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航空航天 | MDPI
飞机设计本质上是一项多学科工作，在此过程中，多个工程师团队之间必须交换数据和信息，每个团队都拥有特定领域的专业知识。管理协作组之间的数据传输、可能的翻译和存储非常复杂且容易出错。采用标准化、以数据为中心的方案存储所有数据可提高一致性并降低误解和冲突的风险。为了有效实现这一点，必须首先努力在分析模块和数据档案之间开发合适的接口。此外，设计过程的每个阶段对设计和分析工具的保真度和分辨率都有不同的要求。对于稳定性和控制分析以及飞行模拟，需要生成气动力、力矩和导数的查找表。不同的飞行分析工具需要不同的表格/输入格式。例如，代尔夫特理工大学开发的飞行分析器和模拟器 PHALANX [ 1 – 4 ] 需要一组三维力和力矩系数表，每个控制通道单独作用。多保真度气动建模旨在以最佳的计算资源分布覆盖整个飞行包线的飞行状态参数空间。这又需要一个标准化的、以数据为中心的方案来托管数据，这些数据可用于可变的保真度。标签 Li （其中 i = 0、1、2、3）用于对计算模型及其软件实现的保真度级别进行分类：
量子景观中的非平凡对称性及其对量子噪声的弹性
对参数化量子电路（PQC）的成本景观知之甚少。然而，PQC在量子神经网络和变异量算法中都采用，这可能允许接近量子的优势。此类应用需要良好的优化器来培训PQC。重点的工作重点是专门针对PQC量身定制的量子意见的操作器。但是，对成本景观的无知可能会阻碍这种优化者的进步。在这项工作中，我们在分析中证明了PQC的两个结果：（1）我们在PQC中找到了指数较大的对称性，在成本景观中产生了最小值的指数较大的变性。另外，可以将其作为相关超级参数空间体积的指数减少。（2）我们研究了噪声下对称性的弹性，并表明虽然在噪声下是保守的，但非积极通道可以打破这些对称性并提高最小值的脱位，从而导致多个新的局部最小值。基于这些结果，我们引入了一种称为基于对称的最小值（SYMH）的优化方法，该方法利用了PQC中的基础对称性。我们的数值模拟表明，SYMH在存在与当前硬件相当的级别的情况下提高了整体优化器性能。总的来说，这项工作从局部门传输中得出了大规模电路对称性，并使用它们来构建噪声知识优化方法。
GABAA和GABAB抑制对同步和不同步状态期间皮质动力学和扰动复杂性的影响
在诊所使用皮质活性模式的时空复杂性的定量估计作为衡量意识水平的量度，但涉及的皮质机制尚未完全了解。我们使用了适合于雪貂（任何性别）大脑皮层在体外（SPCI）中适应多站点记录的摄动复杂性指数（PCI）的版本，以投资GABA能抑制皮质复杂性的作用。我们研究了两个动态状态：慢波活性（同步状态）和非同步活性，分别表达低因果和高因果复杂性。在这两种方案期间对GABA能抑制的进行性阻断揭示了其对新兴皮质活性和SPCI的影响。逐渐的GABA A受体阻滞导致更高的同步，能够将网络从对同步到同步状态，并逐渐降低复杂性（SPCI）。阻断GABA B受体也导致SPCI降低，特别是在同步的慢波状态下。我们的发现表明，抑制的生理水平有助于产生动力学丰富性和时空复杂性。但是，如果抑制作用减少或增强，皮质复杂性会降低。使用计算模型，我们在这种关系中探索了较大的参数空间，并演示了兴奋/抑制平衡与皮质网络表达的复杂性之间的联系。
暗物质的磁岩：暗光子和斧头暗物质感应带有悬浮的超导体
超脑机械传感器为测试新物理学提供了令人兴奋的途径。虽然这些传感器中的许多是为检测惯性力而定制的，但磁悬浮（Maglev）系统特别有趣，因为它们对电磁力也敏感。在这项工作中，我们建议使用磁性悬浮的超导体通过其与电磁作用的耦合来检测暗光子和轴突暗物质。几个现有的实验室实验以高频搜索这些黑暗象征的候选者，但很少有人对低于1 kHz的频率敏感（对应于深色 - 物质M dm m dm≲10-12ev）。作为机械谐振器，磁性悬浮的超导体对较低的频率敏感，因此实验室实验目前无法探索的探针参数空间也可以。暗光子和轴线暗物质可以采用振荡的磁场，该磁场驱动磁性悬浮的超导体的运动。当暗物质康普顿频率与悬浮的超导体的捕获频率匹配时，这种运动会得到共鸣。我们概述了对暗物质敏感的磁性超导体的必要模块，包括宽带和共振方案的规格。我们表明，在Hz≲f dm≲kHz频率范围内，我们的技术可以在深色photon和Axion Dark Matter的实验室探针中达到领先的灵敏度。
可扩展且高度可调的导电氧化物界面
导电氧化物界面引起了广泛关注，这既是因为基础科学的原因，也是因为氧化物电子设备的潜力。这种设备技术成熟的一个重要差距是可扩展性和控制电子特性的途径，这可能会缩小设备工程空间。在这里，我们展示并解释了高度可调的导电氧化物界面的机制。我们使用可扩展且与行业兼容的原子层沉积 (ALD) 技术合成了非晶态-结晶态 Al 2 O 3 /SrTiO 3 界面。在 ALD 室中使用 NH 3 等离子体预处理，并将其持续时间用作电性能的调整参数，其中在室温下观察到三个数量级的薄层电阻跨度。对于导电性最强的样品，我们的结果与使用最先进的外延生长技术（例如脉冲激光沉积）制备的全晶态氧化物界面的最高载流子密度值相当。我们将导电性的起源确定为 NH 3 等离子体预处理引起的 SrTiO 3 还原引起的氧空位。这些结果提供了一种实现导电氧化物界面的简单、可扩展且与工业兼容的途径，具有广泛的参数空间，为氧化物器件工程提供了多功能且灵活的工具包。
实际约束下卫星量子密钥分发的有限密钥性能
全球规模的量子通信网络将需要高效的长距离量子信号分布。在没有量子存储器和中继器的情况下，光纤通信信道会因指数损耗而受到范围限制。卫星通过利用更温和的平方反比自由空间衰减和长视线来实现洲际量子通信。然而，卫星量子密钥分发 (QKD) 系统的设计和工程非常困难，与地面 QKD 网络和操作的特征差异带来了额外的挑战。对卫星 QKD (SatQKD) 进行建模的典型方法是使用完全优化的协议参数空间和很少的有效载荷和平台资源限制来估计性能。在这里，我们分析了实际约束如何影响 SatQKD 对具有有限密钥大小效应的 Bennett-Brassard 1984 (BB84) 弱相干脉冲诱饵态协议的性能。我们在任务设计中考虑了工程限制和权衡，包括有限的在轨可调性、量子随机数生成率和存储以及源强度不确定性。我们量化了实际的 SatQKD 性能限制，以确定长期密钥生成能力，并提供重要的性能基准来支持即将进行的任务的设计。
t'Fermi-Hubbard模型
在量子临界点（QCP）的范式中，在高-T C超导体的现象学描述中取得了很大的成功，这是一种属于多种外来相的父母状态，其特征在于密集的纠缠和缺乏明确定义的Quasiparticles。然而，实际材料中关键制度的微观起源仍然是一个悬而未决的问题。另一方面，有一个流行的观点，即单频T -T'Hubbard模型是捕获超导化合物的主要相关物理的最小模型。在这里，我们建议QCP的出现与实际空间中的纠缠紧密相连，并确定其在孔掺杂T -t'Hubbard模型的相图上的位置。为了检测QCP，我们研究了四乘四分之二的plaquette中地点间量子相互信息的加权图，该图可以通过精确的对角化解决。我们证明，这种图的某些定量特征被视为复杂的网络，在模型的参数空间中表现出特定的子元素的特殊行为。这种方法使我们能够克服由有限尺寸效应造成的困难，并在小晶格上即使在无法访问相关函数的长距离渐近学的小晶格上，也可以识别过渡点的前体。
可扩展且高度可调的导电氧化物界面
导电氧化物界面引起了广泛关注，这既是因为基础科学的原因，也是因为氧化物电子设备的潜力。这种设备技术成熟的一个重要差距是可扩展性和控制电子特性的途径，这可能会缩小设备工程空间。在这里，我们展示并解释了高度可调的导电氧化物界面的机制。我们使用可扩展且与行业兼容的原子层沉积 (ALD) 技术合成了非晶态-结晶态 Al 2 O 3 /SrTiO 3 界面。在 ALD 室中使用 NH 3 等离子体预处理，并将其持续时间用作电性能的调整参数，其中在室温下观察到三个数量级的薄层电阻跨度。对于导电性最强的样品，我们的结果与使用最先进的外延生长技术（例如脉冲激光沉积）制备的全晶态氧化物界面的最高载流子密度值相当。我们将导电性的起源确定为 NH 3 等离子体预处理引起的 SrTiO 3 还原引起的氧空位。这些结果提供了一种实现导电氧化物界面的简单、可扩展且与工业兼容的途径，具有广泛的参数空间，为氧化物器件工程提供了多功能且灵活的工具包。
锂电池快充设计的多目标优化...
锂离子电池快速充电是现代电动汽车的关键，它既要考虑充电时间，又要考虑电池的退化。快速充电优化面临的挑战包括：(i) 可能的充电协议空间维度高，而实验预算往往有限；(ii) 对电池容量衰减机制的定量描述有限。本文提出了一种数据驱动的多目标充电方法，以最大限度地缩短充电时间，同时最大限度地延长电池循环寿命，其中使用切比雪夫标量化技术将多目标优化问题转化为一组单目标问题，然后使用约束贝叶斯优化 (BO) 有效地探索充电电流的参数空间并处理充电电压的约束。此外，利用多项式展开技术将连续变电流充电协议引入到所提出的充电优化方法中。在基于多孔电极理论的电池模拟器上证明了所提出的充电方法的有效性。结果表明，与包括线性近似约束优化（COBYLA）和协方差矩阵自适应进化策略（CMA-ES）在内的最新基线相比，所提出的基于约束BO的方法具有更优的充电性能和更高的采样效率。此外，还讨论了随着充电协议中使用的自由度数量的增加，充电性能及其不确定性的增加。
和动量解决的光发作研究使用时间...
超快泵和探针脉冲的时间分辨光发射是一种具有广泛应用潜力的新兴技术。实时记录非平衡电子过程，化学反应中的瞬态状态或电子和结构动力学的相互作用为未来的研究提供了有趣的机会。将价值波段和核心水平光谱与用于电子，化学和结构分析的光电子衍射相结合，需要少数10 fs的软X射线脉冲，其中大约10 MeV光谱分辨率，目前可在高复兴速率的频率射击器激光器下可用。我们已经构建并优化了在Flash/pg2上委托使用的多功能设置，该设置将自由电子激光功能和用于光发射研究的多维录制方案结合在一起。我们使用带有飞行时间记录的全场成像动量显微镜作为以空前效率（k x，k y，e）参数空间（k x，k y，e）映射的检测器。我们的仪器可以在几个EV的结合能量范围内成像最多7Å-1直径的全表面布里渊区，同时解决约2.5×10 5数据素体。在36.5 eV和109.5 eV的光子能量下测量的范德华半导体WSE 2中使用超快激发态动力学