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先前知识和技能 这是一节独立的课程，不需要任何专业知识或技能。但是，通过向学生展示美国和前苏联的地图以及月球和首次月球行走的图像，介绍冷战和太空探索的概念可能会有所帮助。 历史背景 早期的太空探索在一定程度上受到美国和苏联之间冷战竞争的推动。太空是两国展示技术优势和领导地位的另一个场所。1957 年，苏联发射了人造卫星斯普特尼克号，美国人感到震惊，这加剧了人们对美国在技术和武器方面落后于苏联的担忧。尽管几个月后美国也用自己的卫星追平了这一壮举，但当苏联于 1961 年 4 月 12 日将尤里·加加林送入轨道，再次创下第一时，紧张局势加剧。尽管肯尼迪总统公开祝贺苏联取得这一里程碑式的成就，但他很快寻找展示美国优势的方法。解决方案：将人类送上月球。总统进一步推进了太空计划，并设定了在 2020 年前将宇航员送上月球的目标。材料
立即发布-Haffner ...
•经济竞争的解决方案：已经能够与灰氢竞争20兆瓦及以上的装置 - 这是替代技术可实现的壮举。•基于低成本生物量能量的经济模型：生物质热解的氢比初级能源成本低（<30€/MWH，通常<20欧元/MWH，与> 70欧元/MWH的含水）相比，与水电解的氢相比，与水的电解相比，与> 70欧元/MWH的氢相比，与含量> 70欧元/MWH相比，脱氧电力的能量和最佳能量效率（通常是70％）。•与电网独立：与电解不同，热解的最低限制取决于电力可用性和成本，从而确保稳定且可预测的产生。•负碳足迹：这项技术通过生物炭共同生产隔离生物碳，在考虑完整的LCA时达到了负碳足迹。3•灵活的采购：这种生物质 - 敏捷技术能够利用各种残留生物量，尤其是农业，确保对原料市场波动的更大自治和弹性，同时显着扩大了可用的资源。
电路
在过去的二十年中，整合的光子学已经迅速发展为一个强大的生态系统，学术界和行业都目睹了巨大的进步。光子综合电路（PIC）的出现，他们承诺在芯片上大规模整合异质组件，并预示着光合作用的新时代。随着集成的扩展，应用程序的范围会扩展，解决了关键领域，例如全光信息处理和计算，健康监测和环境感应，而光电传达，而光学通信将继续推动PIC技术向前。欧洲必须在这一战略性至关重要的领域中率领这种转变并确保领导地位。Photoniques继续对欧洲国家的光子学计划和景观进行开发，而意大利在这个问题上占据了范围。介绍整个生态系统 - 涵盖教育，学术界，行业，计划，生物 - 一篇文章并不是很小的壮举。我对本文的三位作者分享了他们的互补观点和观点的衷心。明年9月在那不勒斯举行的2024年EOSAM会议将提供一个释放此问题的机会，我期待在那里与您见面。
量子通信的容量量量子中继器
在当今的量子通信中，主要问题之一是缺乏可以同时确保高率和长距离的量子中继器设计。最近的文献已经建立了端到端能力，这些容量是通过量子网络中量子和私人通信的最一般协议可以实现的，其中包括量子中继器链的情况。但是，是否存在实现这种能力的物理设计仍然是一个具有挑战性的目标。在这种动机的驱动下，在这项工作中，我们为连续可变的量子中继器提出了设计，并表明它实际上可以实现这一壮举。我们还表明，即使在嘈杂的政权中，我们的费率也超过了Pirandola-Laurenza-ottaviani-Banchi（PLOB）结合。使用无噪声线性放大器，量子记忆和连续变化的钟形测量值，我们的中继器设置是开发出来的。，我们为我们在设计中使用的连续变量量子记忆的非理想模型提出了一个非理想模型。然后，我们表明，如果使用量子链路太嘈杂和/或低质量的量子记忆和放大器，那么潜在的量子通信率将偏离理论能力。
人造心脏瓣的科学演变
心血管疾病一直是全球死亡率数量的主要因素。，但过去几十年来，由于治疗和外科手术治疗方式的突破性进步，数百万人的生命被挽救了，因此数百万人的生命已下降。在心脏病学中实现这一水平的科学荣耀是一项艰巨的壮举。信用归功于上个世纪的科学家和医师，尽管他们的技术局限性，但仍可发现并为现代医学奠定了坚实的基础。瓣膜并发症是心脏病全球负担的主要部分。随着它的继续发展，心脏瓣膜更换的持续发展仍然是一个引人入胜的主题。更换阀门包括机械心脏瓣膜或生物假心脏瓣膜。两种类型的阀门都有其优点和缺点；它们的使用主要取决于个人患者的要求。本文旨在审查心脏瓣膜植入的演变，本文的目的是向科学家和医生的贡献赋予信誉。本文强调了研究差距在寻找更耐用的材料和进一步研究的范围，以创建可以普遍使用的心脏瓣膜，以用于更好的患者结果。
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•经济竞争的解决方案：已经能够与灰氢竞争20兆瓦及以上的装置 - 这是替代技术可实现的壮举。•基于低成本生物量能量的经济模型：生物质热解的氢比初级能源成本低（<30€/MWH，通常<20欧元/MWH，与> 70欧元/MWH的含水）相比，与水电解的氢相比，与水的电解相比，与> 70欧元/MWH的氢相比，与含量> 70欧元/MWH相比，脱氧电力的能量和最佳能量效率（通常是70％）。•与电网独立：与电解不同，热解的最低限制取决于电力可用性和成本，从而确保稳定且可预测的产生。•负碳足迹：这项技术通过生物炭共同生产隔离生物碳，在考虑完整的LCA时达到了负碳足迹。3•灵活的采购：这种生物质 - 敏捷技术能够利用各种残留生物量，尤其是农业，确保对原料市场波动的更大自治和弹性，同时显着扩大了可用的资源。
霸王行动
1944 年 6 月 6 日，盟军开始了历史上最伟大的军事壮举之一。霸王行动是盟军入侵法国诺曼底的代号，其规模、复杂性以及多国空中、陆地和海军能力的整合具有革命性。1 从这次行动中吸取的教训在美国陆军当前的作战理论中显而易见。2022 年 10 月，美国陆军更新了其作战概念，从统一陆地作战过渡到多域作战 (MDO)。2 虽然陆军的 MDO 概念旨在确保在当前和未来的战场上战胜同等对手，但它也受到了批评者的猛烈批评，他们强调其高度概念化。在 2020 年的一篇文章中，中校 Amos Fox 认为 MDO 理论未能充分描述其主导地位的概念和应用。3 此外，少校 Jesse L. Skates 指出，批评者经常认为 MDO 主要适用于师以上的梯队，未能定义其对陆军大部分战斗编队的应用。4 无论这些批评如何，MDO 统一行动原则、其宗旨和要求使霸王行动作为联合、多国、多领域行动取得成功，证明了陆军 MDO 概念在未来战场上取得胜利的可行性。
化学：教学大纲8873-新加坡
科学作为一门学科不仅仅是对知识体系的获取（例如，科学事实，概念，法律和理论）；这是一种了解和做的方式。它包括对科学知识的本质以及如何产生，建立和传达这些知识的理解。科学家依靠与科学询问相关的一系列既定程序和实践来收集证据并测试他们关于自然世界如何运作的想法。但是，没有单一的方法，而科学的真实过程通常是复杂且迭代的，遵循许多不同的路径。虽然科学具有强大的功能，从而产生了构成许多技术壮举和创新基础的知识，但它具有局限性。在本教学大纲中明确表达了科学的实践，以使教师可以将他们作为学习目标嵌入其课程中。学生对科学和科学探究的性质和局限性的理解将在相关科学内容的背景下教授实践时有效地发展。与科学相关的态度，例如好奇心，对准确性，准确性，客观性，正直和毅力的关注，应在适当的情况下对这些实践的教学进行强调。例如，应将学习科学的学生介绍到将技术用作实践工作的帮助或解释实验和理论结果的工具。
量子通信的物理层方面
摘要 — 量子通信系统以分布式量子计算、分布式量子传感和多种加密协议的形式支持独特的应用。这些通信系统的主要推动因素是能够以高速率和保真度传输未知量子态的高效基础设施。这一壮举需要一种新的通信系统设计方法，该方法可以有效利用可用的物理层资源，同时尊重量子信息的局限性和原理。尽管经典世界和量子世界之间存在根本差异，但仍存在通用通信概念，这些概念可能在量子通信系统中也很有用。在本综述中，重点介绍了物理层量子通信的独特方面，试图找出经典通信和量子通信之间的共同点和差异。更具体地说，我们首先概述了量子信道和在不同光传播介质上的用例，阐明了串扰和干扰的概念。随后，我们调查了量子源、探测器、信道和调制技术。更重要的是，我们讨论和分析了空间复用技术，例如相干控制、复用、分集和 MIMO。最后，我们确定了两种通信技术之间的协同作用以及对下一代量子通信系统发展至关重要的重大开放挑战。
![arxiv：2502.05647v1 [CS.CC] 2025年2月8日](/simg/g:\will\search\icon\source\4\4aa9440187adea302200dbca2972abd9ba5c89f0.webp)
arxiv：2502.05647v1 [CS.CC] 2025年2月8日
摘要。单细胞RNA测序（SCRNA-SEQ）彻底改变了我们在细胞水平上分析基因表达的能力。通过提供每个单个细胞基因表达的数据，SCRNA-SEQ具有数千个基因的大型数据集。但是，处理此类高维数据会由于复杂性的增加而带来计算挑战。维度降低对于SCRNA-SEQ分析至关重要。各种维度还原算法，包括原理成分分析（PCA），统一的歧管近似和投影（UMAP）和T-分配的随机邻居嵌入（T-SNE），通常用于应对这一挑战。这些方法将原始的高维数据转换为较低维的表示，同时保留相关信息。在本文中，我们提出了壮举。我们将其分为多个子空间，而不是将维度降低直接降低到整个数据集。在每个子空间中，我们应用缩小尺寸技术，然后合并减少的数据。featpca提供了四个用于基础的变体。我们的实验结果表明，基于基本的聚类比使用完整数据集的精度更好。在各种SCRNA-SEQ数据集中，featpca始终优于现有状态聚类工具。