dinh和T. K. Doan,“焊接电流对由薄壁低碳构建的形状和微观结构形成的影响,由电线添加剂制造建造的薄壁低碳零件”,《越南科学和技术杂志》,第1卷。10,否。5,第1条。1563,2020年3月。[16] T. A. Rodrigues,V。Duarte,J。A. Avila,T。G。Santos,R。M。Miranda和J. P. Oliveira,“ HSLA钢的电线和弧添加剂制造:热循环对微结构和机械性能的影响”,《增材制造》,第1卷。27,pp。440-450,2019年5月。[17] J. G. Lopes,C。M。Machado,V。R。Duarte,T。A。Rodrigues,T。G。Santos和J. P. Oliveira,“铣削参数对电线和弧添加剂生产产生的HSLA钢零件的影响(WAAM)”,《制造工艺杂志》,第1卷。59,pp。739-749,2020年11月。[18] A. V. Nemani,M。Ghaffari和A. Nasiri,“通过传统滚动与电线弧添加剂制造制造的船建造钢板的微观结构特性和机械性能的比较,”添加剂制造业,第1卷。32,第1条。101086,2020年3月。[19] P. Dirisu,S。Ganguly,A。Mehmanparast,F。Martina和S. Williams,“对线 +电线 + ARC添加剂生产的高强度高强度低合金结构钢组件的裂缝韧性分析”,材料科学与工程:A,第1卷,第1卷。765,第1条。138285,2019年9月。787,第1条。139514,2020年6月。[20] L. Sun,F。Jiang,R。Huang,D。Yuan,C。Guo和J. Wang,“各向异性机械性能和低碳高强度钢分量由Wired and Arc添加剂制造制造的低强度钢组件的变形行为”,材料科学和工程学:A,A,第1卷。[21] https://doi.org/10.1007/s11665-022-06784-7
摘要:高纵横比硅微纳米结构在微电子、微机电系统、传感器、热电材料、电池阳极、太阳能电池、光子装置和 X 射线光学等多种应用领域中具有技术相关性。微加工通常通过反应离子干法蚀刻和基于 KOH 的湿法蚀刻来实现,金属辅助化学蚀刻(MacEtch)作为一种新型蚀刻技术正在兴起,它允许在纳米级特征尺寸中实现巨大的纵横比。到目前为止,文献中缺少对 MacEtch 的专门综述,既考虑了基本原理,也考虑了 X 射线光学应用。本综述旨在提供全面的总结,包括:(i)基本机制;(ii)在垂直于 <100> Si 基底的方向上进行均匀蚀刻的基础和作用;(iii)用 MacEtch 制造的几个 X 射线光学元件示例,例如线光栅、圆形光栅阵列、菲涅尔区板和其他 X 射线透镜; (iv) 吸收光栅完整制造的材料和方法以及在基于 X 射线光栅的干涉测量中的应用;以及 (v) X 射线光学制造的未来前景。本综述为研究人员和工程师提供了对 MacEtch 作为 X 射线光学制造新技术的原理和应用的广泛和最新的理解。
