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全皮质双光子介观成像和...
摘要 在主动感官辨别过程中，大脑皮层中的神经活动流受到特定任务的认知需求、运动和内部状态的限制。在行为过程中，大脑似乎从广泛的激活基序中进行采样。要了解这些局部和整体活动模式如何根据自发和任务相关行为进行选择，需要深入研究大面积皮质区域中单个神经元分辨率的密集采样活动。为了实现这一目标，我们开发了记录中尺度 2 光子 Ca 2+ 成像数据的程序，这些数据来自两种新型体内制剂，它们可以同时访问几乎所有的小鼠背部和外侧新皮质。作为原理证明，我们将神经活动与行为原语和高级基序对齐，以揭示大量神经元的存在，这些神经元通过运动和/或唤醒的自发变化协调皮质区域的活动。我们在此详述的方法有助于识别和探索广泛分布、空间异构的神经集合，其活动与行为的不同方面相关。
通过介观模拟阐明的DNA折纸折叠的机制
许多实验和计算工作试图了解DNA折叠的折叠，但是此过程的时间和长度尺寸构成了显着的挑战。在这里，我们提出了一种使用可切换力场的介观模型来捕获单链和双链DNA基序的行为以及它们之间的过渡，从而使我们能够模拟DNA折纸的折叠，最多可达几个千千目标。对小结构的布朗动力学模拟揭示了一个层次折叠过程，涉及将其拉入的折叠前体，然后结晶成最终结构。我们阐明了各种设计选择对折叠顺序和动力学的影响。较大的结构显示出异质的主食掺入动力学，并且在亚稳态状态中频繁捕获，而不是表现出第一阶动力学和实际上无缺陷的折叠的更容易接近的结构。该模型开辟了一条途径，以更好地理解和设计DNA纳米结构，以提高产量和折叠性能。
摘要：腔光力学提供了产生和操纵介观机械谐振器的量子态的可能性，从而实现
个人简介：David Vitali 于 1988 年毕业于比萨大学物理学专业，并于 1994 年获得比萨高等师范学院物理学博士学位。他曾担任北德克萨斯大学（美国）、巴黎高等师范学院、昆士兰大学、布里斯班（澳大利亚）和维也纳大学的客座讲师。自 2015 年起，他担任卡梅里诺大学理论物理学教授。他在国际同行评审期刊上发表了 193 篇出版物，引用次数超过 10700 次，Hirsch 指数 h = 52（SCOPUS 数据库）。他在量子光学和量子信息理论的许多子领域开展了研究，例如纠缠操控、量子通信和量子密钥分发、量子技术的量子光学实现。 2015 年，他被任命为美国物理学会 APS 会士，表彰他“在腔光力学方面的开创性工作，为量子信息处理和量子受限传感提供了理想而灵活的环境；提出了控制量子系统退相干的开创性技术。” 2021 年，他被提名为 OPTICA 高级会员，并协调了多个欧洲项目和许多国家项目，这些项目均与量子技术和量子光力学有关。
量子和介观热力学前沿 2024
按照 FQMT 会议的传统，FQMT'24 将再次汇聚各学科领域的年轻和经验丰富的科学家，共同探讨上述主题。会议的跨学科性质将通过主讲人的选择来体现，他们除了专业之外，还能够报告各自领域的具体成果，还能从与其他领域重叠的更广阔视角来讨论各自领域的最新进展。会议的目标是聚集来自不同物理学分支的重要科学家，他们可以通过交流不同的观点和想法、研究许多不同系统的经验以及研究当前物理学问题的各种理论和实验方法而相互受益。希望此次会议的科学议程安排能再次为提出具有挑战性的问题和难题及其答案做出重大贡献，这些问题和答案对于提高对量子物理学基础、多体物理学、远离平衡系统的量子统计物理学、纳米级和生物系统物理学的理解至关重要，并将进一步激发物理学、化学和生物学不同领域的专家之间的新合作和深入讨论。
使用介观跟踪数据指导从扩散MRI
此预印本版的版权持有人于2023年1月2日发布。 https://doi.org/10.1101/2022.06.02.492838 doi：Biorxiv Preprint
交换耦合介观介观连接钒基-...
摘要：充当潜在量子门的分子多自旋系统需要微调磁相互作用以实现单自旋可寻址性和自旋量子比特的纠缠。我们在此报告一种新的单链钒基-卟啉二聚体的合成，该二聚体结晶为两种不同的伪多晶型。单晶连续波电子顺磁共振研究表明，两个倾斜且可区分的自旋中心之间存在微小但至关重要的各向同性交换相互作用 J ，其数量级为 10 -2 cm -1 。实验和 DFT 研究表明 J 值与卟啉平面倾斜角和扭曲度之间存在相关性。脉冲 EPR 分析表明，两个钒基二聚体保持了单体的相干时间。我们的结果，加上卟啉系统的蒸发性，表明这类二聚体在量子信息处理应用中极具前景。
机械引导的三维介观结构分级组装
具有复杂、层次化几何形状的三维中观结构在自然界中随处可见。此类结构支持植物和动物生命的基本功能，例如用于授粉的花蕊和花瓣、用于控制粘附的壁虎脚和用于减少阻力的鲨鱼鳞片。这些以及生物体中其他三维系统的例子也为电子、[1–5] 光子学、[6–9] 生物传感、[10–13] 储能系统、[14–17] 机械和光学超材料、[18–23] 微型机器人 [24–29] 和其他领域的工程对应物提供了灵感。制造此类结构的方案侧重于直接自上而下或自下而上的技术。[30–33] 虽然这些方法非常实用，但大多数在材料兼容性、几何复杂性和设计多功能性方面也存在一些局限性。例如，3D 打印技术具有较高的结构分辨率和拓扑灵活性，但它们不适用于器件级半导体材料。替代方案
介观成像：为大规模神经动力学提供广阔的视角
光学成像彻底改变了我们监测大脑活动的能力，涵盖了从突触到细胞再到电路的空间尺度。本文，我们总结了介观成像的快速发展和应用，这是一种基于广域荧光的方法，平衡了高时空分辨率和超大视野。通过利用用于神经元活动的荧光报告基因的不断扩展和用于指示剂表达的新策略，介观分析能够测量和关联网络动态与行为状态和任务表现。此外，广域成像与双光子显微镜和电生理学等细胞分辨率方法的结合正在弥合细胞和网络分析之间的界限。总体而言，介观成像为研究大脑功能的光学工具箱提供了一个强大的选项。