摘要:本综述全面概述了用于制造植入式微电极的 3D 打印技术,用于在心血管和神经退行性疾病的早期诊断中电化学检测生物标志物。这些疾病的早期诊断对于改善患者预后和减轻医疗系统的负担至关重要。生物标志物是这些疾病的可测量指标,而植入式微电极为其电化学检测提供了一种有前途的工具。在这里,我们讨论了各种 3D 打印技术,包括立体光刻 (SLA)、数字光处理 (DLP)、熔融沉积成型 (FDM)、选择性激光烧结 (SLS) 和双光子聚合 (2PP),重点介绍了它们在微电极制造中的优势和局限性。我们还探讨了用于构建植入式微电极的材料,强调了它们的生物相容性和生物降解特性。研究了电化学检测的原理和所使用的传感器类型,重点介绍了它们在检测心血管和神经退行性疾病的生物标志物中的应用。最后,我们讨论了 3D 打印植入式微电极领域的当前挑战和未来前景,强调了它们在改善早期诊断和个性化治疗策略方面的潜力。关键词:3D 打印、植入式微电极、心血管和神经退行性疾病、电化学检测、早期诊断、个性化治疗、立体光刻、生物标志物
探索微塑料 (MP) 对陆地系统影响的科学研究仍处于早期阶段,但已证实接触塑料会对多种生物产生各种有害健康影响。虽然最近的研究表明单一 MP 聚合物对蜜蜂具有毒理学影响,但不同聚合物组合及其对认知和行为表现的影响仍然未知。为了填补这一知识空白,我们研究了 MP 单独和组合对蜜蜂 Apis mellifera 认知能力的影响。我们评估了三种不同浓度(0.5、5 和 50 mg/L -1 )的聚苯乙烯 (PS) 和有机玻璃 (PMMA) MP 以及两者的组合 (MIX) 的急性口服毒性,并分析了它们对蔗糖反应性和食欲嗅觉学习和记忆的影响。我们还利用双光子荧光显微镜 (TPFM) 结合优化版 DISCO 透明化技术,探索了这些 MP 是否能够到达昆虫大脑并积聚在大脑中。结果表明,PS 降低了觅食者对蔗糖的反应性,而 PMMA 没有显著影响;然而,PMMA 和 PS 的组合对蔗糖反应性有明显的负面影响。此外,PMMA 和 PS 以及 MIX 都会损害蜜蜂的学习形成和记忆检索,其中 PS 的影响最为严重。关于我们用 TFPM 进行的大脑成像分析,我们发现仅口服三天后,MP 就可以渗透并积聚在大脑中。这些结果引起了人们对 MP 可能对中枢神经系统造成的潜在机械、细胞和生化损伤的担忧。
• 名称:SBBS 学生奖学金 • 资助者:伦敦玛丽女王大学生物与行为科学学院 (SBBS) • 申请截止日期:2025 年 4 月 30 日 23:59 • 预计开始日期:2025 年 9 月 15 日(2025 年 9 月入学)项目概述伦敦玛丽女王大学生物与行为科学学院 (SBBS) 现接受为期 3 年的博士生资助申请。感知视觉世界是由外侧皮层中的一组区域(称为腹侧视觉流)实现的。根据一个完善的模型 [1],这些区域形成一个分层处理流,其中早期区域编码基本刺激特征,而后期区域则对更复杂的刺激(如物体和面部)作出反应。该模型提高了我们解码神经活动的能力,但未能解释神经激活如何转化为视觉感知——具体来说,信息如何在神经回路中“编码”。本博士生奖学金旨在通过因果方法来解决这个问题,以识别神经动力学的时空光遗传学扰动,从而实现对自然视觉刺激的感知。该项目将使用小鼠作为模型生物,并采用基于全息术的双光子光遗传学 [2] 来激活腹流皮层区域的神经元集合。该项目将采取以下步骤:1. 训练小鼠进行视觉纹理辨别任务,任务难度通过参数调整
量子计算的优势。15 在大量纠缠簇态下,利用光子进行通用量子计算是可能的。16–18 集成量子光子学为基础量子物理研究和深度量子应用的实现提供了一个紧凑、可靠、可重新编程和可扩展的平台。19 利用成熟的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 制造工艺,集成光子量子技术自 2008 年在硅波导电路上的受控非逻辑门中首次演示以来取得了重大进展。20 这包括先进材料系统的开发、20–32 主要量子通信协议的实现、28、32、33 以及量子计算和量子模拟算法的原理验证演示。34–36 我们推荐参考文献 19 和 37 中有关这些主题的其他评论。在本综述中,我们总结了在集成硅光子量子芯片上产生、操纵和测量纠缠光子态的实验进展。在第二部分中,我们介绍了片上量子态在单光子不同自由度 (DoF) 中的表示。在第三部分中,我们介绍了集成参量光子对源(非纠缠光子对)。然后,在第 4 部分中,我们将重点介绍各种类型的光子纠缠态,包括纠缠双光子态和多光子纠缠态
摘要:二维有机-无机卤化铅钙钛矿由于其光电特性(例如高太阳能转换效率和可见光区域可调的直接带隙)而引起人们的极大兴趣。然而,二维晶体结构中缺陷态的存在会影响这些特性,导致其带隙发射发生变化以及出现非线性光学现象。在这里,我们研究了缺陷态的存在对二维混合钙钛矿 (BA) 2 (MA) 2 Pb 3 Br 10 的非线性光学现象的影响。当两个脉冲(一个以 800nm 为中心的窄带泵浦脉冲和一个带宽为 800-1100nm 的超连续脉冲)入射到钙钛矿薄片上时,会发生简并四波混频 (FWM),其峰值对应于晶体中存在的缺陷态的能级。与非共振 FWM 过程中发生的虚拟跃迁相比,缺陷态的载流子寿命更长,这使得更多的电子能够被第二个泵浦光子激发,从而导致缺陷能级的 FWM 信号增强。随着薄片厚度的增加,双光子发光的猝灭现象也得到了观察,这归因于厚度较大时薄片内缺陷的存在增加。该技术展示了使用 FWM 检测晶体中缺陷能级的潜力,可用于各种光电应用。关键词:钙钛矿、非线性光学、材料、缺陷、荧光 ■ 简介
硬币赋予的自由度,如 [3, 9] 所述。这与所谓的离散时间 QW 形成对比,在离散时间 QW 中,额外的硬币自由度会定期翻转 [3]。我们特意保留这种命名法,以便与 QW 社区建立联系。这也是合理的,因为周期性驱动的 Floquet 问题 [10] 的物理实现仍然会随时间不断演变,例如参见下面等式 (1) 中的 QKR 哈密顿量。我们现在利用 AOKR 实验的多功能性来实现基于这种 CTQW 的量子搜索协议。但我们的主要目标不是提高高度专业的计算机科学算法的性能,而是提出一种方法,通过该方法可以使用玻色-爱因斯坦凝聚态 (BEC) 的标准实验在由 BEC 形成的一维离散动量态网格基组内进行简单的量子搜索。该基础由周期性势能定义,该势能以双光子反冲为单位,以离散步骤改变 BEC 的动量。本文结构如下:第 2 部分,在简要介绍量子共振条件下 AOKR 的时间演化之后,我们介绍了适用于我们实验系统的搜索协议。因此,我们提出了两种不同的技术,以通过测量特定演化后的动量分布来获得所需状态。在第 3 部分,我们讨论了搜索协议的时间缩放,最后对用于搜索的 CTQW 的实现的重复性和命中时间进行了一般性评论。第 4 部分总结了本文。
LPP-CNRS,巴黎综合理工学院,法国帕莱索 Jean-Paul Booth 是法国国家科学研究中心 (CNRS) 的研究主管,该中心自 2000 年起驻扎于法国综合理工学院等离子体物理实验室。他在牛津大学物理化学实验室获得博士学位,后加入 CNRS(最初在格勒诺布尔大学)。他还曾担任加州 Lam Research Corporation 的技术总监 (2006-08),负责应用于等离子蚀刻反应器的传感器和终点检测。他专门从事反应气体中低压等离子体的物理和化学实验研究及其与表面的相互作用。他专注于微电子行业材料加工中的射频等离子体,目前正致力于通过全面的诊断测量对双原子气体中的等离子体模型进行严格验证。他完善并应用了许多新颖的光学诊断技术(单光子和双光子激光诱导荧光、高灵敏度宽带吸收光谱、腔衰荡光谱、同步真空紫外吸收)来测量绝对反应物种密度和动力学。他还开发了用于带电粒子诊断的新型电探针和微波共振技术,以及用于现场控制工业等离子体过程的更简单的传感器。他还对电容耦合射频等离子体的物理学感兴趣:射频击穿、甚高频等离子体中的电磁效应,以及用于控制离子和电子通量和能量分布的定制电压波形激励。
目前,人们致力于实现分子的精密光谱和量子态控制。与原子相比,分子的种类要多得多,它们具有更丰富的结构,可以提供完全不同的功能,并更适合某些任务,例如,对各种基础物理测试的灵敏度更高[1-4]。高内部状态相干性和跨频率量子信息转换的潜力也使分子在量子信息处理方面具有吸引力[5-9]。尽管近年来取得了令人瞩目的进展,但分子的量子态制备、检测和控制仍然比原子更困难[10-14]。量子逻辑光谱(QLS)[15]在研究带电粒子,特别是分子离子方面显示出巨大的前景和多功能性。它依靠原子“逻辑”离子种类对联合平移运动进行协同冷却和状态读出,并能够实现难以控制的带电粒子(“光谱”离子)的量子态制备、操纵和光谱分析[16-18]。在我们的实验中,所有针对分子离子的激光器都会驱动远失谐的受激双光子拉曼跃迁,而这些跃迁不依赖于分子的特定能级结构。这一点,加上对平移自由度的协同冷却和量子逻辑读出也可以在对分子结构细节要求不高的情况下进行,使得 QLS 可用于多种离子种类。为了探索分子的新应用,以高分辨率测量跃迁频率和其他特性,并解释在这种前所未有的精度水平下变得相关的微小系统效应也至关重要。特别是,自旋和原子核的相对运动增加了
未来的量子网络将具有配备多个量子存储器的节点,从而允许多路复用 14 和纠缠蒸馏策略,以提高交付率并减少端到端 15 纠缠分发的等待时间。在这项工作中,我们引入了用于多路复用量子中继器 16 链的准局部策略。在完全局部策略中,节点仅根据对自身状态的了解做出决策。在我们的 17 准局部策略中,节点增加了对中继器链状态的了解,但不一定是 18 完整的全局知识。我们的策略利用了这样的观察结果:对于节点必须做出的大多数决策 19,它们只需要掌握有关它们所属链的连接区域的信息,而不是整个 20 链。通过这种方式,我们不仅获得了优于局部策略的性能,而且还降低了全局知识策略固有的经典 21 通信 (CC) 成本。我们的策略在实际相关的参数范围内也优于众所周知的、被广泛研究的嵌套净化和加倍交换策略。我们还仔细研究了纠缠蒸馏的作用。通过分析和数值结果,我们确定了蒸馏有意义且有用的参数范围。在这些范围内,我们还解决了以下问题:“我们应该先蒸馏再交换,还是反之亦然?”最后,为了提供进一步的实用指导,我们提出了一种基于多路复用的中继器链的实验实现,并通过实验演示了关键元素,即高维双光子频率梳。然后,我们通过对两个具体内存平台(即稀土离子和金刚石空位)的模拟结果,评估了我们基于多路复用的策略在这种真实网络中的预期性能。
望远镜系统的角分辨率受限于相干孔径的大小,孔径越大,角分辨率越精细。这可以通过制造更大的望远镜来实现,或者通过组合多个望远镜阵列来模拟更大的望远镜。后者允许用户在探测器之间创建非常长的基线,而无需使用单个的大型探测系统;使用甚长基线干涉测量法 (VLBI) 的望远镜系统已经能够获得更高质量的天文物体图像。然而,直接探测 VLBI 对于较高频率的光子(例如可见光子)来说更加困难,因为这些波长在光纤中的传输损耗较大,并且无法直接记录光频率的电场(与射电望远镜相比,射电望远镜的信号可以先以电子方式记录,然后像事件视界望远镜 [ 1 ] 一样进行“干涉”)。 Gottesman、Jennewein 和 Croke 提出通过检测望远镜之间的相关性来规避这一限制,每个望远镜都由一个天文光子和一个地面光子的叠加组成(望远镜之间的相对相位可控)[2]。本质上,这两个过程之间存在量子力学的双光子干涉,其中天文光子进入一个望远镜,地面光子进入另一个望远镜,反之亦然。干涉可见度作为望远镜基线分离的函数的变化决定了两个望远镜处光源的相互相干性,进而通过范西特-泽尔尼克定理,人们可以确定光源的强度分布[3]。在这里,我们使用来自自发参量下转换(SPDC)的光子进行了原理验证演示。