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量子仪器的不兼容性
测量不相容性捕获了这样一个事实，即并非所有（甚至并非所有成对的）量子测量都能够同时联合测量，它被广泛认为是量子理论最重要的非经典特征之一。不相容性的根源可以在海森堡 [ 1 ] 和玻尔 [ 2 ] 的著作中找到，最典型的例子是无法同时精确测量粒子的位置和动量。不相容性的概念一经认识到，便首先通过精确可观测量的交换关系来刻画，随后推广到具有合适边际的联合测量装置的存在，以涵盖通过正算子值测度（POVM）对量子测量的现代描述（有关简短的历史回顾，请参阅 [ 3 ]）。实际上，许多研究都将 POVM 的不兼容性与贝尔非局域性（因为只有使用不兼容的测量才能违反贝尔不等式）[4、5]、语境性 [6、7、8]、转向 [9]、各种量子信息任务（如状态鉴别 [10、11、12] 和随机存取码 [13、14]）以及一般而言操作理论的非经典性 [15] 联系起来。有关不兼容性的更详细评论，我们鼓励读者参阅 [3、16]。联合可测性的概念是一个操作概念，涉及具有各种类型输入和输出的任何准备、转换或测量设备，因此它不仅限于 POVM。事实上，量子通道（即描述量子系统间变换的装置）的（不）兼容性在 [17] 中被引入，随后在 [18,19,20] 中得到了研究。更一般地说，任何两个系统（经典、量子或混合量子-经典）之间通道的（不）兼容性在 [21] 中得到了考虑。特别是，量子仪器（即装置）的兼容性
Polaris 项目：弥补 CBDC 网络威胁建模方面的差距
该分析表明，现有威胁建模技术存在差距，可能无法充分应对威胁和相关的安全控制，从而无法妥善保护利用新技术（如 DLT、智能合约）的 CBDC 免受 DeFi 领域威胁行为者使用的策略、技术和程序 (TTPs 5 ) 的攻击。具体而言，尽管大多数现有 TTP 可用于对攻击进行建模，但有些需要稍加修改，而存在一些不适合该框架的新攻击媒介，需要创建新的 TTPs。提供了可用于对新型攻击进行建模的新 TTP 示例，并建议使用众包来进一步分析如何使用 MITRE ATT&CK 框架充分建模针对使用 DLT 作为其参考架构一部分的 CBDC 的攻击。此外，“平均攻击时间”（基于本分析中研究的 DLT 攻击）在 DeFi 实施启动和成功入侵之间大约为 10 个月。对于即将推出 CBDC 的央行来说，这是需要注意的关键点——它们必须做好充分准备，充分监控和抵御众所周知的和新颖的 TTP。此外，这项初步分析支持以下论点：可能需要对 MITRE ATT&CK 框架进行官方扩展，以帮助正确模拟针对支持 DLT 的系统的攻击。该分析使用 DLT 作为起点，开始对 CBDC 进行威胁建模和差距分析。即使对于不打算使用 DLT 的 CBDC 实施，围绕其他相关 DeFi 概念（如智能合约）的分析可能仍然有意义。更一般地说，无论采用何种技术，将 MITRE ATT&CK 框架更广泛地应用于 CBDC 可能是任何希望启动大规模试点或全面实施 CBDC 的央行的关键一步。
无法忍受的存在之缓慢：为什么我们的生活速度只有 10 比特/秒？
“快，想一件事。现在我会通过问你一些是非问题来猜那个东西。”几个世纪以来，“二十个问题”游戏一直是一种流行的思维挑战。如果问题设计得当，每个问题都会揭示有关神秘事物的 1 比特信息。如果猜测者经常获胜，这表明思考者可以在几秒钟内访问大约 2 20 至 1 百万个可能的项目。因此，思考速度 - 不受任何限制 - 相当于几秒钟内的 20 比特信息：10 比特/秒或更低的速率。更一般地说，人类行为的信息吞吐量约为 10 比特/秒。我们回顾了近一个世纪以来涉及人类认知各个方面的测量结果：感知、行动或 - 如上例所示 - 想象力。一般方法是评估一个人在给定时间内可能执行的一系列可能操作。在此过程中，我们需要一个明确的标准来区分动作和其噪声变化。香农熵量化了“信号”和“噪声”之间的区别，最终得出了信息速率，以比特/秒表示（见方框 1）。这种信息论方法使我们能够比较不同心理任务和过程、同一大脑中不同神经结构、不同物种以及大脑和机器之间的处理速度。这只是描述人类经验的一个框架，但它通过比较分析提供了宝贵的见解。特别是，我们的周围神经系统能够以更高的速率从环境中吸收信息，大约为千兆比特/秒。这定义了一个悖论：人类行为的微小信息吞吐量与行为所基于的大量信息输入之间存在巨大差距。这个巨大的比率——大约 100,000,000——在很大程度上仍未得到解释。
产品和工艺设计中的操作层次
操作标准化。操作标准化的目的是减少生产不同部件所需的操作数量。这也会减少所需工具和设备的数量。每台机器的操作类型的减少会减少单台机器的设置时间，从而最大限度地提高运行时间与空闲时间的比率。为了便于标准化组件和操作，工程师应使用标准组件并系统地查阅机械手册，这些手册是工程选择的参考[11]。设置时间分析。减少设置时间对于解决严重影响生产过程灵活性的问题至关重要。应用 Shingo 的 SMED（单分钟模具更换[12]）方法，丰田将压力机的设置时间从几个小时缩短到几分钟。较低的设置时间是实现有效重复制造流程的必要条件，也是实现 2 级和 3 级目标的主要因素之一。装卸时间分析。减少装卸时间（在自动化工厂中指码垛和卸垛时间）旨在最大限度地提高运行时间与装卸时间之间的比率。减少这些时间的措施与工件几何形状、所用夹具和自动装卸设备有关。柔性制造系统 (FMS) 的装卸时间减少可以减少操作员数量并影响托盘传送带的大小。更一般地说，通过使用自动装载机减少通用机床上装卸时间的措施不得导致设置时间增加，否则会降低机器的灵活性。防错装置。防错装置，字面意思是万无一失的装置，旨在避免人为错误，从而提高工作质量和安全性。防错装置的许多应用示例都出现在混合型号生产线中，在这些生产线中，交替使用不同的型号可能会导致频繁的装配错误。
产品和工艺设计中的操作层次
级别 1 — 操作标准化。操作标准化的目的是减少生产不同部件所需的操作数量。这也会减少所需的工具数量和设备数量。每台机器的操作类型减少会减少单台机器的设置时间，从而最大限度地提高运行时间与空闲时间的比率。为了促进标准化组件和操作的任务，工程师应使用标准组件并系统地查阅机械加工手册，这些手册是工程选择的参考[11]。设置时间分析。减少设置时间对于解决严重影响生产过程灵活性的问题至关重要。应用 Shingo 的 SMED（单分钟模具更换[12]）方法，丰田得以将压力机的设置时间从几个小时缩短到几分钟。较短的设置时间是实现有效重复制造流程的必要条件，也是实现 2 级和 3 级目标的主要因素之一。装卸时间分析。减少装卸时间（在自动化工厂中指码垛和卸垛时间），旨在最大限度地提高运行时间与装卸时间之间的比率。减少这些时间的措施与工件几何形状、所用夹具和自动装卸设备有关。柔性制造系统 (FMS) 的装卸时间减少可减少操作员数量，并影响托盘传送带的尺寸。更一般地说，旨在减少通用机床上装卸时间的操作（通过使用自动装载机实现）不得导致设置时间增加，否则会降低机器的灵活性。防错装置。防错装置，字面意思是万无一失的装置，旨在避免人为错误，从而提高工作质量和安全性。在混合型号生产线中可以找到许多防错装置的应用示例，其中交替使用不同的型号可能会导致频繁的装配错误。
ASEN 5335，航空航天环境：教学大纲
航空航天环境是 RSESS 重点领域的核心课程，旨在向您介绍近地空间环境及其对航天器、通信系统、宇航员等的影响。从事空间技术或应用的航空航天工程师需要对环境有广泛的了解，以便适当地设计他们的航天器。但更一般地说，任何对太空充满热情的人都会对了解太空环境的不同区域、它们如何相互耦合和影响以及它们如何影响我们的日常生活感兴趣。我们将“近地”空间环境定义为受太阳影响的环绕地球的空间区域，也是我们大多数卫星运行的地方。因此，本课程重点介绍环绕地球的空间环境——不要指望了解太阳系、星系、行星际空间等。但是，我们将研究其他行星周围的环境，以便与地球进行比较，例如“近木星”空间环境。近地空间环境从地球表面一直延伸到弓形激波，弓形激波是磁层的外边界。在这个环境中，有不同的重叠区域：由中性分子和原子组成的大气层；电离层，大气中的气体被电离；等离子层，气体完全电离并被困在地球磁场中；以及辐射带，其中包含高能电子和质子。这些区域受到地球磁场的影响，而该磁场占主导地位的区域称为磁层。磁层内有不同种类的粒子、不同的电流以及各种复杂的等离子体和电磁波。此外，环境中还包含我们太阳系中的尘埃和流星体，以及我们直接负责的航天器和轨道碎片。在本课程中，我们将了解每个区域、它们存在的原因以及它们对航天器、宇航员和社会各个方面产生的积极和消极影响。它们对航天器和宇航员有电和辐射影响；对 GPS 和其他航天器的通信信号有影响；磁场扰动对地面有影响；尘埃和流星体对航天器有影响；等等。本课程分为多个模块，涵盖太空环境的每个区域，每个模块大约持续两周。在每个模块中，将阅读指定
稳定性实验
指示与上层量子算法所期望的相比，可观测量当前是否为负。在跟踪等效可观测量的各种选择之间的一个关键区别是，不同的选择可以有不同的副产品算子。从一种逻辑可观测量的选择转移到另一种逻辑可观测量是一种簿记操作，其中副产品算子之间的关系由分离可观测量的稳定器的测量结果决定。因此，最终，在空间中移动逻辑可观测量归结为将许多稳定器测量的贡献正确地乘以其副产品算子。例如，考虑一个具有逻辑可观测量 XL = + X 1 X 2 X 3 和测量的稳定器可观测量 XS = + X 1 X 2 X 4 X 5 的系统。假设稳定器测量结果在误差修正后为 − 1 ，这意味着您确信 − XS = +1 。根据此信息，你可以得出 XL = XL · +1 = XL · − XS = − X 3 X 4 X 5 。换句话说，XS 告诉你如何用量子位 3、4 和 5 而不是量子位 1、2 和 3 来表达逻辑可观测量 XL。它允许你将逻辑可观测量从由量子位 1、2 和 3（使用副积运算符 +1）支持移动到由量子位 3、4 和 5（使用副积运算符 − 1）支持。在现实场景中，由于代码距离大或路由距离长，移动逻辑可观测量将涉及将数百甚至数百万个稳定器乘以可观测量的副积运算符。如果这些稳定器的任何一个（或三个、五个等）测量值错误，则移动的逻辑可观测量的符号将是错误的。这是一个逻辑错误；这将导致灾难性的情况，即量子计算机执行的上层算法将默默地产生糟糕的结果。计算稳定剂的大型乘积与容错量子计算的相关性在量子纠错领域是众所周知的 [ RHG07 ；Hor+12 ；Cha+22 ；CC22b ；CC22a ]。移动逻辑可观测量需要将许多稳定剂相乘，如果将所有东西永远放在同一个地方，就不可能进行任何计算。因此，能够可靠地计算巨大的稳定剂乘积极其重要。鉴于这些事实，奇怪的是没有完善的实验来直接验证计算大型稳定剂乘积的能力（类似于记忆实验是直接验证随时间保存量子比特的能力的完善基准 [ GQ21 ；Rya+21 ；Zha+22 ；Kri+22 ；And+20 ]）。本文提出的实验类型“稳定性实验”的目标就是填补这一空白。从高层次来看，稳定性实验实际上与记忆实验非常相似（见图 2）。记忆实验之所以有效，是因为它们设置了一个跨时间的全局不变量的情况，然后检查该不变量。不变量是指在时间结束时测量的状态应该与在时间开始时准备的状态相匹配。这使得记忆实验有些退化。测量结果是提前知道的，因此在算法上不需要在运行时执行所有那些昂贵的量子操作。在大型量子计算中，你会希望优化掉任何看起来像记忆实验的东西。稳定性实验也通过创建和验证全局不变量来工作。主要区别在于，稳定性实验不是使用跨时间的全局不变量，而是设置一个跨空间的全局不变量的情况。具体来说，在稳定性实验期间，稳定器区域的乘积的正确值是提前知道的。这使得稳定性实验有些退化，就像记忆实验一样，在实践中，在大型量子计算中，你会希望优化掉任何看起来像稳定性实验的东西。不过，通过避免删除退化的冲动，你可以将运行时计算的乘积与已知的正确值进行比较。这样您就可以确定您的纠错系统在快速确定稳定器区域的这些乘积方面有多好。有几个原因值得对稳定性实验的结果感兴趣。例如，稳定性实验可用于确定需要多少轮才能达到逻辑量子位正确移动的期望确定性水平。更一般地说，稳定性实验可用于量化“类时码距离”（稳定器测量重复的次数）是否需要小于或大于“类空码距离”（表面代码斑块的直径）。通常假设这些数字是相同的，但没有严格的理由要求它们必须相同。图 2 给出了对稳定性实验感兴趣的更抽象的理由：稳定性实验隐藏在常见量子计算的拓扑时空图中。对稳定性实验感兴趣的最后一个原因是，由于其代码距离在稳定性实验中，稳定器区域的乘积的正确值是预先已知的。这使得稳定性实验有些退化，就像记忆实验一样，在实践中，在大型量子计算中，你会想要优化掉任何看起来像稳定性实验的东西。不过，通过避免删除退化的冲动，你可以将运行时计算的乘积与已知的正确值进行比较。这可以让你确定你的纠错系统在快速确定稳定器区域的这些乘积方面有多好。有几个原因值得对稳定性实验的结果感兴趣。例如，稳定性实验可用于确定需要多少轮才能达到所需的确定性水平，即逻辑量子位被正确移动。更一般地说，稳定性实验可用于量化“类时码距离”（稳定器测量重复的次数）是否需要小于或大于“类空码距离”（表面码斑的直径）。通常假设这些数字是相同的，但没有严格的理由要求它们必须相同。图 2 给出了对稳定性实验感兴趣的更抽象的理由：稳定性实验隐藏在常见量子计算的拓扑时空图中。对稳定性实验感兴趣的最后一个原因是，由于其代码距离在稳定性实验中，稳定器区域的乘积的正确值是预先已知的。这使得稳定性实验有些退化，就像记忆实验一样，在实践中，在大型量子计算中，你会想要优化掉任何看起来像稳定性实验的东西。不过，通过避免删除退化的冲动，你可以将运行时计算的乘积与已知的正确值进行比较。这可以让你确定你的纠错系统在快速确定稳定器区域的这些乘积方面有多好。有几个原因值得对稳定性实验的结果感兴趣。例如，稳定性实验可用于确定需要多少轮才能达到所需的确定性水平，即逻辑量子位被正确移动。更一般地说，稳定性实验可用于量化“类时码距离”（稳定器测量重复的次数）是否需要小于或大于“类空码距离”（表面码斑的直径）。通常假设这些数字是相同的，但没有严格的理由要求它们必须相同。图 2 给出了对稳定性实验感兴趣的更抽象的理由：稳定性实验隐藏在常见量子计算的拓扑时空图中。对稳定性实验感兴趣的最后一个原因是，由于其代码距离因为它的代码距离因为它的代码距离
安全科学：一门情境科学 - HAL-ENAC
更一般地说，新概念、理论或方法的出现并不是安全科学中被广泛探索的领域。从更广泛的角度来看，库恩（1962）在其关于科学革命结构的论文中指出，异常或违背预期的存在是新范式的驱动力，即无法用现有理论或概念解释的事实。然而，除了现有科学发展作为新范式驱动力的局限性之外，库恩还承认“科学之外的条件可能会影响那些试图通过提出一项或另一项革命性改革来结束危机的人可用的替代方案范围” 135（库恩，1962 年，第 x 页）。这些外部条件中的一个重要方面是科学家可用的思想世界。根据作者的说法，愿景的转变不仅仅源于个人的天才，无论是亚里士多德还是伽利略，也源于他们所处的世界，尤其是当时的知识环境和可用的知识。虽然科学革命的影响并不深远，但 Jasanoff (2004) 强调科学与社会发展息息相关。“科学和社会是共同产生的，彼此支持对方的存在”（Jasanoff，2004 年，第 17 页）。因此，探索社会背景对于理解科学发展的起源是有意义的。更接近安全，其他作者指出了环境对安全愿景和方法发展的影响。Merritt & Maurino (2004) 说明了文化因素的作用，也说明了可用于进行研究的资源的作用，不仅是财务或技术资源，还有不断获取新思想和理论的途径 (第 176 页)。政治背景的影响也得到了强调，特别是在切尔诺贝利事故后安全文化概念的出现方面 (Dekker, 2019)。最近，在思考安全科学的未来时，Dekker (2020) 将最近的安全发展与新自由主义联系起来，强调了整体政治、经济和社会背景对安全及其演变的影响。简而言之，科学发展似乎可能受到更广泛背景的影响，这种背景超出了科学本身已确定的局限性和需求。153 154
波音 737 Max MCAS 的承诺理论说明...
两架波音 737 Max 飞机不幸坠毁，导致全球范围内的飞机停飞，事故原因也引起了广泛调查。飞机设计（包括其软件）的飞行安全性受到质疑，主要集中在被称为机动特性增强系统 (MCAS) 的软件组件上。在本文中，我们针对故障和缺陷可能进入飞机人机系统 1 的方式的讨论提出了一些初步考虑。鉴于软件开发的速度，软件工程安全性尤其是一个快速变化的主题。它始于对故障模式的非正式定义 [2]，并主要通过讨论特定技术及其安全属性而得到扩展。最近，有关事件“事后分析”和系统学习的方法已经开发出来 [3–5]。更一般地说，系统安全（重点是飞行安全）历史悠久，文献丰富（例如，参见 [6–9]），并且与系统稳定性的更广泛概念相关 [1,10,11]，但分析工具主要是非正式和启发式的，因此有相当大的空间用于更受约束的分析推理语言。引入承诺理论的某些方面作为此类分析的工具是这项工作的目标之一。软件在当今几乎所有复杂系统中都发挥着作用。人们越来越多地关注“算法”——其中“算法”一词包含了关于系统在特定条件下应该如何反应的一系列设计决策。有人（也许很大胆，当然是非正式地）说算法“决定”系统在不同情况下做出的决策；但算法是可能路径的逻辑树——它们还可以利用实时收集的数据或通过学习技术从经验中收集的数据。在结论部分，我们将回到算法的概念。因此，确定性的建议夸大了算法的能力。我们真正能说的是，他们的承诺会以某种方式影响结果。最近关于使用机器学习的讨论，比如自动驾驶汽车 [12, 13]，说明了对软件算法的依赖往往存在复杂性不匹配的情况。当出现重大故障时，某些系统组件（包括软件组件）可能会成为激烈的公开辩论的主题，这些辩论是在高度抽象的层次上进行的，因此远离技术现实。在本研究中，我们基于以下假设进行分析：
Ferronostics：利用 PET 测量肿瘤亚铁来预测对铁靶向癌症疗法的敏感性
尽管几十年来人们已经知道癌症对铁有着无尽的渴望，但直到最近才出现了一种化学方法，利用这种改变的状态进行治疗，即针对癌细胞中扩大的细胞浆不稳定铁池 (LIP)。最先进的治疗方法包括与 LIP 反应产生细胞毒性自由基物质（在某些情况下还会释放药物有效载荷）和加剧 LIP 诱导的氧化应激以引发铁死亡的分子。在患者中有效地实施 LIP 靶向疗法需要生物标记来识别那些 LIP 升高最高、因此最有可能死于 LIP 靶向干预的肿瘤。为了实现这一目标，我们测试了肿瘤对新型 LIP 感应放射性示踪剂 18 F-TRX 的摄取是否与肿瘤对 LIP 靶向疗法的敏感性一致。方法：在 10 个皮下和原位人类异种移植模型中体内评估了 18 F-TRX 的摄取。优先考虑神经胶质瘤和肾细胞癌，因为这些肿瘤在 Broad Institute 癌细胞系百科全书中具有最高的 STEAP3（一种将三价铁还原为亚铁氧化状态的氧化还原酶）相对表达水平。在携带 U251 或 PC3 异种移植瘤的小鼠中比较了 LIP 激活的前药 TRX-CBI（可释放 DNA 烷化剂 CBI）的抗肿瘤作用，这两种肿瘤分别具有高和中等水平的 18 F-TRX 摄取。结果：18 F-TRX 显示出广泛的肿瘤蓄积范围。抗肿瘤评估研究表明，TRX-CBI 强烈抑制了 U251 异种移植瘤（具有最高 18 F-TRX 摄取量的模型）的生长。此外，抗 U251 肿瘤作用显著高于 PC3 肿瘤作用，这与治疗前肿瘤中 18 F-TRX 确定的 LIP 相对水平一致。最后，剂量测定研究表明，成年雄性和雌性小鼠的估计有效人体剂量与其他 18 F 基成像探针相当。结论：据我们所知，我们报告了第一个证据，即可以使用分子成像工具预测肿瘤对 LIP 靶向治疗的敏感性。更一般地说，这些数据为核治疗诊断模型带来了新的维度，表明需要成像来原位量化亚稳态生物分析物的浓度以预测肿瘤药物敏感性。