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使用声学超材料数字量子模拟计算平台为材料模拟奠定基础
摘要 我们提出了一种外部驱动声学超材料模型，该模型由耦合声波导的非线性平行阵列组成，支持逻辑 phi 位，即量子位 (qubit) 的经典类似物。相关多 phi 位系统的描述强调了在相应的希尔伯特空间中表示 phi 位和多 phi 位矢量状态的重要性。实验数据用于演示单 phi 位 Hadamard 门和相移门的实现。三 phi 位系统还用于说明多 phi 位门以及简单类量子算法的开发。这些演示为基于声学超材料的数字量子模拟计算平台的实现奠定了基础，该平台可以实现类量子门，并可能成为模拟材料的高效平台。
利用超材料进行模拟计算 - 信息科学
摘要 尽管数字信号处理器被广泛用于执行高级计算任务，但由于昂贵的模拟数字转换器，它们受到多种限制，包括速度低、功耗高和复杂性。因此，最近人们对执行基于波的模拟计算的兴趣激增，这种计算可以避免模拟数字转换并允许大规模并行操作。特别是，已经提出了基于人工设计的光子结构（即超材料）的基于波的模拟计算的新方案。这类计算系统被称为计算超材料，它们的速度可以和光速一样快，小到它的波长，但可以对传入的波包进行复杂的数学运算，甚至可以提供积分微分方程的解。这些备受追捧的特性有望实现基于光波传播的新一代超快速、紧凑和高效的处理和计算硬件。在本篇评论中，我们讨论了计算超材料领域的最新进展，并概述了用于执行模拟计算的最先进的元结构。我们进一步描述了这些计算系统的一些最令人兴奋的应用，包括图像处理、边缘检测、方程求解和机器学习。最后，我们展望了未来研究的可能方向和关键问题。
磁性可调的零索引超材
1。li，Y.，Chan，C。T.＆Mazur，E。基于DIRAC的电磁零索引地层。轻科学。应用。10，203（2021）。2。Kinsey，N。等。 光子学的接近零索引材料。 nat。 修订版 mater。 4，742-760（2019）。 3。 自由主义者，I。 ＆Engheta，N。接近零折射率光子学。 nat。 Photonics 11，149-158（2017）。 4。 vulis，D。I.等。 使用Dirac-cone零索引地材料来操纵光的流动。 众议员prog。 物理。 82，012001（2019）。 5。 alù，A。等。 Epsilon-Near-Zero零材料和电磁源：调整辐射相模式。 物理。 修订版 b 75，155410（2007）。 6。 Silveirinha，M。＆Engheta，N。使用Epsilon-near-Zero材料通过亚波长通道和弯曲的电磁能进行隧穿。 物理。 修订版 Lett。 97，157403（2006）。 7。 Liu，R。等。 通过微波频率上的Epsilon-Near-Zero超材料进行电磁隧穿的实验证明。 物理。 修订版 Lett。 100，023903（2008）。 8。 Sustowski，H。等。 光学零索引材料中的无匹配 - 无线性传播。 科学342，1223-1226（2013）。 9。 Gagnon，J。R。等。 物理。 修订版Kinsey，N。等。光子学的接近零索引材料。nat。修订版mater。4，742-760（2019）。3。自由主义者，I。＆Engheta，N。接近零折射率光子学。nat。Photonics 11，149-158（2017）。4。vulis，D。I.等。使用Dirac-cone零索引地材料来操纵光的流动。众议员prog。 物理。 82，012001（2019）。 5。 alù，A。等。 Epsilon-Near-Zero零材料和电磁源：调整辐射相模式。 物理。 修订版 b 75，155410（2007）。 6。 Silveirinha，M。＆Engheta，N。使用Epsilon-near-Zero材料通过亚波长通道和弯曲的电磁能进行隧穿。 物理。 修订版 Lett。 97，157403（2006）。 7。 Liu，R。等。 通过微波频率上的Epsilon-Near-Zero超材料进行电磁隧穿的实验证明。 物理。 修订版 Lett。 100，023903（2008）。 8。 Sustowski，H。等。 光学零索引材料中的无匹配 - 无线性传播。 科学342，1223-1226（2013）。 9。 Gagnon，J。R。等。 物理。 修订版众议员prog。物理。82，012001（2019）。5。alù，A。等。Epsilon-Near-Zero零材料和电磁源：调整辐射相模式。物理。修订版b 75，155410（2007）。6。Silveirinha，M。＆Engheta，N。使用Epsilon-near-Zero材料通过亚波长通道和弯曲的电磁能进行隧穿。物理。修订版Lett。 97，157403（2006）。 7。 Liu，R。等。 通过微波频率上的Epsilon-Near-Zero超材料进行电磁隧穿的实验证明。 物理。 修订版 Lett。 100，023903（2008）。 8。 Sustowski，H。等。 光学零索引材料中的无匹配 - 无线性传播。 科学342，1223-1226（2013）。 9。 Gagnon，J。R。等。 物理。 修订版Lett。97，157403（2006）。7。Liu，R。等。 通过微波频率上的Epsilon-Near-Zero超材料进行电磁隧穿的实验证明。 物理。 修订版 Lett。 100，023903（2008）。 8。 Sustowski，H。等。 光学零索引材料中的无匹配 - 无线性传播。 科学342，1223-1226（2013）。 9。 Gagnon，J。R。等。 物理。 修订版Liu，R。等。通过微波频率上的Epsilon-Near-Zero超材料进行电磁隧穿的实验证明。物理。修订版Lett。 100，023903（2008）。 8。 Sustowski，H。等。 光学零索引材料中的无匹配 - 无线性传播。 科学342，1223-1226（2013）。 9。 Gagnon，J。R。等。 物理。 修订版Lett。100，023903（2008）。8。Sustowski，H。等。光学零索引材料中的无匹配 - 无线性传播。科学342，1223-1226（2013）。9。Gagnon，J。R。等。 物理。 修订版Gagnon，J。R。等。物理。修订版零索引波导中的放松相匹配约束。Lett。 128，203902（2022）。 10。 Alam，M。Z.，Leon，I。D.＆Boyd，R。W.氧化含量氧化物在其接近零地区的大型光学非线性。 科学352，795-797（2016）。 11。 Xu，J。等。 单向单光子通过匹配的零索引超材料生成。 物理。 修订版 b 94，220103（2016）。 12。 Mello，O。等。 在零材料接近零材料的钻石Epsilon中扩展了多体超赞。 应用。 物理。 Lett。 120（2022）。 13。 Yang，Y。等。 高谐波产生来自Epsilon-Near-Zero材料。 nat。 物理。 15，1022-1026（2019）。 14。 Jia，W。等。 宽带Terahertz波产生从epsilon-near-Zero材料中产生。 轻科学。 应用。 10，11（2021）。 15。 Choseur，E。J。等。 可见光的N = 0结构的实验验证。 物理。 修订版 Lett。 110，013902（2013）。 16。 Zhou，Z。 ＆li，y。 基于横向截止模式的有效epsilon-near-Zero（ENZ）天线。 ieee trans。 天线宣传。 67，2289-2297（2019）。Lett。128，203902（2022）。10。Alam，M。Z.，Leon，I。D.＆Boyd，R。W.氧化含量氧化物在其接近零地区的大型光学非线性。科学352，795-797（2016）。11。Xu，J。等。单向单光子通过匹配的零索引超材料生成。物理。修订版b 94，220103（2016）。12。Mello，O。等。在零材料接近零材料的钻石Epsilon中扩展了多体超赞。应用。物理。Lett。 120（2022）。 13。 Yang，Y。等。 高谐波产生来自Epsilon-Near-Zero材料。 nat。 物理。 15，1022-1026（2019）。 14。 Jia，W。等。 宽带Terahertz波产生从epsilon-near-Zero材料中产生。 轻科学。 应用。 10，11（2021）。 15。 Choseur，E。J。等。 可见光的N = 0结构的实验验证。 物理。 修订版 Lett。 110，013902（2013）。 16。 Zhou，Z。 ＆li，y。 基于横向截止模式的有效epsilon-near-Zero（ENZ）天线。 ieee trans。 天线宣传。 67，2289-2297（2019）。Lett。120（2022）。13。Yang，Y。等。 高谐波产生来自Epsilon-Near-Zero材料。 nat。 物理。 15，1022-1026（2019）。 14。 Jia，W。等。 宽带Terahertz波产生从epsilon-near-Zero材料中产生。 轻科学。 应用。 10，11（2021）。 15。 Choseur，E。J。等。 可见光的N = 0结构的实验验证。 物理。 修订版 Lett。 110，013902（2013）。 16。 Zhou，Z。 ＆li，y。 基于横向截止模式的有效epsilon-near-Zero（ENZ）天线。 ieee trans。 天线宣传。 67，2289-2297（2019）。Yang，Y。等。高谐波产生来自Epsilon-Near-Zero材料。nat。物理。15，1022-1026（2019）。14。Jia，W。等。 宽带Terahertz波产生从epsilon-near-Zero材料中产生。 轻科学。 应用。 10，11（2021）。 15。 Choseur，E。J。等。 可见光的N = 0结构的实验验证。 物理。 修订版 Lett。 110，013902（2013）。 16。 Zhou，Z。 ＆li，y。 基于横向截止模式的有效epsilon-near-Zero（ENZ）天线。 ieee trans。 天线宣传。 67，2289-2297（2019）。Jia，W。等。宽带Terahertz波产生从epsilon-near-Zero材料中产生。轻科学。应用。10，11（2021）。15。Choseur，E。J。等。可见光的N = 0结构的实验验证。物理。修订版Lett。 110，013902（2013）。 16。 Zhou，Z。 ＆li，y。 基于横向截止模式的有效epsilon-near-Zero（ENZ）天线。 ieee trans。 天线宣传。 67，2289-2297（2019）。Lett。110，013902（2013）。16。Zhou，Z。＆li，y。基于横向截止模式的有效epsilon-near-Zero（ENZ）天线。ieee trans。天线宣传。67，2289-2297（2019）。67，2289-2297（2019）。
智能材料及声学超材料低频吸声研究进展
吴玉成现为合肥工业大学特聘教授、博士生导师。2000年获中国科学院凝聚态物理博士学位。目前的研究兴趣主要集中在聚变材料、能源相关材料和功能纳米材料上。他曾在世界各地担任各种学术职务，包括圣安德鲁斯大学名誉教授（2013-）、皇家墨尔本理工大学客座教授（2012-）、中国微米纳米技术学会理事（2012-）、国家先进能源环境材料国际科技合作基地主任（2017-）。他在Science Advances、Advanced Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano等期刊上发表了300多篇同行评议科学论文，总引用次数超过12 000次。
利用3D打印技术制造具有超材料特性的机械元件
摘要。超材料是一种经过设计的材料，具有天然材料所不具备的特性，这为创造具有全新功能的材料提供了广泛的机会。膨胀材料是一种超材料，它的独特之处在于它们被设计成具有负泊松比，而天然材料具有正泊松比。膨胀材料已经显示出一些非常有前途的能量吸收特性，可广泛应用于汽车（碰撞吸收器、悬架部件）、医药（假肢）、服装（鞋底）等领域。此外，它们还表现出优于传统材料的其他特性，例如：剪切模量增加、声学性能更好、断裂韧性提高等。介绍了在 CATIA V5 软件中建模的方法以及使用 3D 打印技术（如 MSLA（掩模立体光刻设备）、选择性激光烧结 (SLS) 和熔融沉积成型 (FDM)）的各种制造方法。
频率敏捷时间太赫兹超材料 - DR-NTU
这是以下文章的已接受版本：Pitchappa, P., Kumar, A., Liang, H., Prakash, S., Wang, N., Bettiol, A. A., ... Singh, Ranjan. Frequency‑agile temporary terahertz metamaterials. Advanced Optical Materials, 8(12), 2000101‑. doi:10.1002/adom.202000101，已在 10.1002/adom.202000101 以最终格式发布。本文可根据 Wiley 自存档政策 [https://authorservices.wiley.com/authorsresources/Journal‑Authors/licensing/self‑archiving.html] 用于非商业用途。
频率敏捷时间太赫兹超材料 - DR-NTU
这是以下文章的已接受版本：Pitchappa, P., Kumar, A., Liang, H., Prakash, S., Wang, N., Bettiol, A. A., ... Singh, Ranjan. Frequency‑agile temporary terahertz metamaterials. Advanced Optical Materials, 8(12), 2000101‑. doi:10.1002/adom.202000101，已在 10.1002/adom.202000101 以最终格式发布。本文可根据 Wiley 自存档政策 [https://authorservices.wiley.com/authorsresources/Journal‑Authors/licensing/self‑archiving.html] 用于非商业用途。
电磁超材料
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