在过去十年中,对便携式电子设备的需求迅速增加,这促使电池生产的增长增长。自从1990年代开发作为商业能源储能解决方案以来,锂离子电池(LIB)由于其较长的周期寿命,高能量密度,低自我放电速率和高工作电压而引起了科学和工业的极大关注。生产LIB需要大量的聚合物粘合剂 - 通常是聚偏二氟乙烯(PVDF),以进行处理和性能。但是,由于该材料是石化衍生的,因此它远非“绿色”或可持续性。另一方面,聚合物及其构建块在整个自然界中被广泛发现,并且可以以低成本从生物量中获得。因此,用生物质衍生的粘合剂代替PVDF是减少LIB环境足迹的一种有前途的方法。此外,聚合物粘合剂在下一代电池性能中起着至关重要的作用。例如,硅(Si)是一种有前途的大容量阳极材料,因为它具有高理论能力(4200 mahg -1),工作势较低,并且在地壳中具有很高的丰度。但是,由于传统的粘合剂仅与硅的天然表面相互作用,并且无法维持电极的长期完整性,因此其在电荷/放电期间的巨大变化往往会导致循环寿命缩短。自然衍生的聚合物由于其高结构优势而在该角色上取得了更好的成功。在这篇综述中,我们总结了源自各种生物质源的硅阳极粘合剂的最新发展,重点是聚合物特性及其对电池性能的影响。我们根据自己对这些作品的评估提出了各种观点,并对该领域的未来前景进行了简要评论。
箭头分别标记2,1(V bial = -2.0 V / -1.2 V,i = -50 pa / -200 pa)。c,来自282
量子系统中的紧凑数据表示对于开发用于数据分析的量子算法至关重要。在这项研究中,我们提出了两种创新的数据编码技术,称为Qcrank和Qbart,它们通过均匀控制的旋转门表现出显着的量子并行性。QCrank方法将一系列实价数据编码为数据量置量的旋转,从而增加了存储容量。另一方面,QBART在计算基础上直接合并了数据的二进制表示,需要更少的量子测量结果,并在二进制数据上实现了良好的算术操作。我们展示了针对各种数据类型的建议编码方法的各种应用。值得注意的是,我们演示了诸如DNA模式匹配,重量计算,复杂值共轭的任务的量子算法,以及带有384个像素的二进制图像的检索,所有图像均在Quantinuum捕获的昆虫上执行。此外,我们采用了几种可访问的QPU,包括来自IBMQ和IONQ的QPU,以进行补充基准测试实验。
在极端天体物理环境中的摘要,例如核心偏离的超新星和二进制中子星星合并,中微子在推动各种动态和微物理现象中起着重要作用,例如,baryononic matter toper fureflows,繁重的元素的合成以及su-pernova爆炸式爆炸机械。中微子与物质在这些环境中的相互作用是特定于风味的,这对于不阐明中微子的风味演变至关重要。在这些环境中的风味发展可能是一种高度不平凡的概率,这要归功于风味空间中的多种集体效应,这是由于中微子中微子中微子(ν-ν)相互作用在高中微子密度的地区引起的。在重要的ν-ν-ν相互作用的影响下,经历风味振荡的中微子晶状体在某种程度上类似于与自身和外部磁场之间具有长距离相互作用的耦合旋转系统(在中间上间上间上间上间的势头中“远距离”)。结果,要考虑这些相互作用是否会导致相互作用中微子之间的显着量子相关,以及这些相关性是否对整体的风味演变产生任何后果。特别是,人们可能会寻求利用概念和工具从量子信息科学和量子计算来加深我们对这些现象的理解。在本文中,我们试图总结该领域的最新工作。此外,我们还考虑了复杂的初始状态,在三种味道环境中也提供了一些新的结果。
量子计算机最有希望的应用之一是量子材料的动态模拟。当前的硬件设定了严格的限制,即在这种分解开始损坏结果之前可以运行多长时间。jarzynski平等,一种易流的定理,可以从短而非平衡动力学模拟的集合中计算平衡自由能差异,可以利用量子计算机上的短时模拟。在这里,我们提出了一种基于jarzynski平等的量子算法,用于计算量子材料的自由能。我们使用量子模拟器和实际量子硬件上的横向场模型演示了我们的算法。由于自由能是一种中央热力学特性,它允许一个人几乎可以计算物理系统的任何平衡特性,因此在future中对较大量子系统执行此算法的能力具有对广泛应用的影响,包括相位图的构建,运输特性和抗压力常数以及计算机辅助药物设计的构建。
摘要:一组基于碘化铜的杂种半导体,具有2D-CUI(L)0.5(L =有机配体)的一般公式,并在结构上表征了。所有化合物都是由一维(1D)铜碘化物楼梯链制成的二维(2D)网络,这些楼梯链由含有双氮的二氮相互连接。由光吸收和发射实验和密度功能理论(DFT)计算结果表明,可以通过调节有机配体的最低未启用的分子轨道(LUMO)能来系统地调节其光致发光(PL)。第一次在选定的2D -CUI(L)0.5结构的单晶进行电荷运输测量值,结果表明,它们具有p-类型电导率,HALL的迁移率约为1 cm 2 V -1 s -1的2D -CUI(PM)0.5和0.5和0.13 cm 2 v -1 s -1 for 2dddd -cui(pps)0.5(pz)0.5(pz)0.5。 这些值与典型的高发光有机半导体的迁移率相当或高。 这项工作表明,强大的高维碘化物混合动力半导体有望被认为是用于LED设备的新型发射层。电荷运输测量值,结果表明,它们具有p-类型电导率,HALL的迁移率约为1 cm 2 V -1 s -1的2D -CUI(PM)0.5和0.5和0.13 cm 2 v -1 s -1 for 2dddd -cui(pps)0.5(pz)0.5(pz)0.5。这些值与典型的高发光有机半导体的迁移率相当或高。这项工作表明,强大的高维碘化物混合动力半导体有望被认为是用于LED设备的新型发射层。
我们提出了一种替代方法,该方法将模式识别表示为使用退火的二次无约束的二进制优化(QUBO; np-hard概率),这是一种符合目标函数的全局最小值的过程 - 在我们的情况下,是二进制变量而不是二进制变量的二等函数。术语nealing的灵感来自重复加热和冷却的冶金过程,以消除晶格结构中的位错。同样,此处使用的是,退火优化过程使用随机的“热”闪光来找到目标函数的更好结果,并结合了“冷却”,从而可以大大降低接受较差结果的可能性。量子退火基于绝热定理:如果对其作用的扰动很小,并且不足以跨越地面和第一个激发态之间的间隙,则系统将保留在其本征状态。因此,有可能用简单的基态哈密顿式初始化量子退火器,并将其绝热地发展到所需的,复杂的,问题的哈密顿量。进化后,量子弹性(例如隧道)将退火器带入了后者的基态,代表了问题的全球最小解决方案。量子退火的所有步骤均在整个系统上运行,因此所需的总时间原则上与系统大小无关。因此,只要退火器上的问题拟合,总的运行时间应该是恒定的,并且足够大的量子系统(运行一个大问题)应优于基于软件的问题。
摘要:山上在水资源可用性中起着极大的作用,并且它们提供的水的数量和时机在很大程度上取决于温度。为此,我们提出了一个问题:大气模型捕捉山温度的程度如何?我们合成结果表明,高分辨率,与区域相关的气候模型产生的空气温度(T2M)测量比观察到的(一种“冷偏置”)更冷,尤其是在冬季雪覆盖的中纬度山脉中。我们在全球山脉的44项研究中发现了常见的冷偏见,包括单模型和多模型合奏。我们探讨了推动这些偏见的因素,并检查了T2M背后的物理机制,数据限制和观察性不确定性。我们的分析表明,偏见是真实的,不是由于观察到的稀疏性或分辨率不匹配。冷偏置主要发生在山峰和山脊上,而山谷通常是温暖的偏见。我们的文献综述表明,增加模型分辨率并不能清楚地减轻偏见。通过分析科罗拉多洛矶山脉中的地表大气中的数据集成现场实验室(SAIL)现场活动,我们测试了与冷偏见有关的各种假设,发现当地的风回流,长波(LW)辐射和地表层参数有助于在此特定位置的T2M偏见。我们通过强调在仪器高的山区位置的协调模型评估和开发工作的价值来解决,以解决T2M偏见的根本原因,并提高对山气候的预测性理解。
LLNS 在此绩效期间获得了总体优秀评级和 94% 的奖励费用。LLNS 在目标 1、2、3 和 5 上获得了优秀评级,几乎所有目标和关键成果都超出预期。LLNS 有效地执行了 NNSA 计划优先事项,成功实现了多次聚变点火,继续成功满足我们国家具有挑战性的库存要求,并领导武器实验室加强基础和未来库存管理。LLNS 继续成功地在 NNSA 任务组合中以非常高的水平交付,包括防扩散、应急管理、事件响应和核反恐,同时有效地支持能源部 (DOE) 和战略伙伴关系项目计划。通过利用和推进科学、技术和工程的前沿,国家安全任务得以成功执行。LLNS 在目标 4 上获得了非常好的评价,在许多目标和关键成果上超出了预期,问题相对较少。以下页面提供了每个目标的具体观察结果。