未知量子状态的传送[1-3]是量子信息科学的基石。但是,标准传送协议的完美实现[1]需要高度脆弱的单元。因此,在实际情况下,必须考虑不完美的单线[4,5],其中资源状态偏离完美单元的程度,控制着传送的实现中的退化。最终,如果不完美的增长超出了一定阈值,则可以通过经典手段满足或超过所产生的限制,这表明标准传送协议不再提供任何量子优势。在这封信中,我们表明,即使资源状态与完美的单元显着不同,如果发送者和接收器可以访问量子开关[6-14],则可以保留如此量子优势。实际上,我们表明,实际上,更高的缺陷可能对量子传送更有帮助。量子开关是具有因果秩序叠加的过程的一个示例[7,8,15]。最近已利用此类过程来改善查询复杂性任务[16],增强了量子通道的经典能力[6,9,11],并改善了稳态量子量子温度计[17]。目前的工作将其拟合到该范式中,这是另一个明确的例子,其中因果秩序的叠加产生了有限的操作优势。
量子比特 (qubits) 由于与环境的交互不受控制,容易出现多种类型的错误。纠正这些错误的常用策略是基于涉及惊人硬件开销的量子比特架构 1 。一种可能的解决方案是构建本质上可以防止某些类型错误的量子比特,这样可以大大减少纠正其余错误所需的开销 2–7 。然而,这种策略依赖于一个条件:对量子比特的任何量子操作都不能破坏精心设计的保护 5,8 。一种称为猫量子比特的量子比特被编码在量子动力系统的亚稳态流形中,从而获得持续、自主的防位翻转保护。在这里,在超导电路实验中,我们实现了一个猫量子比特,其位翻转时间超过 10 秒。这比之前发布的猫量子比特实现提高了四个数量级。我们制备并成像了量子叠加态,并测量了大于 490 纳秒的相位翻转时间。最重要的是,我们在不破坏位翻转保护的情况下控制了这些量子叠加的相位。该实验以前所未有的水平展示了量子控制和固有位翻转保护的兼容性,展示了这些动态量子比特在未来量子技术中的可行性。
摘要:将纳米磁性和旋转型扩展到三个维度(3D)为基本和技术研究提供了巨大的机会。然而,探测复合物3D几何形状对磁性现象的影响构成了重要的实验和理论挑战。在这项工作中,我们研究了使用Direct-Write纳米纳米化的铁磁3D纳米维克的磁电信号。由于电流和磁化的3D矢量性质,发生了几种磁电效应的复杂叠加。通过在3D磁场下进行电测量,结合了宏种模拟和有限的元素建模,我们删除了叠加的效果,从而构成了3D几何形状如何导致与众所周知的磁性磁性ectectects ectects的异常角度依赖性,例如一方面的依从性。至关重要的是,我们的分析还揭示了非共线性电磁场的强大作用,该场固有的3D纳米结构导致角度依赖的磁磁磁力强,对总磁电信号有很大贡献。这些发现是理解3D Spintronic系统的关键,并基于进一步的基本和基于设备的研究。关键字:磁转运,几何效应,3D纳米磁性,旋转型,3D纳米构型S
量子力学是20世纪最大的成就之一,从根本上改变了我们对物理宇宙的思考方式。但是,它也是最神秘的科学理论之一。在这个谜团的核心是所谓的量子。对量子状态的叠加的测量表明,在两个远距离分离的量子系统之间可以存在强大的非经典相关性,从而导致所谓的量子“距离处的怪异动作” 1。这代表了量子力学最引人注目的量子之一,并且是最基本的量子力学资源,在许多量子计算和Quantum Information应用中发挥了重要作用。纠缠曾经在量子上下文中严格讨论。其关键特性之一是非局部性,这意味着一个量子系统的测量似乎会影响一个纠缠量子系统的状态,即一定的距离,看似与特殊的相对性相矛盾。贝尔的措施2对此相关性进行了测试,以拒绝爱因斯坦 - 波多尔斯基 - 罗森(EPR)Paradox 3中所述的局部“隐藏变量”。量子纠缠是量子库和量子信息的基础。然而,这些量子的实现和应用中的缺点包括由于环境而导致的信号水平较低和敏感性降解,因此要求“单击”检测重合“点击”检测。最近,有很大的兴趣使用经典的光场构建纠缠状态,以期保留
化学响应阀是基于通道的微流体学的必不可少的设备。1-3这样的系统选择性地操纵/控制了由外部输入触发的一小部分液体内部的液体或隔室。通常,微流体阀是通过使用刺激反应性聚合物作为活性材料设计的。1,2不同的基于聚合物的阀,由电气4,5或磁场控制,6个红外光,7,8温度,9和pH 10。尽管如此,替代性响应式设备的设计,对不同和更复杂的物理化学参数(例如手性)敏感,这是一个有趣的挑战。手性是元素颗粒,分子甚至宏观物体的基本对称特性。11通常将系统定义为手性,如果它作为一对无法叠加的“左手”和“右手”的镜像图像(对映异构体)。由于它们在医学,化学或生物化学中的众多应用,手性分子引起了人们的关注。11,例如,对于生物系统,可以为定义的生物受体设计特定的药物化合物,其中手性用于调整相互作用的性质。12因此,对映体相互作用最终会控制和扰动生物学功能,因此,在生物系统中,对映认知至关重要。尽管已经开发出不同的光谱法来有效地鉴定手性探针,但13-
摘要:自人类诞生以来,是什么产生了意识体验的问题就一直让思想家们着迷,但它的起源仍然是个谜。近年来,由于大型语言模型的发展,意识这一话题得到了越来越多的关注,这些模型现在可以说是通过了图灵测试,即智能的操作测试。然而,智能和意识并没有明显的联系,任何遭受过严重牙痛的人都可以证明这一点——疼痛会产生强烈的感觉并吸收我们所有的意识,但并没有发生任何特别智能的事情。在自然科学中,这个话题经常遭到质疑,因为到目前为止,还没有达成任何以独立于观察者的方式测量意识体验的内容或强度的协议。在这里,我们提出了一个新颖的提议:只要形成量子力学叠加,就会产生有意识的体验。我们的提议有几个含义:首先,它表明叠加的结构决定了体验的感质。其次,量子纠缠自然地解决了绑定问题,确保了现象体验的统一性。最后,主动性时刻可能与叠加态的形成相吻合。我们概述了一个研究计划,通过一系列量子生物学实验来实验性地测试我们的猜想。应用这些想法开辟了通过脑量子计算机接口扩展人类意识体验的可能性。
摘要:技术进步和新材料、先进材料的开发使从三维(3D)打印过渡到四维(4D)打印的创新成为可能。3D打印是通过沉积叠加的材料层来精确创建具有复杂形状的物体的过程。当前的3D打印技术允许放置两种或多种不同聚合物材料的细丝,再加上随着时间推移或在外部刺激作用下改变形状的智能材料的开发,使我们能够创新并迈向一个新兴的研究领域,即创新的4D打印技术。4D打印使得制造用于各种技术应用的执行器和传感器成为可能。目前,其最重要的发展是智能纺织品的制造。4D打印的潜力在于模块化制造,其中织物与打印材料的相互作用使得能够创建生物启发和仿生设备。本综述的核心部分总结了主要外部刺激对4D纺织材料的影响,然后介绍了主要应用。形状记忆聚合物为纺织行业带来了当前和潜在的机遇,包括开发用于抵御极端环境的智能服装、辅助假肢、智能夹板或矫形器(用于帮助肌肉进行医疗恢复)和舒适设备。未来,智能纺织品将发挥更加重要的作用,因此可以预见 4D 打印在未来十年的应用领域。
解释人工智能的决策已成为一个重要的研究课题。使用深度学习进行图像分类取得了长足的进步(Krizhevsky 等人,2012 年;LeCun 等人,2015 年),引起了人们对解释图像分类结果的浓厚兴趣。尽管可解释人工智能 (XAI) 有许多应用,但本文首先关注学习对图像进行分类。然后,我们讨论可解释人工智能的更广泛含义。最近的会议包括有关可解释人工智能的教程和研讨会。有几项关于 XAI 的很好的调查(Chakraborty 等人,2017 年和 Došilović 等人,2018 年)。这不是其中之一。相反,在与放射学和眼科学专家以及鸟类识别专家一起研究问题之后,我们得出结论,现有技术仍有很大改进空间。该领域需要更多的方向和方法,包括明确 XAI 的目标,特别是在用户、专家和图像分类方面。尽管 XAI 的一些最初目标是“向人类用户解释他们的决定和行动”(Gunning & Aha,2018),但目前最先进的技术是以开发人员为中心,而不是以用户为中心。解释图像分类的主要方法是为图像上叠加的显着图或热图上的像素或区域分配重要性分数,用颜色尺度(红色、橙色、黄色……)可视化区域的重要性。为创建热图而开发的方法包括遮挡灵敏度(Zeiler &
高能粒子碰撞测量的解释在很大程度上依赖于完整事件发生器的性能,其中包括计算硬过程和随后的部分子簇射步骤。随着量子设备的不断改进,需要专用算法来挖掘计算机可以提供的潜在量子。我们提出了用于量子门计算机的通用和可扩展算法,以促进螺旋度振幅和部分子簇射过程的计算。螺旋度振幅计算利用旋量和量子比特之间的等价性以及量子计算机的独特功能来同时计算所涉及的每个粒子的螺旋度,从而充分利用计算的量子性质。通过同时计算 2 → 2 过程的 s 和 t 通道振幅,进一步利用了相对于传统计算机的这一优势。部分子簇射算法模拟了两步离散部分子簇射的共线发射。与经典实现相比,量子算法为整个部分子簇射过程构建了一个具有所有簇射历史叠加的波函数,从而无需明确跟踪单个簇射历史。这两种算法都利用了量子计算机在整个计算过程中保持量子态的能力,代表了描述 LHC 完整碰撞事件的量子计算算法的第一步。
摘要:帕金森氏病影响的患者的生活质量通过含有左旋多巴和碳纤维的药物改善,从而恢复了大脑中的多巴胺浓度。因此,此类药品的负担得起的质量控制非常重要。在此报道,通过碳纤维组中的选择性凝结反应和酸性氧化醛醇含量溶液中的甲基氨基氢功能组的选择性凝结反应对抗帕金森药物中碳纤维的简单和廉价的比色定量。通过使用ETOH:H 2 O 1:1(λmaxMax 〜415 nm)在70°C中使用吲哚-3-甲醛(I3a)进行了光学测定,持续4 h,持续4 h,如LC-MS分析所证实的。A filter-based plate reader was used for colorimetric data acquisition, providing superior results in terms of analytical performances for I3A, with a sensitivity ~50 L g − 1 and LOD ~0.1 mg L − 1 in comparison to a previous study based on vanillin, giving, for the same figures of merit values, about 13 L g − 1 and 0.2–0.3 mg L − 1 , respectively.标准溶液和药物的校准曲线几乎是可叠加的,因此不包括赋形剂和添加剂的干扰,在线性动态范围内具有很好的可重复性(AV RSD%2-4%)(10 mg l -1 –1 –150 mg l -1)。