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弯曲时空中的量子信息
这是查尔斯大学 2023/24 年开设的“弯曲时空中的量子信息”课程的学习教材。该教材以爱德华多·马丁-马丁内斯在滑铁卢大学圆周研究所开设的类似课程为基础，并源自最近的多篇论文。基本上，我们将涉及相对论量子信息 (RQI) 研究的一些主题，这是一门在 2010 年左右出现的新学科，旨在合并三个领域：广义相对论 (GR)、量子场论 (QFT) 和量子信息 (QI)。主要思想是将相对论描述纳入 QI 处理，并从 QI 的角度研究时空结构和重力性质。例如，我们想解决以下问题：
揭示隐性言语与显性言语的时空脑动态：同步 EEG-fMRI 研究
隐性言语 (CS) 是指不发出任何声音或动作而自言自语。CS 与多种认知功能和障碍有关。通过脑机接口 (BCI) 重建 CS 内容也是一项新兴技术。但 CS 是显性言语 (OS) 的截断神经过程还是涉及独立模式仍存在争议。在这里，我们进行了一个同时进行 EEG-fMRI 的说话实验。它涉及 32 名参与者，他们公开和隐蔽地生成单词。通过将 fMRI 的空间约束整合到 EEG 源定位中，我们精确估计了神经活动的时空动态。在 CS 期间，EEG 源活动定位在三个区域：左侧中央前回、左侧辅助运动区和左侧壳核。虽然 OS 涉及更多大脑区域且激活更强，但 CS 的特点是左侧壳核中事件锁定激活较早（峰值为 262 毫秒对比 1170 毫秒）。左壳核还被确定为 OS 和 CS 功能连接 (FC) 网络中唯一的中心节点，而在 CS 期间，优势半球中与言语相关的区域的 FC 强度较弱。路径分析揭示了显著的多变量关联，表明左壳核中较早的激活与 CS 之间存在直接关联，这是由与言语相关的区域的 FC 减少介导的。这些发现揭示了 CS 的特定时空动态，为 CS 机制提供了见解，这些见解可能与未来治疗自我调节缺陷、言语障碍和开发 BCI 语音应用有关。
时空量子和具有动态叶面的经典力学
经典物理学的常规相空间对空间和时间的处理方式有所不同，这种差异将导致现场理论和量子力学（QM）。在本文中，通过两个主要扩展可以增强相空间。首先，我们将Legendre转换的时间选择提升为动态变量。第二，我们将物质字段的泊松支架扩展到时空对称形式。随后的“时空空间”用于获得相对论场理论的汉密尔顿方程的明确协变版本。然后提出了形式主义的类似规范的量化，其中田地满足时空的换向关系，而叶面是量子。在这种方法中，经典的行动还促进了运营商，并通过其在物质 - 遗传分区中的不可分割性保留了明确的协方差。在新的非CASAL框架之间建立对应关系的问题（在不同时间是独立的字段）和传统的QM通过将空间类似相关器的概括性化为时空来解决。在这种概括中，哈密顿量被动作和常规颗粒取代，而被壳颗粒取代。量化叶面时，与页面和摇动机制相比，通过对叶状本征的条件来恢复上一个地图。我们还提供了对应关系的解释，其中给定理论的因果结构是从系统与环境之间的量子相关性出现的。这个想法适用于通用量子系统，并允许人们将密度矩阵推广到包含时空中相关器信息的操作员。
在Schwarzschild时空时的最大转向连贯性
摘要在过去的二十年中，Schwarzschild时空中对Quanblyness的探索引起了人们的兴趣，尤其是关于Hawking Radia对量子相关性和量子相干性的影响。在这个基础上建立，我们调查了鹰辐射影响最大转向连贯性（MSC） - 一种关键措施，以衡量通过转向产生连贯性的能力。我们发现，随着鹰温度的升高，物理上可访问的MSC降解，而MSC无法访问则增加。该观察结果归因于对所有双骨模式的初始量子相关性的重新分布，这是惯性观察者所认识到的。尤其是，我们发现在鹰式温度倾向于限制的情况下，可访问的MSC等于1 /√< / div>
监测时空时间分数的动态行为和光学解决方案双链脱氧核糖核酸模型考虑了Atangana'
摘要。DNA或脱氧核糖核酸都在每个单元中都发现，并且是细胞的主要信息存储介质。DNA存储了所有生物体的遗传信息，包括其生长，分裂和生活所需的指示。DNA由称为核苷酸碱基的四个不同的构件组成：腺嘌呤（A），胸腺胺（T），胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）。基因组在体外进行了测序，利用编码策略（例如将一个键对对为0标记为0，而将数字信息存储为1）。在这项研究中，考虑了Atangana的合格分数衍生物，研究了双链DNA动力学系统的分数差分顺序。 将符合的子方程方法应用于系统。 分析导致了该模型的一些有趣的新精确解决方案。 一溶解溶液，多氧化解决方案和周期性波解决方案是可用于描述结果的三个广泛类别。 为了更好地了解发现的解决方案，我们在视觉上研究了其中一些。 可以看到DNA链的孤立和反态波，证明了系统的非线性动力学。 收集的数据可用于进行申请评估并提出进一步的科学发现。在这项研究中，考虑了Atangana的合格分数衍生物，研究了双链DNA动力学系统的分数差分顺序。将符合的子方程方法应用于系统。分析导致了该模型的一些有趣的新精确解决方案。一溶解溶液，多氧化解决方案和周期性波解决方案是可用于描述结果的三个广泛类别。为了更好地了解发现的解决方案，我们在视觉上研究了其中一些。可以看到DNA链的孤立和反态波，证明了系统的非线性动力学。收集的数据可用于进行申请评估并提出进一步的科学发现。
弯曲时空中相对论量子场的熵动力学
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简单算术处理过程中人脑连续激活的时空动态
先前的神经影像学研究提供了关于大脑激活和失活的空间组织的独特见解；然而，这些研究无法结合个体大脑层面的精确解剖信息源，探索亚秒级事件的确切时间。因此，我们对给定认知任务期间不同大脑区域的参与顺序知之甚少。使用实验算术任务作为人类独有符号处理的原型，我们使用颅内脑电图直接记录了 85 名人类受试者（52% 为女性）的 10,076 个大脑部位。我们的数据显示，几乎一半的采样部位的活动变化分布非常均匀。在每个激活的大脑区域中，我们发现并列的神经元群优先对目标或控制条件做出反应，并以解剖学上有序的方式排列。值得注意的是，在个体大脑中观察到一组大脑区域的有序连续激活——在受试者中解剖学上一致。这些部位的激活时间顺序在受试者和试验之间是可复制的。此外，部位之间的功能连接程度随着区域之间的时间距离而降低，这表明信息在处理链中部分泄露或转换。我们的研究补充了之前的成像研究，提供了迄今为止未知的有关算术处理过程中大脑事件时间的信息。这些发现可以作为开发人类特定认知符号系统的机械计算模型的基础。
时空对称和能量摩托车...
马尔可夫决策过程（MDPS）我们假定无限 - 摩尼克折扣的MDP M =（s，a，p⋆，r⋆，γ，s Init）的标准符号为真实环境，其中s in Init是disteristion的初始状态W.L.L.O.G.所有奖励都被认为是在[0，r max]中界定的，而v max：= r max /（1 -γ）是累积奖励和价值函数上的上限。我们假设s很大，因此不适用表格方法。在大多数情况下，我们考虑有限和小动作空间，但有些主张也在大型动作空间中。给定策略π，其预期回报为jm⋆（π）：= em⋆，π[p∞t= 0γt r t]。有时，尤其是在反例中，考虑H-步骤有限的Horizon问题会更容易，其中预期的回报定义为（滥用符号）Jm⋆（π）：=eπ[p h h = 1 r h]。
使用多重成像的人类发展的时空分析
人类的发育是复杂而复杂的，其中细胞的位置，关键标记的表达和细胞 - 细胞相互作用有助于从不同细菌层的各种器官的发展以及身体轴的建立。因此，了解人类在时空方面的发展至关重要。空间和时间方面，这可以评估同一组织上的多个标记，从而对细胞和组织中的蛋白质表达进行关键见解。在本文的范围内，我们专注于使用多重成像在系统性和器官水平的人类发育中期的三个月中细胞类型的空间和单细胞分析。本文的论文I列出了前三个月发育中的人肺的空间和单细胞图。我们在概念后第6至13周使用了多重成像，该肺采用30 plex抗体面板，因此分析了近100万个细胞。我们提供了发育中的人肺的空间分辨细胞类型组成，重点是细胞类型的时空变化，例如免疫细胞，内皮细胞，淋巴细胞和增殖细胞态。第一篇论文的关键发现是，上皮中的增殖模式揭示了较小和较大的远端和近端气道的伸长率以及动脉周围某些免疫细胞的存在，突出了位置 - 功能关系。此外，本文代表了多路复用成像在发育中的人肺上的首次应用。纸II旨在通过关注免疫细胞和内皮细胞等细胞类型来系统地研究整个胚胎的人类发育。我们使用28个多重抗体面板从第3周到5分析了人类的整个胚胎组织。本文的关键发现是早在第4周就出现了肝免疫细胞，与其他免疫细胞相比，其标记表达谱的差异。在论文III中，我们提出了一种简单且灵活的开源方法，用于可视化数百个基因的原位表达式，该方法可以与其他方法（例如多路复用成像）结合使用。在论文IV中，我们探索了在细胞和亚细胞水平上发育中的人心脏的空间动力学。 总而言之，本文通过在各个阶段呈现发展器官和整个胚胎的空间图来阐明人类发育前三个月的时空变化。 目的是说明健康状态的特征，有助于更好地理解与先天性疾病相关的异常。 关键词：人类发育，器官发育，空间蛋白质组学，单细胞蛋白质组学，增殖，免疫系统在论文IV中，我们探索了在细胞和亚细胞水平上发育中的人心脏的空间动力学。总而言之，本文通过在各个阶段呈现发展器官和整个胚胎的空间图来阐明人类发育前三个月的时空变化。目的是说明健康状态的特征，有助于更好地理解与先天性疾病相关的异常。关键词：人类发育，器官发育，空间蛋白质组学，单细胞蛋白质组学，增殖，免疫系统
时空图像相关性：用于胎儿心脏筛查和先天性心脏病评估的三维成像
对胎儿上腹部的超声检查提供了现场评估。如果Situs正常（Situs solitus），则动脉血管（主动脉）位于静脉血管的左侧和后面，即下腔静脉。在上腹部视图中，左侧异构体很容易通过静脉血管（Azygos/hemiazygos）在动脉血管（主动脉）后面的事实来识别。左异构体（situs含糊）是心房和肺在左侧重复的条件。在几乎所有左同源主义的情况下，都没有静脉静脉的肝片段，并通过静脉静脉和/或半二元静脉排水（图1A）。此外，由于两个心房在形态上都是左侧，因此缺乏右窦节点，因此，由于心脏阻滞而导致心动过缓的风险在左侧异构主义中增加。实际上，更复杂的CHD，例如不平衡的心室间隔缺陷（AVSD）和双右心室流出区，通常与SITUS异常有关（图1B）。4,5