在基于量子的计算方法领域,密度泛函理论 (DFT) 尤其引人注目,因为它能够以相对较低的计算成本为广泛的系统产生准确的结果。8 因此,每年都有大量的计算研究利用 DFT 计算。例如,美国国家能源研究科学计算中心 (NERSC) 报告称,2018 年其超级计算机资源的近 30% 仅用于 DFT 计算。9 广泛的研究和开发工作不断致力于优化 DFT 计算的性能和准确性,从而产生了大量开源和商业 DFT 软件包。10 一些软件包可以利用专用硬件(例如通用图形处理单元 (GPU))来承担大部分工作负载。 11 − 17 然而,在传统的 DFT 实现中,即没有对密度矩阵或哈密顿矩阵进行特定的稀疏性假设,计算成本与描述系统所用轨道数量 N 的三次方成比例(在本文中称为 O(N3) DFT),并且这种立方缩放通常使模拟大型系统(如蛋白质−配体复合物或金属−有机框架)18 的成本变得非常昂贵。
十六年前,斯科特·阿伦森 (Scott Aaronson) 在雷·拉弗拉姆 (Ray Laflamme) 的见证下指出,量子力学 (QM) 类似于一个操作系统,其余的物理学科都在这个操作系统上运行应用软件(广义相对论除外,“因为它还没有成功移植到这个特定的操作系统”)。在此之前,教育家和杰出的计算机科学家 (Umesh Vazirani) 凭借敏锐的洞察力才意识到,可以通过量子位和量子门的语言对 QM 进行完整而一致的介绍。更近一点,另一位博学者 (Terry Rudolph) 凭借深刻的直觉才意识到,通常作为这种方法基础的线性代数可以用中学生可以理解的简单重写系统来代替。重写系统是计算机科学的基础,事实上,它们就是计算机科学的组成部分(例如,图灵机和 lambda 演算),所以这些都是非常幸运的发展。此外,线性代数先修课程现在与机器学习牢牢地共享在计算机科学本科课程中,机器学习这一主题经历了一次非常深刻而突然的复兴。量子信息科学与技术 (QIST) 本质上是跨学科的,涵盖物理学、计算机科学、数学、工程学、化学和材料科学。我们提出了三个课程计划,将 QIST 主题(通过量子计算)纳入计算机科学本科课程
摘要 神经接口的最新发展使得实时和非侵入性地跟踪运动神经元脉冲活动成为可能。这种新颖的接口可以通过直接从人类神经系统中提取潜在的高维控制信号,为人类运动增强提供有希望的基础。然而,尚不清楚人类能够多灵活地控制单个运动神经元的活动,以有效增加可用于同时协调多个效应器的自由度数量。在这里,我们为人类受试者(N = 7)提供有关支配单个肌肉(胫骨前肌)的运动单元 (MU) 对的放电模式的实时反馈,并鼓励他们通过跟踪二维空间中的目标来独立控制 MU。受试者学习控制策略以针对各种 MU 组合完成目标跟踪任务。这些策略很少对应于神经活动开始时对单个 MU 的独立输入信号的意志控制。相反,MU 激活与 MU 对的共同输入一致,而 MU 对中单个 MU 的激活主要通过改变去募集顺序来实现,这可以通过运动神经元兴奋性的历史依赖性变化来解释。这些结果表明,基于对单个 MU 的独立突触输入的灵活 MU 募集不太可能,尽管去募集可能反映了神经元内在兴奋性的变化或输入或调制。
摘要:本文提出了一种完全基于标准单元的共模反馈 (CMFB) 环路,该环路具有显式电压参考,可提高伪差分标准单元放大器的 CMRR 并稳定直流输出电压。后一个特性允许对基于此类级联的运算跨导放大器 (OTA) 进行稳健偏置。报告了对 CMFB 的详细分析,以深入了解电路行为并得出有用的设计指南。然后利用所提出的 CMFB 构建适用于自动布局和布线的完全标准单元 OTA。参考商用 130 nm CMOS 工艺的标准单元库的模拟结果表明,当驱动 1.5 pF 负载电容时,差分增益为 28.3 dB,增益带宽积为 15.4 MHz。OTA 在 PVT 和失配变化下表现出良好的稳健性,并且由于面积有限,实现了最先进的 FOM。
抽象目标尽管成像和病理评估取得了重大进展,但良性和恶性胆道狭窄之间的早期分化仍然具有挑战性。内窥镜逆行胆管造影术(ERCP)用于研究胆道狭窄,使胆汁的收集。我们测试了下一代测序(NGS)突变无细胞DNA(CFDNA)的诊断潜力。设计了一组可疑胆汁狭窄的患者(n = 68)的前瞻性队列。使用对临床实验室实施开放的NGS面板,将初始病理诊断的性能与在第一次ERCP时收集的胆汁CFDNA的突变分析(oncomine pan-Cancancer无细胞的无细胞测定法)进行了比较。导致初始病理诊断将这些狭窄分类为良性(n = 26),不确定(n = 9)或恶性(n = 33)。该诊断的敏感性和特异性分别为60%和100%,因为在最初良性或不确定狭窄的26个随访中,有26个和八个。对我们的NGS分析的恶性肿瘤的敏感性和特异性,此处称为Bilemut,分别为96.4%和69.2%。重要的是,在扩展随访后,四个双双阳性阳性中的一个发生了胰腺癌。值得注意的是,在初始诊断良性或不确定狭窄的患者中,双肿瘤的恶性肿瘤的敏感性为100%。对30个配对胆汁和组织样品的分析也证明了双血片的出色表现。在初始诊断阶段实施BILEMUT的胆道狭窄可以显着改善恶性肿瘤的检测,减少患者临床治疗的延迟,并帮助选择靶向疗法的患者。
1. 简介 当今社会,微电子技术被广泛应用于各种设备中。电子设备在世界范围内的快速普及,促使人们开始审视新技术,尤其是存储器。存储器越来越多地用于生物、无线和可实现设备中。存储器的各个部分在现代 VLSI 系统中组织起来。半导体存储器是 VLSI 架构不可或缺的一部分。RAM(随机存取存储器)有两种形式:SRAM(静态随机存取存储器)和 DRAM(动态随机存取存储器)[2]。动态一词表示理想存储电容器的电荷必须定期刷新,这就是 DRAM 很少使用的原因。为了提高稳定性和功耗,已经提出了许多SRAM单元设计,但传统的6T单元仍然提供了尺寸和性能的良好平衡,因为传统的6T单元具有非常紧凑和简单的结构,但是其操作电压最小并且受到相互冲突的读写稳定性要求的限制,因此它不用于超低电压操作。有几种针对存储器单元的设计提案以提高速度和功率,其中一种技术专注于提高SNM的低功耗(其他存储器配置(7T,8T,9T)各有优缺点)[1]。六个MOSFET组成一个典型的SRAM单元。四个晶体管(PM0,PM1,NM0和NM1)存储一位并形成两个交叉耦合的反相器。有两种稳定状态,用数字 0 和 1 表示。传统的 6T 单元很简单,但在低压下稳定性较差,因此我们努力通过各种方法提高其读写稳定性,例如双轨电源、负位线、带动态反馈管理的单位线等。然而,为了正常运行,6T SRAM 的
dz2 方向的键与 d xy 平面上的键结合,从而显著减轻 JT 畸变并抑制放电至 2.0 V 时的相变。按照这种策略,制备的尖晶石基正极实现了约 290 mA hg -1 的高可逆容量和高达 957 W h kg -1 的能量密度,并且循环稳定性得到改善。这项工作为传统尖晶石正极以低成本和可持续的方式应用于高能量密度 LIBs 找到了新的机会。关键词:锂离子电池;尖晶石基正极;局部结构连接;限制 Jahn-Teller 畸变;高能量密度。1. 简介为了应对电动汽车 (EV) 和电网储能系统 (PGESS) 对锂离子电池 (LIBs) 日益增长的需求,关键挑战之一是设计低成本、高能量密度的正极材料。 [1-3] 与现有的钴基和镍基层状正极材料(如 LiCoO 2 和 LiNi 1-xy Co x Mn y O 2(0 ≤ x+y ≤ 0.5))相比,锰基尖晶石氧化物 LiMn 2 O 4 因成本低、工作电压可接受而引起了广泛关注。[4-6] LiMn 2 O 4 已广泛应用于便携式移动电源,但由于能量密度低(<500 W h kg -1 ),未在电动汽车和 PGESS 中使用。用 Ni 部分替代 Mn,尖晶石 LiMn 2-x Ni x O 4(0< x <1)(LMNO)在接近 4.7 V 处表现出由 Ni 2+ /Ni 4+ 氧化还原对贡献的额外电位平台,将能量密度推高至 580 W h kg -1 。 [7-10] 尽管如此,由于只有尖晶石骨架上 8a 位上的锂离子可以可逆地嵌入/脱出,因此相对较低的容量(<140 mA hg -1 )可以进一步改善。 为了获得更高的容量,一种方法是将电位窗口从 3.0 - 4.8 V 扩展到 2.0 - 4.8 V,因为额外的锂离子可以在 3.0 V 以下嵌入 16c 位。 在此过程中,Mn 4+ 会还原到接近 Mn 3+ 的低价态,从而引起严重的 Jahn-Teller (JT) 畸变和从立方相到四方相(1T)的剧烈相变。 [11,12] 晶格对称性降低导致的晶格体积变化大和各向异性应变大,会在块体中引起裂纹,从而导致电接触丧失和结构降解,最终导致容量衰减。因此,通过抑制JT畸变来抑制立方-四方相变是提高3.0 V以下循环稳定性的关键。长期以来,尖晶石正极的研究主要集中在进一步提高结构稳定性,通过用Li、[6,13]Mg、[14,15]替代Mn或Ni
谈到物联网,网络安全标签是全球许多地区(新加坡、英国、欧盟等)的热门话题。一个有趣的部分是标签的基准。一个明智的选择是使用现有的 NIST 8259 最低安全要求,该要求已经引起了业界的广泛关注。标签可能还会引入一个级别概念(例如 1 到 3),类似于白色家电能效等级。另一个有趣的观点是供应商将如何证明他们已经遵守了这些要求。对于较低级别,这可以通过自我声明来完成,而较高级别可能需要由 UL 或 SGS 等测试机构进行独立验证。后者需要定义测试概念并标准化测试向量以进行主观测试。这可能会变得复杂。由于较高的标签级别可能会针对更大的评估深度和更深入的测试,另一方面,范围内的物联网设备将各自具有丰富而复杂的功能。因此,每个物联网设备的工作量很大,反过来,这种方法很难扩展。
谈到物联网,网络安全标签是全球许多地区(新加坡、英国、欧盟等)的热门话题。一个有趣的部分是标签的基准。一个明智的选择是使用现有的 NIST 8259 最低安全要求,该要求已经引起了业界的广泛关注。标签可能还会引入一个级别概念(例如 1 到 3),类似于白色家电能效等级。另一个有趣的观点是供应商将如何证明他们已经遵守了这些要求。对于较低级别,这可以通过自我声明来完成,而较高级别可能需要由 UL 或 SGS 等测试机构进行独立验证。后者需要定义测试概念并标准化测试向量以进行主观测试。这可能会变得复杂。由于较高的标签级别可能会针对更大的评估深度和更深入的测试,另一方面,范围内的物联网设备将各自具有丰富而复杂的功能。因此,每个物联网设备的工作量很大,反过来,这种方法很难扩展。
近年来,晶体管技术的进步使得人们能够设计出越来越复杂的集成电路。随着在降低功耗和提高性能方面取得的巨大成就,在考虑深度扩展技术时也面临着新的挑战。明显的工艺变异性、老化和辐射效应是经常出现的设计挑战,其重要性也日益增加 [1-5]。集成电路越来越容易受到单个高能粒子撞击的影响,可能会产生破坏性或非破坏性的影响。当粒子撞击触发 CMOS 电路中固有的 PNPN 结构中的寄生晶体管时,就会发生单粒子闩锁 (SEL),这可能会产生破坏性影响 [6]。当高能粒子从顺序逻辑元件撞击晶体管的敏感区域并沉积足够的电荷以扰乱电路时,单粒子翻转 (SEU) 会以位翻转的形式出现。此外,组合逻辑电路容易受到单粒子瞬态 (SET) 效应的影响,这种效应表现为粒子与处于关断状态的晶体管漏极电极相互作用产生的寄生瞬态电流。这并不是单粒子效应 (SEE) 的详尽列表 [7]。辐射加固设计 (RHBD) 技术已经开发出来,用于应对不同辐射条件下电子电路的辐射效应