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UCSb 成为量子殖民地
欢迎阅读最新一期的《Convergence》。虽然如今我们很难忽视全球范围内利用量子现象进行计算、传感、通信和其他重要应用的竞赛，但有些人可能不太注意加州大学圣塔芭芭拉分校在新兴量子领域的突出地位。自 2019 年该校被命名为美国国家科学基金会首个量子铸造厂以来，加州大学圣塔芭芭拉分校多个工程系和 STEM 系的教职员工一直在量子领域的许多领域处于领先地位。他们与加州大学圣塔芭芭拉分校以及世界各地的同事合作，特别是在材料科学、物理学和光子学领域，在理解和产生先进技术所需的量子现象方面取得了重要进展。文章“聚焦：加州大学圣塔芭芭拉分校成为量子殖民地”（第 18 页）是了解校园量子领域正在发生的事情的入门读物。鉴于加州大学圣塔芭芭拉分校长期以来在材料科学方面的实力——量子铸造厂选址于此的一个主要因素——这似乎是与材料与化学教授兼材料研究实验室主任 Ram Seshadri 进行教师问答的好时机。您会在第 16 页看到他对一系列材料相关主题的引人入胜、亲切的解读。本期还报道了（第 12 页）另一个主要新设施，即极端和特殊真菌、古菌和细菌生物铸造厂 (ExFAB)。这个最先进的实验室由 2200 万美元资助，由化学工程和生物工程教授 Michelle O'Malley 领导，是美国第一个专注于生活在极端和不寻常环境中的尚未开发和未探索的微生物的 NSF 生物铸造厂。近年来，太空科学蓬勃发展，机械工程学教授 Emily Dressaire 最近向国际空间站发送了一系列实验，旨在更好地了解呼吸窘迫综合征 (RDS) 的流体动力学，这是一种常与 Covid 19 相关的并发症。在第 10 页，阅读在接近零重力的条件下进行实验如何推动她的研究。您还将了解材料科学家 Jim Speck 获得的两个主要奖项（第 28 页），一个是 Vannevar Bush 教师奖学金，以继续他在与 LED 效率损失相关的一些鲜为人知的物理方面的开创性工作，另一个是 ARPA-E 奖，用于开发超高效的下一代电源开关。另一项 ARPA-E 奖授予了机械工程学助理教授 Yangying Zhu（第 30 页），她正在研究一种新的海水淡化方法，可以将该过程中消耗的能量减少一半。与往常一样，《新闻简报》（第 4 页）介绍了一系列有趣的简短内容，包括 Shellphish 团队参加 DARPA 网络安全挑战赛的后续报道。他们最近进入了决赛，并赢得了 200 万美元。希望您喜欢这期！
2023-2024 - 加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院
欢迎来到加州大学圣巴巴拉分校工程学院。我们之所以成为全美顶尖工程学院之一，有很多原因。我们汇聚了一支出色的师资队伍，他们的成员在其所在的科学界享有很高的声誉。事实上，加州大学圣巴巴拉分校的教授是全球同行中被引用次数最多的教授之一，这证明了他们研究的质量和创造力。大部分教师被选入享有盛誉的国家科学院和国家工程院。我们校园里有六位诺贝尔奖获得者，其中五位是工程和科学领域的教师。我们也是一群聪明、有成就、精力充沛的优秀学生的家园。这些 1,600 多名本科生追求着各种各样的兴趣，为学习环境的质量以及校园生活的整体丰富性做出了巨大贡献。
专业选择 - UCSB 招生
参与：参加职业前教育计划可让您在有资质教师的指导下在当地 K-12 教室担任志愿者。参加校园组织（如 La Escuelita、UCSB SciTrek）是了解如何与学生合作并培养教育技能的好方法。大圣巴巴拉县还为有兴趣与儿童和青少年一起工作的学生提供许多志愿者和兼职机会。考虑与教育非营利组织合作，例如 Cal-SOAP（学生机会和准入计划）、Girls Inc.、LEAP 或圣巴巴拉县教育办公室 - 教育合作伙伴。
行波光电探测器 - UCSB ECE
进步只能来自集体的努力。个人只能做出有限的贡献。即便如此，恰当利用的才能并非靠努力获得，而只是发展起来的。就像我们的才能一样，我们与同时代人的交往是我们选择发展的天赋。我要感谢为我的教育和这项工作做出贡献的几位人士。论文导师就像是研究生智力和职业发展的父母。我的导师 Mark Rodwell 和 John Bowers 也同样认真对待自己的角色。他们的技术指导、支持和动力使这项工作成为可能，并极大地改善了我的生活。我的委员会还包括 Larry Coldren 和 Umesh Mishra，他们全心全意地努力不仅指导杰出的研究，而且传达对成功至关重要的个人和职业方面。教职员工树立了合作与协作的宝贵典范，受到整个部门员工、研究生、访问研究员和博士后研究员的热烈欢迎。Radha Nagarajan 帮助我开发了我使用的流程。Tom Reynolds 在保持实验室运转的同时，还为个人研究做出了重大贡献，例如行波光电探测器上的抗反射涂层。Rich Mirin 确保他所生长的材料是合适的，并且第一次就做对了。我从 Yih-Guei Wey 那里学到了很多关于高速光电探测器的知识，当时我对他的光电采样测量也非常感兴趣。研究人员之间的日常互动对研究成果、专业成熟度和个人满足感有很大帮助。我与 Scott Allen 和 Masayuki Kamegawa 互动的许多成果，特别是与设备处理相关的成果，都被融入到了这项工作中。Judy Karin 帮助我开始使用光学平台。Dan Tauber、Ralph Spickerman 和 Mike Case 是微波设备和慢波效应领域的同志，我们一起播下了许多想法的种子。Dennis Derickson 向我展示了锁模半导体激光器的详细工作原理。在来到 UCSB 之前，我曾在麦克唐纳道格拉斯公司与 Mark Mondry 共事，我们在两个地方就广泛的主题进行了多次讨论。Anish Goyal
国际申请人-UCSB录取
精算科学，学士学位n人类学，学士学位应用数学，学士学位水生生物学，学士学位n Art，B.A。n亚裔美国研究，学士学位 亚洲研究，学士学位 生物化学，学士学位 生物化学 - 分子生物学，学士学位 生物科学，学士学位，学士学位 Bipopsychology，B.S。 n黑色研究，学士学位 细胞和发育生物学，学士学位 n化学学士学位，学士学位 Chicana和Chicano研究，学士学位 n中文，学士学位 （普通话）n经典，学士学位 沟通，学士学位 n比较文献，学士学位 舞蹈，学士学位，B.F.A。 （需要试听）N Earth Science，B.A。 Earth Science，B.S。 生态与进化，学士学位 经济学，学士学位 经济学与会计学学士 n英语，学士学位 环境研究，学士学位，学士学位 n女权主义研究，学士学位 电影和媒体研究，学士学位 金融数学与统计，学士学位 n法语，学士学位 地理，学士 地理，物理，学士学位 n德语，学士学位 全球研究，学士学位n亚裔美国研究，学士学位亚洲研究，学士学位 生物化学，学士学位 生物化学 - 分子生物学，学士学位 生物科学，学士学位，学士学位 Bipopsychology，B.S。 n黑色研究，学士学位 细胞和发育生物学，学士学位 n化学学士学位，学士学位 Chicana和Chicano研究，学士学位 n中文，学士学位 （普通话）n经典，学士学位 沟通，学士学位 n比较文献，学士学位 舞蹈，学士学位，B.F.A。 （需要试听）N Earth Science，B.A。 Earth Science，B.S。 生态与进化，学士学位 经济学，学士学位 经济学与会计学学士 n英语，学士学位 环境研究，学士学位，学士学位 n女权主义研究，学士学位 电影和媒体研究，学士学位 金融数学与统计，学士学位 n法语，学士学位 地理，学士 地理，物理，学士学位 n德语，学士学位 全球研究，学士学位亚洲研究，学士学位生物化学，学士学位生物化学 - 分子生物学，学士学位生物科学，学士学位，学士学位Bipopsychology，B.S。n黑色研究，学士学位细胞和发育生物学，学士学位 n化学学士学位，学士学位 Chicana和Chicano研究，学士学位 n中文，学士学位 （普通话）n经典，学士学位 沟通，学士学位 n比较文献，学士学位 舞蹈，学士学位，B.F.A。 （需要试听）N Earth Science，B.A。 Earth Science，B.S。 生态与进化，学士学位 经济学，学士学位 经济学与会计学学士 n英语，学士学位 环境研究，学士学位，学士学位 n女权主义研究，学士学位 电影和媒体研究，学士学位 金融数学与统计，学士学位 n法语，学士学位 地理，学士 地理，物理，学士学位 n德语，学士学位 全球研究，学士学位细胞和发育生物学，学士学位n化学学士学位，学士学位Chicana和Chicano研究，学士学位n中文，学士学位（普通话）n经典，学士学位沟通，学士学位n比较文献，学士学位舞蹈，学士学位，B.F.A。（需要试听）N Earth Science，B.A。Earth Science，B.S。 生态与进化，学士学位 经济学，学士学位 经济学与会计学学士 n英语，学士学位 环境研究，学士学位，学士学位 n女权主义研究，学士学位 电影和媒体研究，学士学位 金融数学与统计，学士学位 n法语，学士学位 地理，学士 地理，物理，学士学位 n德语，学士学位 全球研究，学士学位Earth Science，B.S。生态与进化，学士学位经济学，学士学位经济学与会计学学士n英语，学士学位环境研究，学士学位，学士学位 n女权主义研究，学士学位 电影和媒体研究，学士学位 金融数学与统计，学士学位 n法语，学士学位 地理，学士 地理，物理，学士学位 n德语，学士学位 全球研究，学士学位环境研究，学士学位，学士学位n女权主义研究，学士学位电影和媒体研究，学士学位金融数学与统计，学士学位n法语，学士学位地理，学士地理，物理，学士学位n德语，学士学位全球研究，学士学位全球研究，学士学位
替代专业常见问题解答：UCSB的机会
提供了一些优秀的申请人，即文学与科学学院的替代专业。由于空间限制（或由于重大的准备要求，您的首选专业专业的入学）是选择性的。不幸的是，空间与应用程序的比率使得对特定专业的竞争激烈。这些专业中可用的座位数量严格限制了可能的入学率。对于转移申请人，需要进行特定的重大准备，在审查了您的申请后，我们发现您缺少重大准备或不符合GPA要求。
纳米制造设施 - 加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院
atthew Wong 是加州大学圣巴巴拉分校的一名助理项目科学家，他在加州大学圣巴巴拉分校教授 Shuji Nakamura 和 Steven DenBaars 的指导下获得了博士学位。最近，他在全国各地面试教职时参观了许多洁净室。在其中一家洁净室工作过的人了解到 Wong 的家乡后对他说：“加州大学圣巴巴拉分校的设施就像是洁净室中的圣杯。”“在全球半导体界，加州大学圣巴巴拉分校以纳米工厂及其支持的活动而闻名，”电气和计算机工程教授兼纳米工厂主任 Jonathan Klamkin 说。“当未来的教职员工面试并被问及为什么对加州大学圣巴巴拉分校感兴趣时，最常见的答案之一就是‘纳米工厂’。”该实验室在当地和地区范围内发挥着关键作用，该设施的技术和运营经理 Brian Thibeault 将其描述为半导体行业重要的“第二部分”。 “硅产业为我们提供了所有的微电子和计算材料，”他说，“但还有另一个半导体产业，它生产很多东西——产生光的设备，或者手机的射频功率，或者在手机上进行面部识别的设备。这所大学和其他大学开发的所有其他半导体材料使得电子、光学等领域的进步成为可能。我们实验室的生计主要在于‘超越硅’的世界。”实验室每周 7 天、每天 24 小时开放，通常连续数周每天被预订 16 到 18 个小时，每月的计费使用时间约为 6,000 到 7,000 小时。工业用户——从小型本地初创公司到像谷歌这样的巨头，谷歌有一个团队在这里开发量子计算机芯片——占总数的 55% 左右。“我们拥有庞大的工业用户群，在 500 多个行业中，略多于一半的人使用我们的实验室。”
人工智能的崛起 - 加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院
人工智能 (AI) 正在改变我们的世界，大型语言模型 ChatGPT 的出现加速了这一转变。ChatGPT 是一个革命性的 AI 实体，由 GPT-3 提供支持，GPT-3 是一个从互联网中提取的 1750 亿个参数的模型，使其能够表现出类似人类的对话能力。自 2022 年底成立以来，ChatGPT 以其能力让我们惊叹不已，以其潜力点燃了我们的希望，并且不可否认的是，其出乎意料的行为引起了一丝担忧。虽然 ChatGPT 展示了 AI 在自然语言处理方面的巨大潜力，但计算机视觉领域的 AI 已经对从医疗保健和遥感应到材料发现和生物学等科学学科产生了变革性影响。站在新时代的门槛上，人工智能与我们生活的方方面面交织在一起，这似乎是 Convergence 深入研究这一新兴领域的最佳时机。这就是我们在本期封面故事中所做的。“聚焦：人工智能”（第 17 页）揭示了来自加州大学圣塔芭芭拉分校的十三名研究人员的开创性工作，他们正在探索令人振奋、迅速变化的机器智能领域。他们的研究不仅有望揭示人工智能的许多奥秘，而且还将塑造其未来，使我们能够实现其几乎无限的潜力，同时确保它为全人类服务。在本期中，我们还介绍了电气和计算机工程教授 Umesh Mishra（第 8 页），他今年夏天将担任工程学院的下一任院长。在我们的常规“技术前沿”部分（第 30 页）中，我们参观了 UCSB 纳米制造设施，又名“洁净室”。在这个高度协作、具有区域重要性、极其迷人的先进设施中，行业用户和 UCSB 研究人员并肩工作，创造了为现代微电子提供动力的纳米和微米级结构。在其他地方（第 28 页），我们听说了计算机科学教授 Elizabeth Belding 的研究，其中众包“速度测试”被用于绘制全国宽带和蜂窝覆盖质量，这种服务格局往往反映了社会不平等。您还将阅读有关一个跨学科教师团队的文章，他们在国际空间站上进行了自动化实验，以研究气泡动力学背后的基本力量（第 26 页），以及另一个项目（第 32 页），其中研究人员仔细研究了无处不在的、看似平凡的生活事实背后的有趣物理现象：堵塞。本期还采访了化学工程系主任 Rachel Segalman 教授（第 13 页），并以与我们的工程冠军、慷慨的捐赠者 Tunç 和 Lale Doluca（第 34 页）的问答结束。我们希望您喜欢这期，因为它是温暖而轻松的夏天的前奏。
科技前沿 - 加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院
合成生物学涉及对病毒、细菌、植物和酵母等生物体的遗传物质进行改造，使其具有新的理想特性。该多学科领域采用 DNA 测序和基因组编辑等生物技术来修改或改造新生物，旨在应对医学、农业、制造业和环境方面的挑战。例如，科学家正在利用合成生物学开发下一代疫苗，改造能够捕获碳的生物，并为农作物创造养分，以最大限度地减少对工业肥料的需求。新的机器人工作流程和机器学习驱动的技术已经出现，以加速和原型化微生物的设计，以应用于生物技术。这种基础设施位于称为生物铸造厂的设施中，其中大部分由制药和生物技术公司私有和运营。为了扩大获得最先进技术、工作流程、流程和知识的渠道，美国国家科学基金会 (NSF) 创建了生物铸造厂计划。 8 月，美国国家科学基金会宣布向加州大学圣巴巴拉分校提供为期六年、总额为 2200 万美元的资助，用于建立极端和特殊真菌、古菌和细菌生物实验室 (ExFAB)，该实验室由加州大学圣巴巴拉分校牵头，与加州大学河滨分校 (UCR) 和加州州立理工大学波莫纳分校 (CPP) 合作建立。美国国家科学基金会 ExFAB 生物实验室建立了美国首个生物实验室，专注于生活在极端和不寻常环境中的尚未开发和探索的微生物。“我们非常兴奋，因为这笔资金使我们可以使用以前没有人，特别是学术界无法使用的仪器和基础设施，”ExFAB 主任、加州大学圣巴巴拉分校化学工程和生物工程教授 Michelle O'Malley 表示。“该设施将使我们能够开启新一代合成生物学的前景，该合成生物学专注于从自然界中分离出的极端和不寻常微生物。” “UCSB 在推动多学科、中心级科学方面处于世界领先地位，”UCSB 工程学院院长、电气与计算机工程教授 Umesh Mishra 说道。“我们非常自豪能够主办 NSF ExFAB BioFoundry，因为它首次将我们校园的多项优势整合在一起——从海洋科学到化学工程和生物工程。这项金额巨大的 NSF 奖项提升了我们校园的知名度，并成为 UCSB 继续投资生物技术和生物工程的重点。” Foundry 的研究人员将专注于开发技术，以学习自然界中较为不寻常的微生物，这些微生物被称为“极端微生物”，因为它们不符合实验室中的标准生长习性和培养条件。它们可能有不同寻常的营养需求，或者在极高或极低的温度下生长——甚至在没有氧气的情况下——所有这些都使得它们难以用现有基础设施进行研究。“这些极端微生物违背了我们目前对生物学的理解，但它们仍然具有我们想要用于生物技术的特性和成分，比如分解废物的酶，或可用于制造有价值产品和新药物的途径，”奥马利说道，他开创了一个新的研究领域，通过改造厌氧菌将植物废物转化为更可持续的燃料、化学品或生物基材料。
量子力学在-UCSB Physics
我们为整个宇宙绘制一个量子力学框架。在该框架内，我们提出了一个程序，以描述熟悉经验的“准经验领域”的量子宇宙学中的最终起源，并描述了测量过程。量子力学中的预测是由替代历史集的概率做出的。概率（大约遵守概率规则 - ory）只能分配给大约破裂的历史集。的变形是定义的，并且审查了变形的机理。的变形需要对宇宙替代历史的良好粗糙粒度描述。一个准经典结构域由一组替代的破裂历史集组成，这些替代的脱糖历史是由粗糙的碎片描述的，从适当的意义上讲，它与脱碳相一致，其单个分支在时间上表现出很高的经典相关性。我们提出了使这些概念精确和定量的问题。由于初始条件和基本粒子的作用函数，宇宙中出现了一个准经典域。这是一个重要的问题，是否所有的准经典作品都大致相等，或者本质上是否存在各种不相等的问题。测量是与准经典域中变量的相关性。“观察者”（或信息收集和利用系统）是一个复杂的自适应系统，它已演变为利用准经典域的相对可预测性，或者是一组此类域，因为它自身非常粗糙，因此无法区分它。我们建议，要解决量子力学提出的许多解释问题，而不是通过对受试者的进一步审查来实现，因为它适用于可重复的实验室情况，而是通过对宇宙替代历史的检查，源于其初始状况，以及对准经典域问题的研究。