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用于水库计算的多个读数的集成学习
储存器计算 (RC) [1, 2] 是一种循环神经网络，近年来因其训练成本低、可通过专用电路 [3, 4] 和物理 RC [5, 6] 在硬件上实现而备受关注。RC 由储存器部分和读出部分组成，储存器部分接收时间序列输入并将其非线性转换为高维空间以表示输入的时空模式，读出部分从储存器部分拾取一些模式来分析输入并生成输出。RC 的主要优势是除读出部分之外的权重连接都是固定的。因此，与深度神经网络相比，其训练所需的数据量更少，计算成本更低。因此，RC 适用于计算资源有限且无需云计算即可执行训练的边缘 AI 系统。 RC 的读出大多由线性模型（单层感知器）实现，因此，读出的适应训练数据的能力有限。为了增强 RC 的训练能力，我们提出了一个具有多个读出的 RC 模型，该模型将一个读出的训练分散，以便每个读出可以专注于特定类型的训练数据。该方法可以看作是一种集成学习，用于增强 RC 泛化性能。简单地增加读出的数量对于边缘 AI 系统来说是低效的，因为它会消耗系统中有限的内存资源。本研究引入了一种自组织函数，它能够使用
在...
光刺激（来自数字微型摩尔设备的2-D灯罩用固态CW激光照明）和两个光子成像仅限于不同的光学Z-Planes，可以通过分别翻译扩散器和主要目标来灵活，独立地调整这些光学Z-plan。 （底部）在光刺激和成像期之间交替（滚动）。每个红色条代表一个多光子成像的单一框架。光刺激和成像期交错。（b）显微镜示意图。dm，二分色镜。dmd，数字微型摩尔设备。i，虹膜膜片。L1-L12，镜头。o，主要目标。PMT，光电倍增管。PS，潜望镜。s，快门。SM，扫描镜子。（c）（顶部）使用可移动扩散器将图案化的光刺激和多光子成像平面解）的例证。以4F镜头配置将扩散器成像成样品中；沿光路的扩散器转换会导致相应的投影平面轴向移动。OFP，客观焦平面。 PSP，光刺激平面。 （d）DMD芯片到CCD摄像头到2P显微镜注册。 我们注册了DMD刺激场（DMD像素尺寸= 2.4 µm，样品 1d）至148OFP，客观焦平面。PSP，光刺激平面。（d）DMD芯片到CCD摄像头到2P显微镜注册。我们注册了DMD刺激场（DMD像素尺寸= 2.4 µm，样品1d）至148（i）两个光子显微照片，分别为10 µm荧光微粒；箭头标记了两个微粒，这是较大的DMD调节投影靶模式（8 microbeads）的一部分，它们被视为受托点； （ii）更大的视野（包括目标微头）的广阔场荧光图像（全场照明）； （iii）从2p图像中选择的ROI用于生成DMD-Chip灯罩；这些进一步投影在主要的客观焦平面上，并使用主CCD摄像头（CCD 1）成像； （iv）DMD生成的照片刺激口罩和（II）中10 µm微粒的宽场荧光图像的覆盖层；请注意，荧光仅限于由DMD光刺激掩模靶向的微粒，并具有最小的溢出到相邻（靶）的微粒（请参阅信托标记）。
光学自旋初始化和读数，并在平面磁场中使用腔耦合量子点
耦合到光腔的带电半导体量子点（QD）的自旋是高限制自旋 - 光子接口的有前途的候选者；腔体有选择地修饰光学跃迁的衰减速率，以便在单个磁场几何形状中可以旋转初始化，操纵和读数。通过执行空腔QED计算，我们表明具有单个线性极化模式的空腔可以同时支持高实现的光学自旋初始化和读数，并在单个平面内（VOIGT几何学）磁场中同时支持。此外，我们证明了单模型腔始终在实验性良好的驾驶方案中胜过双峰腔。我们的分析与VOIGT几何形状结合了既定的控制方法，为高实现初始化和读数提供了最佳参数制度，并在两种腔体配置中提供了一致的控制，并为QD Spin-Photone Interface的设计和开发提供了QD Spin-Phot-Phot-Phot-Phot-Phot-Phot-Phot-Photone Interface的洞察力。
具有高输出摆幅的传感点，用于自旋量子位的可扩展基带读出
量子计算（特别是可扩展量子计算和纠错）的一个关键要求是快速且高保真度的量子比特读出。对于基于半导体的量子比特，局部低功率信号放大的一个限制因素是电荷传感器的输出摆幅。我们展示了 GaAs 和 Si 非对称传感点 (ASD)，它们专门设计用于提供比传统电荷传感点大得多的响应。我们的 ASD 设计具有与传感器点强烈分离的漏极储液器，这减轻了传统传感器中的负反馈效应。这导致输出摆幅增强 3 mV，这比我们设备传统状态下的响应高出 10 倍以上。增强的输出信号为在量子比特附近使用超低功率读出放大器铺平了道路。
即时数字高度读数而无需按下一个按钮
模型Sonaris高度杆类型的声纳技术具有三角剖分程序（真正无触摸的数字精度）测量范围1至9 ft/30至275厘米高度单位/英寸/英寸，英寸，英寸，厘米和毫米的精度ft/In in and In：0.2毕业时； CM：0.5 cm毕业； MM：5毫米毕业表演0.75英寸（19毫米）高，七个段LCD带有蓝色背光按钮电源和单元按钮类型机械开关类型电源要求6“ AA”细胞碱，NI-CAD或NIMH电池（不包括）国内模型：100至240V AC 50/60HZ 12V DC DC 1A ACS ACS ACSA列表： 6800-1045（不包括）国际型号：100至240V AC 12V DC 1A多针输入输入AC功率适配器：检测零件号6800-1047（不包括）总体尺寸5.9在D x 3.5中，在H / 149 mm W x 89 mm w x 89 mm d x 1,203 mm h / d x x x 47.4 In in d x 47.4中在D / 1,270毫米L X 457毫米W x 203毫米D运输重8磅 / 3.6千克UPC代码809161204506美国原产国< / div
对正常读数ASIC的性能评估，重点是TOF-PET中的Cherenkov排放
抽象目标。诸如Cherenkov发射（Cherenkov发射）的有效用法对于下一代，具有成本效益和超高敏感性的效果时间的启发时间引起了极大的兴趣。使用自定义，高功率消耗，读出电子设备和快速数字化，已经显示了与宠物大小的BGO晶体低于300 PS FWHM的前景。但是，这些结果无法扩展到由数千个检测器元素组成的完整系统。方法。为了铺平通往全型TOF-PET扫描仪的道路，我们使用Cherenkov发射闪光灯（BGO）研究了及时的ASIC的性能，以及基于FBK的金属沟通的最新SIPM探测器的开发之一。castic是一个高度可辨认的ASIC，具有8个输入通道，12 MW CH -1的功耗和能量测量的极好线性。为了将FASTIC的定时性能置于透视上，进行了比较测量与高功率消耗读数电子设备的比较测量值。主要结果。，对于2×2×3 mm 3和490 ps的最佳CTR FWHM，对于2×2×20 mm 3的Bgo晶体，及其可及时的2×2×3 mm和490 ps。此外，使用20毫米长LSO：CE：CA晶体，已经用castic测量了129 ps fwhm的CTR值，仅与离散HF电子设备获得的95 ps的最新ps略差。明显的能力。在第一次，已经评估了具有可伸缩性ASIC的BGO的定时能力。发现强调了宇宙ASIC在具有出色时机特征的成本效益TOF-PET扫描仪的发展中的潜力。
适合太空应用的低功耗 SiPM 读出 BETA ASIC
摘要 BETA 专用集成电路 (ASIC) 是一种完全可编程的芯片，旨在放大、整形和数字化多达 64 个硅光电倍增管 (SiPM) 通道的信号，功耗约为 ∼ 1 mW/通道。由于其双路增益，BETA 芯片能够解析信噪比 (SNR) >5 的单个光电子 (phes)，同时实现 ∼ 4000 phes 的动态范围。因此，BETA 可以为太空任务和其他应用中的最大速率低于 10 kHz 的 SiPM 读出提供经济高效的解决方案。在本研究中，我们描述了 BETA ASIC 的主要特性，并对其 16 通道版本的性能进行了评估，该版本采用 130 nm 技术实现。ASIC 还包含两个鉴别器，可以提供触发信号，对于 10 phes，时间抖动低至 400 ps FWHM。对于高达 15 位的动态范围，电荷增益测量的线性误差小于 2%。
通过同心环轨迹读数的全脑氘代谢成像可以评估神经葡萄糖代谢的区域变化
Almuhaideb，A.，Papathanasiou，N。和Bomanji，J。（2011）。肿瘤学中的18 F-FDG PET/CT成像。沙特医学史，31（1），3 - 13。Bednarik，P.，Goranovic，D.，Svatkova，A.，Niess，F.，Hingerl，L.，Strasser，B.，Deelchand，D.K.，Spurny-Dworak，B.，Krssak，B.，Krssak，B.，Krssak，M.，Trattnig，M.（1）h磁共振光谱成像在人脑7 t处的氘化葡萄糖和神经递质代谢的代谢。自然生物 - 医学工程，7（8），1001 - 1013。Chiew，M.，Jiang，W.，Burns，B.，Larson，P.，Steel，A.，Jezzard，P.，Albert Thomas，M。，＆Emir，U。E.（2018）。 密度加权同心环的k空间轨迹（1）h磁共振光谱成像在生物医学中的7 t nmr，31（1），e3838。 Clarke，W。T.和Chiew，M。（2022）。 使用低级别方法对MRSI的降解的不确定性。 医学中的磁共振，87（2），574 - 588。 Clarke，W。T.，Hingerl，L.，Strasser，B.，Bogner，W.，Valkovic，L。，＆Rodgers，C。T.（2023）。 使用同心环对人心脏的三维，2.5分钟的7T磷磁共振成像。 生物医学中的 nmr，36（1），e4813。 Cocking，D.，Damion，R。A.，Franks，H.，Jaconelli，M.，Wilkinson，D.，Brook，M.，Auer，D.P。，＆Bowtell，R。（2023）。 d（2）o给药期间7T处的氘脑成像。 医学中的磁共振，89（4），1514 - 1521。 Crameri，F。，Shephard，G。E.和Heron，P。J. （2020）。 滥用科学传播中的色彩。 （2018）。Chiew，M.，Jiang，W.，Burns，B.，Larson，P.，Steel，A.，Jezzard，P.，Albert Thomas，M。，＆Emir，U。E.（2018）。密度加权同心环的k空间轨迹（1）h磁共振光谱成像在生物医学中的7 t nmr，31（1），e3838。Clarke，W。T.和Chiew，M。（2022）。使用低级别方法对MRSI的降解的不确定性。医学中的磁共振，87（2），574 - 588。Clarke，W。T.，Hingerl，L.，Strasser，B.，Bogner，W.，Valkovic，L。，＆Rodgers，C。T.（2023）。使用同心环对人心脏的三维，2.5分钟的7T磷磁共振成像。nmr，36（1），e4813。Cocking，D.，Damion，R。A.，Franks，H.，Jaconelli，M.，Wilkinson，D.，Brook，M.，Auer，D.P。，＆Bowtell，R。（2023）。d（2）o给药期间7T处的氘脑成像。医学中的磁共振，89（4），1514 - 1521。Crameri，F。，Shephard，G。E.和Heron，P。J.（2020）。滥用科学传播中的色彩。（2018）。自然通讯，11（1），5444。de feyter，H。M.，Behar，K。L.，Corbin，Z。A.，Fulbright，R。K.，Brown，P.B.，McIntyre，S.，Nixon，T。W.，Rothman，D。L.和De Graaf，R。A. 用于基于MRI的3D代谢的代谢成像（DMI）的代谢成像（DMI）。 Science Advances，4（8），EAAT7314。 de Graaf，R。A.，Pan，J.W.，Telang，F.，Lee，J.H.，Brown，P.，Novotny，E.J.，Hetherington，H.P。，＆Rothman，D。L.（2001）。 在人脑灰质和白质中glu-cose运输的差异。 典型的血液流量和代谢杂志，21（5），483 - 492。DeGraaf，R。A.，Thomas，M。A.，Behar，K。L.，＆de Feyter，H。M.（2021）。 在基于氘的同位素标记研究中的动力学同位素效应和标记损失的表征。 ACS化学神经科学，12（1），234 - 243。DeWinter，J.C。F.（2013）。 使用学生的t检验，其样本量极小。 实践评估，研究和评估，18（10）。 Dienel，G。A. （2019）。 脑葡萄糖代谢：能量学与功能的整合。 生理评论，99（1），949 - 1045。 Furuyama，J。K.，Wilson，N。E.和Thomas，M。A. （2012）。 光谱成像在体内使用强烈的圆形回声平面轨迹。 医学中的磁共振，67（6），1515 - 1522。A.，Fulbright，R。K.，Brown，P.B.，McIntyre，S.，Nixon，T。W.，Rothman，D。L.和De Graaf，R。A.用于基于MRI的3D代谢的代谢成像（DMI）的代谢成像（DMI）。Science Advances，4（8），EAAT7314。 de Graaf，R。A.，Pan，J.W.，Telang，F.，Lee，J.H.，Brown，P.，Novotny，E.J.，Hetherington，H.P。，＆Rothman，D。L.（2001）。 在人脑灰质和白质中glu-cose运输的差异。 典型的血液流量和代谢杂志，21（5），483 - 492。DeGraaf，R。A.，Thomas，M。A.，Behar，K。L.，＆de Feyter，H。M.（2021）。 在基于氘的同位素标记研究中的动力学同位素效应和标记损失的表征。 ACS化学神经科学，12（1），234 - 243。DeWinter，J.C。F.（2013）。 使用学生的t检验，其样本量极小。 实践评估，研究和评估，18（10）。 Dienel，G。A. （2019）。 脑葡萄糖代谢：能量学与功能的整合。 生理评论，99（1），949 - 1045。 Furuyama，J。K.，Wilson，N。E.和Thomas，M。A. （2012）。 光谱成像在体内使用强烈的圆形回声平面轨迹。 医学中的磁共振，67（6），1515 - 1522。Science Advances，4（8），EAAT7314。de Graaf，R。A.，Pan，J.W.，Telang，F.，Lee，J.H.，Brown，P.，Novotny，E.J.，Hetherington，H.P。，＆Rothman，D。L.（2001）。 在人脑灰质和白质中glu-cose运输的差异。 典型的血液流量和代谢杂志，21（5），483 - 492。DeGraaf，R。A.，Thomas，M。A.，Behar，K。L.，＆de Feyter，H。M.（2021）。 在基于氘的同位素标记研究中的动力学同位素效应和标记损失的表征。 ACS化学神经科学，12（1），234 - 243。DeWinter，J.C。F.（2013）。 使用学生的t检验，其样本量极小。 实践评估，研究和评估，18（10）。 Dienel，G。A. （2019）。 脑葡萄糖代谢：能量学与功能的整合。 生理评论，99（1），949 - 1045。 Furuyama，J。K.，Wilson，N。E.和Thomas，M。A. （2012）。 光谱成像在体内使用强烈的圆形回声平面轨迹。 医学中的磁共振，67（6），1515 - 1522。de Graaf，R。A.，Pan，J.W.，Telang，F.，Lee，J.H.，Brown，P.，Novotny，E.J.，Hetherington，H.P。，＆Rothman，D。L.（2001）。在人脑灰质和白质中glu-cose运输的差异。典型的血液流量和代谢杂志，21（5），483 - 492。DeGraaf，R。A.，Thomas，M。A.，Behar，K。L.，＆de Feyter，H。M.（2021）。在基于氘的同位素标记研究中的动力学同位素效应和标记损失的表征。ACS化学神经科学，12（1），234 - 243。DeWinter，J.C。F.（2013）。使用学生的t检验，其样本量极小。实践评估，研究和评估，18（10）。Dienel，G。A.（2019）。脑葡萄糖代谢：能量学与功能的整合。生理评论，99（1），949 - 1045。Furuyama，J。K.，Wilson，N。E.和Thomas，M。A.（2012）。光谱成像在体内使用强烈的圆形回声平面轨迹。医学中的磁共振，67（6），1515 - 1522。
基于 SFQ 的片上数字读数用于 HPC-QC 集成
完全集成的量子计算架构 • >8-16 倍更高的复用率，消除了开销 • 内置错误校正 • 降低 1,000 倍的能量和热量耗散 • >10 倍更快的时钟速度 + 更低的延迟 • 降低 128 倍的控制脉冲复杂度 • 超导制造商业化就绪 • 系统组件便宜 400 倍
ICARUS‑Q：集成控制和读出单元，可扩展...
我们提出了一种基于 Xilinx 16 通道射频片上系统 (RFSoC) 设备的超导量子比特控制和测量装置。建议的装置由四部分组成：多个 RFSoC 板、用于跨多个板同步每个数模转换器 (DAC) 和模数转换器 (ADC) 通道的装置、用于调整量子比特频率的低噪声直流电源以及用于远程执行实验的云访问。我们还设计了没有物理混频器的装置。RFSoC 板使用高达第三奈奎斯特区的十六个 DAC 通道直接生成微波脉冲，这些微波脉冲由第五和第九个区域之间的八个 ADC 通道直接采样。由 AIP Publishing 独家出版。https://doi.org/10.1063/5.0081232