介电微球内的光能流通常与光波矢量同向。同时,如果微球中的光场与高质量空间本征模式(回音壁模式 - WGM)之一共振,则阴影半球中会出现反向能量流区域。由于增加了光学捕获潜力,该区域具有相当大的实际意义。在本文中,我们考虑了一个沿粒子直径制造的带有充气单针孔的穿孔微球,并对纳米结构微球中 WGM 激发的特性进行了数值分析。针孔隔离了共振模式的能量回流区域,并将穿孔微球变成了高效的光镊。据我们所知,这是第一次揭示 WGM 共振时针孔中回流强度的多次增强,并讨论了其操纵方式。
摘要 — 我们提出了一种新型振荡器,通过设计两个耦合周期波导的色散来呈现简并带边 (DBE)。DBE 是四阶特殊简并点 (EPD),即表示波导系统的四个本征模式无损耗和增益的融合。我们提出了一种分布式 DBE 振荡器,该振荡器在周期耦合传输线中实现,具有独特的模式选择方案,即使在负载变化的情况下也能实现稳定的单频振荡。由于与 EPD 概念相关的独特功能,DBE 振荡器有可能提高 RF 源的效率和性能。这类振荡器有望改进离散分布式相干源,并可扩展到辐射结构以实现新型有源集成天线阵列。
结合非线性设备(如约瑟夫森结)的超导微波电路是新兴量子技术的主要平台。电路复杂性的增加进一步需要有效的方法来计算和优化多模分布式量子电路中的频谱、非线性相互作用和耗散。在这里,我们提出了一种基于电磁模式下耗散或非线性元件的能量参与比 (EPR) 的方法。EPR 是一个介于 0 和 1 之间的数字,它量化了每个元件中存储的模式能量。EPR 遵循通用约束,并根据一个电磁本征模式模拟计算得出。它们直接导致系统量子汉密尔顿和耗散参数。该方法提供了一种直观且易于使用的工具来量化多结电路。我们在各种约瑟夫森电路上对这种方法进行了实验测试,并在十几个样本中证明了非线性耦合和模态汉密尔顿参数在几个百分比内的一致性,能量跨越五个数量级。
摘要 — 当前的量子计算机 (QC) 属于嘈杂的中型量子 (NISQ) 类,其特点是量子比特嘈杂、量子比特能力有限、电路深度有限。这些限制导致了混合量子经典算法的发展,该算法将计算成本分摊到经典硬件和量子硬件之间。在混合算法中,提到了变分量子特征值求解器 (VQE)。VQE 是一种变分量子算法,旨在估计通用门量子架构上系统的特征值和特征向量。电磁学中的一个典型问题是波导内特征模的计算。按照有限差分法,波动方程可以重写为特征值问题。这项工作利用量子计算中的量子叠加和纠缠来解决方波导模式问题。随着量子比特数的增加,该算法预计将比传统计算技术表现出指数级的效率。模拟是在 IBM 的三量子比特量子模拟器 Qasm IBM Simulator 上进行的。考虑到基于计算的量子硬件测量,进行了基于镜头的模拟。以二维本征模场分布形式报告的概率读出结果接近理想值,量子比特数很少,证实了利用量子优势制定创新本征解法的可能性。
摘要 - 目标:结构性大脑图通常仅限于定义节点,因为灰质区域是地图集的,边缘反映了淋巴结对之间的轴突投影的密度。在这里,我们将脑面膜内整个体素集成为高分辨率,主题特定图的节点。方法:我们使用扩散张量和从扩散MRI数据得出的扩散张量和方向分布函数来定义局部素至素连接的强度。我们在人类连接项目的数据上研究图形的拉普拉斯光谱特性。然后,我们通过Procrustes验证方案评估Laplacian本征模的受试者间变异性的程度。最后,我们证明了通过图形信号处理的基本解剖结构来塑造功能性MRI数据的程度。结果:图形拉普拉斯特征模式表现出高度分辨的空间专题,反映了与主要白质途径相对应的分布模式。我们表明,这种高分辨率图的特征空间的固有维度仅仅是图尺寸的一部分。通过在低频图Laplacian eigenmodes上投射任务和静止状态数据,我们表明大脑活动可以通过一小部分低频组件来很好地近似。结论:所提出的图形在研究大脑时开放了新的途径,无论是通过图或光谱图理论探索其组织特性,或者通过将它们视为在单个层面上观察到大脑功能的支架。