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专业大挑战：量子工程
在上个世纪，“量子工程”一词采用了截然不同的含义。在早期出现中，它通常暗示构造量子系统（例如，通过受控量子动力学对光学性质进行工程（Rosencher等，1996），纳米结构的原子设计（FernánándezRossier，2013），2013年），或现有量化对象的量化量化对象（Wallquist等人的杂种） - 或者是杂种（Wallquist等人） - 或者例如，在捕获离子（Poyatos等，1997）或腔QED设置（Haroche，1999）中，本质上量子状态的工程。最近，量子工程已经开始表示复位的领域，涵盖了围绕量子信息任务的狭窄范围（Smith，2018; Asfaw等，2022）或非常广泛的描述，其中包括所有量子技术（Dzurak等人，Dzurak等，202222）。在这项工作中，我们将量子工程称为使用本质上量子动力学的量子系统的制造，控制和表征的领域。从这个意义上讲，量子工程遍历量子技术的所有领域，包括通信，计算，模拟，计量学和传感，也影响基本和应用科学的其他领域，其中量子动力学和量子系统的控制带来了新现象。Quantum Engineering使用量子信息科学的语言作为工具箱来理解和设计复杂的量子状态和量子操作，但它也以量子控制，量子光学和多体物理学的工具为基础。另外，我们可以专注于手头的任务：1）制造，2）操作和控制以及3）表征。受到其他工程领域的启发，如Zagoskin（2017）的工作，可以在自下而上的方法中构造量子工程（C.F.图1），根据所涉及的对象的复杂程度：1）单个量子单位的设计和操作，2）此类单元之间相互作用的工程工程，3）3）将这些结构组合为沟通，计算或感应或新的出现结构的操作设备，4）以及量子，经典或型号的工程设计之间的接口之间的交流。在以下文本中，我们在其中一些可能的细分中强调了不同的挑战。
心血管药物输送的巨大挑战
尽管过去 25 年来侵入性心血管干预和药物治疗不断发展，但心血管疾病 (CVD) 仍然占全球死亡人数的 31%。据世卫组织估计，每年有 1790 万人死亡，预计到 2030 年这一数字将增长到 2360 多万人。根据 2017 年欧洲心血管疾病统计数据（Wilkins 等人，2017 年），仅在欧洲，CVD 就造成 390 万人死亡。据美国心脏协会 2019 年心脏病和中风统计数据（Benjamin 等人，2019 年）报告，每 40 秒，就会有一名美国人患上心肌梗死 (MI)。近年来，有效的药物可以更好地控制血液胆固醇水平、降低血压，并最终减少炎症，从而有助于改善 CVD 患者的管理。然而，超过 50% 的 CVD 病例的首发症状是急性心血管事件或心源性猝死。这种背景要求更可靠的风险评估，以便更早发现疾病并改进治疗方法。动脉粥样硬化和动脉血栓形成是心血管死亡的根本原因，可表现为急性冠状动脉综合征、中风或外周动脉疾病。药物输送系统可以实现药物的针对性应用，作为个性化工具，支持医生选择和实施推荐的治疗方法，对受影响的患者应该产生巨大影响。新型药物输送系统和生物材料植入物的潜在治疗目标包括脆弱的动脉粥样硬化斑块、缺血性心肌、脑血管、视网膜和肾血管疾病，以及血栓形成。此外，心血管支架、假体和贴片可以作为局部药物输送的工具，以增强血管愈合并预防新生动脉粥样硬化。然而，从雄心勃勃的实验想法到临床常规，道路仍然艰难。要克服药物输送系统的开发障碍，改善心血管疾病患者的治疗效果，必须应对几个重大挑战。除了最大的障碍，即临床安全性和转化，创新、个性化和按需药物输送也是重大挑战。这些挑战将在下文详细讨论。
储能大挑战路线图
Additional contributors included Diana Bauer, Joe Cresko, Tina Kaarsberg, Sarah Garman, Paul Spitsen, Paul Syers, Steven Shooter, Changwon Suh, Alexis McKittrick, Karma Sawyer, Mary Hubbard, Nelson James, Sven Mumme Avi Shultz, Eric Miller, David Peterson, Steven Boyd, Mallory Clites, Peter Faguy，Ramesh Talreja，Lauren Ruedy，Rob Sandoli和Eere的Rajesh Dham；斯蒂芬·亨德里克森（Stephen Hendrickson），凯瑟琳·哈萨尼（Katherine Harsanyi）和奥特（Ott）的里玛·欧伊德（Rima Oeid）； SC的ping ge; OE的Vinod Siberry和Benjamin Shrager；化石能源办公室的Bhima Sastri；核能办公室的丽贝卡·奥努沙克（Rebecca Onuschak），艾莉森·哈恩（Alison Hahn）和凯利·莱夫勒（Kelly Lefler）；战略规划和政策办公室的休·霍（Hugh Ho）；能源信息管理局的Vikram Linga和Chris Namovicz；贷款计划办公室的莫妮克·弗里德尔（Monique Fridell）；高级研究项目局的Scott Litzelman - 能源；国家能源技术实验室的Briggs White；爱达荷州国家实验室的罗伯特·波多哥尼（Robert Podgorney）；和西北国家实验室的文斯·斯普伦克尔（Vince Sprenkle）。
计算神经科学：一个宏大的统一理论？
人工神经网络的行为方式与人脑中的神经元完全不同。它们具有不同的功能、组织和动态特性。我们如何弥合神经元和神经网络之间的鸿沟？Edmund Rolls 在他的新书中从生物学的计算需求出发，探究在生物脑的背景下，如何利用各种各样的神经模式实现认知功能。在神经科学领域，很少有人能像 Rolls 教授一样涉猎如此广泛。从嗅觉和味觉、奖励和惩罚到海马体自我联想和视觉；从灵长类动物的电生理学到人类的病变，他无一不写到。但贯穿这本新书的是 Rolls 致力于统一所有认知的算法理解。这一点从他的论文中很难看出，因为他的论文通常内容都很紧凑。该书近 1000 页，是最大的单一作者神经科学著作之一，也是首次完整尝试以研究生可以理解的水平总结我们目前有关大脑计算的知识。按照神经科学教科书的传统，它逐步介绍大脑的各个区域，从感觉开始，然后是运动通路，然后是记忆和高级功能。但与神经科学教科书不同的是，每个部分都从计算、形式主义开始，然后才考虑支撑它们的生物学。与计算教科书不同的是，生物学是核心，包括神经调节、皮质层和大脑区域之间的信息流。这种创新方法的一个主要优势是，这些模型不仅得到生理学的支持，还得到规范性考虑的支持。作为第一个问题，Rolls 问道：“如何通过算法完成这项任务？”，然后才是“如何使用生物神经元来实现这一点？” '劳斯莱斯对大卫·马尔很忠诚。
Norplex高级复合材料盛大开放
Norplex Advanced Composites始于包括织物和单向玻璃环氧树脂预备的产品组合； Enablex™，预处理模制系统；和Norply™，一系列抗疲劳的层压板。这些产品及其材料开发和表征能力，将Norplex Advanced Composites定位，可与OEM，1层和制造商建立高度合作的合作材料，以及运输，体育用品和娱乐，可再生能源，医疗，工业，工业和航空市场。
俄罗斯大战略：言论与现实
本报告记录了美国陆军副参谋长办公室 G-3/5/7 赞助的“资源约束下的俄罗斯大战略”项目的一部分所进行的研究和分析。该项目的目的是记录俄罗斯全球野心的程度和限度；评估这些野心是否以及如何与资源和连贯的国防政策相匹配；并评估对陆军和美国国家安全的影响，特别是对大规模与俄罗斯接触的影响，包括在欧洲的威慑以及管理莫斯科在中东、亚洲和后苏联欧亚大陆的介入。这项研究是在兰德公司阿罗约中心的战略、条令和资源项目下进行的。兰德阿罗约中心是兰德公司的一部分，是美国陆军赞助的联邦资助研究与开发中心 (FFRDC)。兰德公司在“联邦范围保证”（FWA00003425）下运作，并遵守美国法律规定的《保护人体受试者联邦法规》（45 CFR 46），也称为“通用规则”，以及国防部指令 3216.02 中规定的实施指南。如适用，此合规性包括兰德公司机构审查委员会（人体受试者保护委员会）和美国陆军的审查和批准。本研究中使用的消息来源的观点仅代表他们自己，并不代表美国国防部或美国政府的官方政策或立场。
美国盛大战略和中国的兴起
本包中包含的手稿列出了2021年学期的Air Command and Complect在Air Command and Coffice College上的大范围观点的记录。每个手稿都是对国际安全核心课程的最终考试提示的回应，即国际安全的背景。该课程介绍了有关国际安全的各种学术观点，重点关注美国国家安全和美国国家利益，以及为实现安全和利益而设的工具。将学生介绍给可以构思美国国家安全的广泛框架。这些国际关系的“传统”（ir）对战争原因，和平的条件以及反过来却算是国家安全的观点。然后，将学生介绍了21世纪关于美国盛大战略的辩论，并探讨了可以追求和获得国家企业和目标的工具（外交，信息，军事和经济学或Dime）。这些传统，战略和工具随后被应用于战略环境中的各种挑战，包括中国的崛起。
评估美国大战略
摘要评估美国（美国）过去的大战略是评估外交政策意图的有用指南，使我们能够获得重要的见解，以辨别各个政府下的美国外交政策的广泛模式。这种方法可以对学术和政策界有益于对拜登政府的外交政策优先事项，尤其是在东南亚安全方面。考虑到这一目标，我们的文章采用了外交政策评估领域采用的分析框架的变化，以检查美国大战略的可能选择。出于过度简化的风险，它选择并评估了美国大战略替代方案的四个样本：隔离主义，离岸平衡，选择性参与和深入参与。接下来，我们将重点放在最近的事件上，以评估哪种大型战略模式最能描述拜登政府的外交政策立场。我们的目的是，这些见解将帮助区域行为者预测并相应地应对拜登政府的外交政策立场。________________________________________________________
大章克申地区经济概况
本摘要提供了该地区经济信息的样本；还提供了地区和国家的补充数据。主题包括失业、就业、工资、价格、支出和福利。所有数据均未经过季节性调整，部分数据可能会有所修订。区域定义可能因主题而异。有关更多区域摘要和地理定义，请参阅 https://www.bls.gov/regions/economic-summaries.htm。