然而,该文件仍然有几点需要改进或澄清,特别是有关生物多样性、大气排放和雨水排放的初始状态。该研究并未具体说明已实施的项目阶段框架内计划的避免和减少措施是否实际得到实施,也未说明这些措施的有效性,以及如果有效性不足时可能进行的调整。关于影响,需要提供有关气候变化对地下水影响的考虑、干旱期的预测、项目实施中期阶段的噪音水平测量以及项目开发期间对环境的影响的详细信息。
关键词:可编程光子集成电路、相位恢复、稳健表征 摘要:光子集成电路 (PIC) 提供超宽光学带宽,可为信号处理应用提供前所未有的数据吞吐量。动态可重构性可以补偿制造缺陷和波动的外部环境,调整自适应均衡和训练光学神经网络。PIC 重构的初始步骤需要测量其动态性能,通常由其频率响应描述。虽然测量幅度响应很简单,例如使用可调激光器和光功率计,但由于各种因素(包括测试连接中的相位变化和仪器限制),测量相位响应存在挑战。为了应对这些挑战,提出了一种通用且稳健的表征技术,该技术使用耦合到信号处理核心 (SPC) 的片上参考路径,其延迟大于或小于信号处理路径上的总延迟。芯片功率响应的傅里叶变换揭示了 SPC 的脉冲响应。该方法对低参考路径功率和不精确的延迟更具鲁棒性。使用有限脉冲响应 (FIR) 结构的实验证明了快速 SPC 训练,克服了热串扰和设备缺陷。这种方法为 PIC 特性提供了一种有前途的解决方案,有助于加快物理参数训练,以用于通信和光学神经网络中的高级应用。
为了使量子计算尽可能高效地完成,优化底层量子电路中使用的门数量非常重要。在本文中,我们发现许多近似通用量子电路的门优化问题都是 NP 难的。具体来说,我们通过将问题简化为布尔可满足性,证明了优化 Clifford+T 电路中的 T 计数或 T 深度(它们是执行容错量子计算的计算成本的重要指标)是 NP 难的。通过类似的论证,我们证明了优化 Clifford+T 电路中的 CNOT 门或 Hadamard 门的数量也是 NP 难的。同样改变相同的论证,我们还确定了优化可逆经典电路中 Toffoli 门数量的难度。我们找到了 NP NQP 的 T 计数和 Toffoli 计数问题的上限。最后,我们还证明,对于任何非 Clifford 门 G,在 Clifford+ G 门集上优化 G 计数是 NP 难题,其中我们只需要在运算符范数中的某个小距离内匹配目标单元。
目前许多基因工程治疗方法的一个显著限制是它们对治疗效果的强度、时间或细胞环境的控制有限。合成基因/基因电路是一种合成生物学方法,可以控制特定 DNA、RNA 或蛋白质的生成、转化或消耗,并提供对基因表达和细胞行为的精确控制。它们可以通过仔细选择启动子、阻遏物和其他遗传成分来设计执行逻辑操作。在 Espacenet 中进行了专利搜索,结果选出 38 项专利,其中有 15 个最常见的国际分类。专利实施方案被分类为治疗分子的递送、传染病的治疗、癌症的治疗、出血的治疗和代谢紊乱的治疗。所选基因电路的逻辑门被描述以全面展示它们的治疗应用。合成基因电路可以定制以精确控制治疗干预,从而实现针对个体患者需求的个性化治疗,提高治疗效果并最大限度地减少副作用。它们可以是高度灵敏的生物传感器,通过精确监测各种生物标志物或病原体并适当合成治疗分子来提供实时治疗。合成基因电路还可能导致开发先进的再生疗法和可植入的生物装置,这些装置可按需产生生物活性分子。然而,这项技术面临着商业盈利能力的挑战。基因电路设计需要针对特定应用进行调整,并且可能存在多种调节剂毒性、同源重组、上下文依赖性、资源过度使用和环境多变性等缺点。
您需要登录或创建帐户才能获得或声明访问权限。可用主题包括: 与二极管相关的额外主题 与 JFET 和 GaAs 器件和电路相关的额外主题 与有用的晶体管配对相关的额外主题 与输出级和功率放大器相关的额外主题 与内部运算放大器电路相关的额外主题 与滤波器和调谐放大器相关的额外主题 与波形生成和整形相关的额外主题 与双极数字集成电路相关的额外主题 与 MOS 数字集成电路相关的额外主题 要访问内容或兑换资源,用户必须登录或创建帐户。所提供的文本涵盖了与电子和数字设计相关的各种主题,包括双极结型晶体管 (BJT)、MOS 场效应晶体管 (MOSFET)、放大器、运算放大器电路、CMOS 数字逻辑电路和 VLSI 制造技术。重点关注领域包括集成电路放大器的构建模块、差分和多级放大器、输出级和功率放大器、运算放大器电路、CMOS 数字逻辑电路以及数字设计原理(例如功率、速度和面积)。文本还涉及 SPICE 设备模型、仿真示例和双端口网络参数。此外,它还涵盖了采用 CMOS 和双极工艺制造的 IC 设备的标准电阻值、单位前缀、典型参数值,并提供了所选问题的答案。
要实现在治疗应用中工程细胞的潜力,必须在治疗功效窗口内表达转基因。拷贝数和其他外在噪声来源的差异会在转基因表达中产生方差,并限制合成基因回路的性能。在治疗背景下,转基因的超生理表达可以损害工程表型并导致毒性。为了确保狭窄的转基因表达范围,我们设计和表征了co mpact m icrornam-iparna-iSage(命令)(命令),一个单移,基于microRNA的不相互分的前馈回路。我们通过实验调整命令输出配置文件,并为系统建模以探索其他调整策略。通过将命令与两基因实现进行比较,我们强调了单转录体系结构提供的精确控制,尤其是在相对较低的副本编号下。我们表明,指令严格调节慢病毒的转基因表达,并精确控制原代人T细胞,原代大鼠神经元,原代小鼠胚胎成纤维细胞和人类诱导的多能干细胞的表达。最后,命令有效地设置了狭窄窗口中临床相关的转基因FMRP1和FXN的水平。一起,命令是一种紧凑的工具,非常适合精确指定治疗货物的表达。
光学通信集成电路的设计涉及各种技术,以提高性能,鲁棒性和功率效率。本文讨论了使用不同拓扑结构的无电感器,可变带宽和功率可观的光接收器前端的发展。它突出了校准时钟和数据恢复系统以最大程度地减少能息影响的重要性。该设计还提出了在65 nm CMOS工艺中制造的高增益宽带逆变器的cascode变速器放大器。多个带宽增强技术用于改善放大器的性能。此外,本文提出了一种低功率医疗设备和高通用性电子设备,该设备几乎没有功耗。20-Gb/s时钟和数据恢复电路的设计结合了用于低功率耗散的高速操作的注射锁定技术。频率监控机制可确保VCO固有频率和数据速率之间的密切匹配。此外,该文章介绍了在0.13 UM CMOS过程中制造的10 GB/S爆发模式变速器放大器(BMTIA),该过程已用于被动光网(PONS)中的爆发模式接收器。SIGE BICMOS中155-MB/S-4.25-GB/S激光驱动器的设计可在具有分段的驱动器切片方案的广泛调制电流上保持动态性能。CDR IC具有添加的Demux功能,并在尖端生产技术中实现。通过引用有关该主题的著名论文和书籍,讨论了硅光子学的最新进展。B.最后,本文讨论了CMOS光学收发器的设计,该收发器符合IEEE802.3AH PX20标准的规格,并在/SPL PlusMn/0.4 DBM和/splplusmn/0.6 db中成功抑制了宽度从-40到100/spl spl deg/c/c。第一本关于可编程光子学的全面书籍提供了对基本原理,架构和潜在应用的深入概述。几项重要的研究表明,用于深度学习,量子信息处理和其他用途的大规模可编程光子电路。最近的一项研究提出了基于氮化硅波导的8×8可编程量子光子处理器,表现出低光损失,对单个光子上的线性量子操作有吸引力(Taballione等,2018)。这项成就引发了人们兴趣探索可编程光子电路处理微波信号的功能。研究人员在开发通用离散的傅立叶光子光子集成电路架构(Hall&Hasan,2016),玻璃芯片上可重构的光子学(Dyakonov等,2018)和光学处理器实现的神经网络(Shokraneh等人,2019年)方面取得了重大进展。这些进步为创新应用打开了大门,例如具有DSP级灵活性和MHz波段选择性的光子RF过滤器(Xie等,2017)。大规模硅量子光子学的发展也使实施了任意的两Q量处理(Qiang et al。,2018)和具有集成光学的多维量子纠缠(Wang等,2018)。pai,S。等。IEEE J. SEL。IEEE J. SEL。此外,还使用可重构光子电路来生成,操纵和测量纠缠和混合物(Shadbolt等,2012)。此外,研究的重点是使用纯正的可编程网格(Annoni等,2017)进行解散光,并实施了综合透明检测器,这些透明检测器可以测量光强度而不诱导额外的光损失。这些可编程光子电路中的这些进步为量子计算,电信及以后的创新应用铺平了道路。任意前馈光子网络的并行编程。顶部。量子电子。25,6100813(2020)。 Reck,M.,Zeilinger,A.,Bernstein,H。J. &Bertani,P。任何离散统一操作员的实验实现。 物理。 修订版 Lett。 73,58–61(1994)。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang,M.,Alves,A。R.,Xing,Y。 &Bogaerts,W。耐受性,宽带可调2×2耦合器电路。 选择。 Express 28,5555–5566(2020)。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López,D.,Gutierrez,A.M.,Sánchez,E. 使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。 选择。 Express 27,38071(2019)。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta,K.,Roberts,I.,Miller,D。A. &Kahn,J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。 J. 光。 技术。 38,723–735(2020)。插图广告Google Scholar Miller,D。A. J. Opt。 Soc。25,6100813(2020)。Reck,M.,Zeilinger,A.,Bernstein,H。J. &Bertani,P。任何离散统一操作员的实验实现。 物理。 修订版 Lett。 73,58–61(1994)。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang,M.,Alves,A。R.,Xing,Y。 &Bogaerts,W。耐受性,宽带可调2×2耦合器电路。 选择。 Express 28,5555–5566(2020)。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López,D.,Gutierrez,A.M.,Sánchez,E. 使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。 选择。 Express 27,38071(2019)。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta,K.,Roberts,I.,Miller,D。A. &Kahn,J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。 J. 光。 技术。 38,723–735(2020)。插图广告Google Scholar Miller,D。A. J. Opt。 Soc。Reck,M.,Zeilinger,A.,Bernstein,H。J.&Bertani,P。任何离散统一操作员的实验实现。物理。修订版Lett。 73,58–61(1994)。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang,M.,Alves,A。R.,Xing,Y。 &Bogaerts,W。耐受性,宽带可调2×2耦合器电路。 选择。 Express 28,5555–5566(2020)。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López,D.,Gutierrez,A.M.,Sánchez,E. 使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。 选择。 Express 27,38071(2019)。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta,K.,Roberts,I.,Miller,D。A. &Kahn,J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。 J. 光。 技术。 38,723–735(2020)。插图广告Google Scholar Miller,D。A. J. Opt。 Soc。Lett。73,58–61(1994)。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang,M.,Alves,A。R.,Xing,Y。 &Bogaerts,W。耐受性,宽带可调2×2耦合器电路。 选择。 Express 28,5555–5566(2020)。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López,D.,Gutierrez,A.M.,Sánchez,E. 使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。 选择。 Express 27,38071(2019)。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta,K.,Roberts,I.,Miller,D。A. &Kahn,J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。 J. 光。 技术。 38,723–735(2020)。插图广告Google Scholar Miller,D。A. J. Opt。 Soc。73,58–61(1994)。库ADS CAS CAS PubMed Google Scholar Wang,M.,Alves,A。R.,Xing,Y。&Bogaerts,W。耐受性,宽带可调2×2耦合器电路。选择。Express 28,5555–5566(2020)。插图广告PubMed Google ScholarPérez-López,D.,Gutierrez,A.M.,Sánchez,E.使用双驱动方向耦合器的集成光子可调基本单元。选择。Express 27,38071(2019)。插图广告PubMed Google Scholar Choutagunta,K.,Roberts,I.,Miller,D。A.&Kahn,J。M.在直接检测模式 - 划分链接链路上适应Mach-Zehnder网状均衡器。J.光。技术。38,723–735(2020)。插图广告Google Scholar Miller,D。A. J. Opt。 Soc。38,723–735(2020)。插图广告Google Scholar Miller,D。A.J. Opt。Soc。B.使用自配置网络分析和生成多模光场。Optica 7,794–801(2020)。插图广告Google Scholar Morizur,J.-F。等。可编程的统一空间模式操作。am。A 27,2524(2010)。插图广告Google Scholar Labroille,G。等。基于多平面光转换的高效和模式选择性空间模式多路复用器。选择。Express 22,15599–15607(2014)。饰物ADS PubMed Google Scholar Tanomura,R.,Tang,R.,Ghosh,S.,Tanemura,T。&Nakano,T。使用多层方向耦合器使用多层方向性耦合器。J.光。技术。38,60–66(2020)。库ADS CAS Google Scholar Miller,D。A. B. 设置干涉仪的网格 - 反向局部光干扰方法。 选择。 Express 25,29233(2017)。库ADS CAS CAS Google Scholar Li,H。W.等。 校准和量子光子芯片的高保真度测量。 新J. Phys。 15,063017(2013)。插图广告Google Scholar Cong,G。等。 通过细菌觅食算法对通用硅光子电路进行任意重新配置,以实现可重新配置的光子数字到Analog转换。 选择。 Express 27,24914(2019)。库ADS CAS CAS PubMed Google ScholarPérez,D。等。 多功能硅光子信号处理器核心。 nat。 社区。 8,1–9(2017)。 此外,传统的CMOS制造方法和材料的使用导致了300mm硅光子学的重大发展(Baudot等,2017)。38,60–66(2020)。库ADS CAS Google Scholar Miller,D。A.B.设置干涉仪的网格 - 反向局部光干扰方法。选择。Express 25,29233(2017)。库ADS CAS CAS Google Scholar Li,H。W.等。校准和量子光子芯片的高保真度测量。新J. Phys。15,063017(2013)。插图广告Google Scholar Cong,G。等。 通过细菌觅食算法对通用硅光子电路进行任意重新配置,以实现可重新配置的光子数字到Analog转换。 选择。 Express 27,24914(2019)。库ADS CAS CAS PubMed Google ScholarPérez,D。等。 多功能硅光子信号处理器核心。 nat。 社区。 8,1–9(2017)。 此外,传统的CMOS制造方法和材料的使用导致了300mm硅光子学的重大发展(Baudot等,2017)。15,063017(2013)。插图广告Google Scholar Cong,G。等。通过细菌觅食算法对通用硅光子电路进行任意重新配置,以实现可重新配置的光子数字到Analog转换。选择。Express 27,24914(2019)。库ADS CAS CAS PubMed Google ScholarPérez,D。等。多功能硅光子信号处理器核心。nat。社区。8,1–9(2017)。 此外,传统的CMOS制造方法和材料的使用导致了300mm硅光子学的重大发展(Baudot等,2017)。8,1–9(2017)。此外,传统的CMOS制造方法和材料的使用导致了300mm硅光子学的重大发展(Baudot等,2017)。单层整合的多层硅二硅硅波导平台的最新进展已使三维光子电路和设备的开发(Sacher等,2018)。AIM Photonics MPW已成为一种高度可访问的技术,用于快速的光子综合电路(Wahrenkopf等,2019)。此外,具有紧凑的平面耦合器,跨言式缓解和低跨界损失的多平面无定形硅光子的发展进一步扩大了光子整合电路的能力(Chiles等,2017)。在热控制方面,已经提出了对硅光子电路的热控制的各种加热器架构,包括用于CMOS兼容的硅热硅热电器(Van Campenhout等,2010)的NISI波导加热器(Van Campenhout等,2010),并取消热跨与光的跨核电效应,对光电综合通道效应(MilanizaDeh et al。)。电流效应也在硅中进行了研究,并在光学调节剂中进行了重要应用(Reed等,2010)。此外,用于集成光子学的硅氧核平台的开发使创建具有降低光学损失的光子设备(Memon等,2020)。压电调谐的氮气环谐振器也已被证明,并具有潜在的光子整合电路中的应用(Jin等,2018)。此外,使用压电铅锆钛酸钛酸盐(PZT)薄膜开发了应力调节剂,从而可以创建可调光子设备(Hosseini等,2015)。Wuttig等。派兰多·赫兰兹(Errando-Herranz)等。Quack等。使用液晶壁板还可以广泛调整硅在隔离器环谐振器中,并具有潜在的光子整合电路中的应用(De Cort等,2011)。此外,使用具有液晶浸润的SOI插槽波导开发了数字控制的相变,从而可以创建可调光子设备(Xing等,2015)。最后,在硅硅酸盐和纳米结构的钛酸钡中已证明了大型的效应,并在光子综合电路中具有潜在的应用(Abel等,2019)。开发了用于非易失性光子应用的相变材料。研究了启用MEMS的硅光子集成设备和电路。研究了启用了MEMS硅光子集成设备和电路的性能。通过通用可编程光子电路降低原型光子应用的成本是一个不断增长的领域。几项研究探索了这些电路在各个领域的潜力,包括硅光子系统和IIII-V-ON-ON-ON-ON-ON-ON-ON-ONICON整合。研究人员一直在开发技术,例如用于控制大型硅光子电路的热光相变,以及用于硅光子平台中高速光学互连的活性组件。这些进步可能有可能使创建更有效,更可扩展的光子系统。此外,研究还研究了III-V材料在硅底物上的整合,这可能会导致改善的性能和降低光子学应用的成本。研究人员还一直在探索通过创新来提高光学互连效率的方法,例如基于转移打印的III-V-n-Silicon分布式反馈激光器的集成。最近的工作集中在开发可编程的光子电路上,这些电路可以针对不同的应用进行重新配置,从而有可能减少原型制作所需的成本和时间。这些电路可用于各种光子系统,从高速光学互连到量子技术。还研究了这些发展的经济可行性,研究人员探索了通过使用通用可编程光子电路来降低成本的方法。此外,一些研究已经深入研究了新的应用,例如全光信号处理和光学证明,突出了各个领域的光子学的巨大潜力。改写文本:对光子相关的研究论文的调查和来自信誉良好的来源的文章揭示了对微波信号处理的可编程光子组件的重视。值得注意的是,最近的研究集中在使用集成波导网格的可重构光学延迟线和真实时延迟线的发展。此外,人们对无线电纤维技术,激光雷达系统体系结构和量子计算应用的兴趣越来越大。光子学与其他技术的整合已导致在诸如光谱传感,激光多普勒振动法和光束束成形和转向等领域的显着进步。尽管最初令人兴奋,但身体和经济因素阻碍了进步。此外,对光子生物传感器,硅光子电路和六束同伴激光多普勒振动的研究表明,在各种应用中的准确性和效率提高了潜力。最近的研究还强调了可编程超导处理器和量子机学习算法的重要性。已经探索了使用集成波导网格的可重构光学延迟线和真实时延迟线的开发,重点是提高信号处理能力。用于光谱传感的硅光子电路和六光同源性激光多普勒振动法在各种应用中显示出令人鼓舞的结果。量子计算研究继续前进,最近的研究表明使用可编程超导处理器进行量子至上。光子学与其他技术的集成为改进信号处理,传感和计算功能开辟了新的可能性。Ivan P. Kaminow的2008年Lightwave Technology Journal of Lightwave Technology文章重点介绍了自1969年以来光学综合电路的希望。最近的商业发展可能标志着光子摩尔定律曲线的开始。关键里程碑包括从可见的LED到III-V光子综合电路(图片)的过渡。审查了显着的进步,例如大规模INP发射器和接收器图片,速度高达500 GB/s和1 TB/s。此外,自从CMOS晶圆晶片级集成以来,硅光子电路包装已显着改善。专家通过通用的基础方法预测了微型和纳米光子学的革命,与三十年前的微电子中类似创新的影响相呼应。硅光子学有望为从电信到生物医学领域的各种应用提供低成本的光电溶液。
要实现在治疗应用中工程细胞的潜力,必须在治疗功效窗口内表达转基因。拷贝数和其他外在噪声来源的差异会在转基因表达中产生方差,并限制合成基因回路的性能。在治疗背景下,转基因的超生理表达可以损害工程表型并导致毒性。为了确保狭窄的转基因表达范围,我们设计和表征了co mpact m icrornam-iparna-iSage(命令)(命令),一个单移,基于microRNA的不相互分的前馈回路。我们调整命令输出配置文件,并为系统建模以探索其他调整策略。通过将命令与两基因实现进行比较,我们强调了单转录体系结构提供的精确控制,尤其是在相对较低的副本编号下。我们表明,指令严格调节慢病毒的转基因表达,并精确控制原代人T细胞,原代大鼠神经元,原代小鼠胚胎成纤维细胞和人类诱导的多能干细胞的表达。最后,命令有效地设置了狭窄窗口中临床相关的转基因FMRP1和FXN的水平。一起,命令是一种紧凑的工具,非常适合精确指定治疗货物的表达。
dave Martinez是桑迪亚基础设施计算的工程计划项目负责人,设想建立世界上最节能的数据中心。该中心不仅要减少能源消耗,还要用于用于各种用途的废热,包括供暖建筑物和预热实验室水。Dave领导Sandia参与Coolerchips,这是一项DOE先进的研究项目机构能量倡议,旨在定义高性能计算中液体冷却的未来。补充说,他在能源有效的高性能计算中发挥了重要作用,这是一个拥有1000名成员的全球组织,他是基础设施的负责人。