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通过卫星星座优化全局量子通信
摘要 - 在本文中，我们通过卫星星座研究了全局量子通信的优化。我们应对巨大距离的量子密钥分布（QKD）的挑战以及地面光纤网络所带来的局限性。我们的研究重点是卫星星座的配置，以改善地面站之间的QKD和创新轨道力学的应用以减少量子信息传输中的潜伏期。我们在Molniya轨道中使用量子继电器卫星引入了一种新颖的方法，从而提高了通信效率和覆盖范围。使用这些高级轨道的使用使我们能够将卫星的操作存在扩展到目标半球上，从而最大程度地提高量子网络的范围。我们的发现为部署量子卫星和继电器系统提供了一个战略框架，以实现强大而有效的全球量子通信网络。
全局量化揭示了碱基编辑器的大量低水平脱靶活动
碱基编辑器是专门设计的脱氨酶，能够以精确有效的方式定向转换基因组或转录组中的特定碱基，并有望纠正致病突变。限制这种强大方法应用的一个主要问题是脱靶编辑问题。最近的几项研究表明碱基编辑器会诱导大量脱靶 RNA 活性，并证明脱靶突变可能会被改进的脱氨酶版本或优化的向导 RNA 抑制。在这里，我们描述了一类新的脱靶事件，这些事件对于现有的检测基因组变异的方法来说是不可见的，因此迄今为止一直被忽视。我们表明，非特异性、看似随机的脱靶事件会影响整个基因组或转录组中的大量位点，并占脱靶活动的大多数。我们开发并采用一种对随机脱靶活动敏感的不同互补方法，并使用它来量化由于当前优化的脱氨酶编辑器而导致的大量脱靶 RNA 突变。我们提供了一种计算工具来量化全局脱靶活动，可用于优化未来的碱基编辑器。工程碱基编辑器能够以单碱基分辨率定向操纵基因组或转录组。我们相信，实施这种计算方法将有助于设计更具体的碱基编辑器。
关于 PMU 布局量子优化的计算可行性
随着通用纠错量子计算机的发展，我们有许多机会来测试当前和近期量子硬件的解决问题的能力 [1]。除了化学、人工智能和采样问题之外，组合优化问题也是量子加速解决方案的绝佳候选 [2]。与此同时，关于如何构建下一代能源网的新范式正在出现，这种能源网安全、有弹性、经济高效，可以容纳大量分布式可再生能源。这样的系统可能涉及密集的在线计算、多个时间尺度上的最优控制和广泛的状态监控，以动态适应不同的发电和需求 [3]。鉴于这项任务的复杂性，离线优化和合理设计电网属性以实现更高效的在线计算和观察对于未来电网的性能至关重要。在最简单的描述中，电网可以建模为一个无向图，其中系统中的总线被分配给图节点，分支被分配给图边。在这个抽象层次上，设计电力系统的第一步是解决图上定义的组合优化问题。许多与电网相关的组合优化问题都是 NP 完全的 [4] [5] [6]。因此，在无法获得精确解的情况下，确定和评估新型近似和启发式解决方法的性能对于电力系统设计中组合优化问题尤为重要。