纠缠是量子力学的决定性特征。二分纠缠以冯·诺依曼熵为特征。然而,纠缠不仅仅用数字来描述,它还以其复杂程度为特征。纠缠的复杂性是量子混沌开始、纠缠谱统计的普遍分布、解缠算法的难度和未知随机电路的量子机器学习以及普遍的时间纠缠涨落的根源。在本文中,我们用数字方式展示了如何通过在随机 Clifford 电路中掺杂 T 门来实现从简单纠缠模式到通用复杂模式的转变。这项工作表明,量子复杂性和复杂纠缠源于纠缠和非稳定器资源的结合,也称为魔法。
在过去的二十年中,已经出现了几种微机械传感器。其中,压力传感器占据了近 60% 的市场。图 1.10 (a) 显示了压阻式压力传感器芯片的示意等距剖面图。在这里,我们可以看到集成在微机械硅膜片上的四个压敏电阻(压电电阻)。微机械加速度计是另一种受到航空航天、汽车和生物医学行业广泛关注的设备。图 1.10 (b) 显示了这种设备的示意横截面图。地震质量响应加速度并偏转,从而导致质量和固定电极之间的电容发生变化。电容的变化是位移的量度,而位移又取决于加速度。
在不影响储能器件电化学性能的同时,将电致变色等多功能特性集成到储能器件中,可以有效促进器件多功能化的发展。与无机电致变色材料相比,有机材料具有制备简便、成本低、颜色对比度大等显著优势,其中大部分聚合物材料表现出优异的电化学性能,可广泛应用于储能器件的设计和开发。本文重点介绍有机电致变色材料在储能器件中的应用,详细讨论了不同类型有机物的作用机理、电化学性能以及有机电致变色材料在相关器件中的不足之处。
摘要:随机电报噪声 (RTN) 通常被认为是一种麻烦,或者更确切地说,是微型半导体器件的关键可靠性挑战。然而,这种情况正在逐渐改变,因为最近的研究表明,基于 RTN 信号固有随机性的新兴应用出现在最先进的技术中,包括真正的随机数生成器和物联网硬件安全。现在,人们正在积极探索合适的材料平台和设备架构,以将这些技术从萌芽阶段带入实际应用。一个关键的挑战是设计出可以可靠地用于确定性地创建用于 RTN 生成的局部缺陷的材料系统。为了实现这一目标,我们结合传导原子力显微镜缺陷谱和统计因子隐马尔可夫模型分析,在纳米级研究了嵌入 HfO 2 堆栈的 Au 纳米晶体 (Au-NC) 中的 RTN。在堆栈上施加电压后,Au-NC 周围的非对称电场会增强。这反过来又导致当电压施加到堆栈以诱导电介质击穿时,优先在 Au-NC 附近的 HfO 2 中产生原子缺陷。由于 RTN 是由紧密间隔的原子缺陷之间的各种静电相互作用产生的,因此 Au-NC HfO 2 材料系统表现出产生 RTN 信号的固有能力。我们的研究结果还强调,多个缺陷的空间限制以及由此产生的缺陷之间的静电相互作用提供了一个动态环境,除了标准的两级 RTN 信号之外,还会导致许多复杂的 RTN 模式。在纳米尺度上获得的见解可用于优化金属纳米晶体嵌入的高 κ 堆栈和电路,以按需生成 RTN 以满足新兴随机数应用的需求。关键词:传导 AFM、电介质击穿、金属纳米晶体、氧化物缺陷、随机电报噪声
小型无人驾驶航空系统 (sUAS),也称为无人机,作为飞行机器人,为向不同年龄段的学生介绍机电一体化和机器人技术的一般概念提供了绝佳的机会。适合课堂使用的超小型无人机重量在 50 到 150 克之间,大多不大于手掌。它们可以通过远程控制操作,涵盖运动学、传感和定位等方面。另一方面,它们还具有用于预编程和自主操作的出色界面,利用基于块或基于脚本的集成开发环境 (IDE) 来教授基础和高级计算机科学概念。本文通过确定认知、情感和心理运动这三个学习领域的核心优势,介绍了 sUAS 在教育应用中的优势。我们将使用全球领先的科学、技术、工程和数学 (STEM) 无人机提供商之一提供的 2017 年至 2021 年的第一手数据和调查结果来强调这一教育理念的好处。
摘要:本文提出一种机电暂态法,建立适用于大规模电网的基于电池储能系统的虚拟同步发电机模型。该模型由虚拟同步发电机控制、系统限制和模型接口组成。还考虑了二阶同步机的方程、充电/放电功率特性、荷电状态、运行效率、死区和逆变器限制。通过将储能变换器配备为具有励磁系统和调速系统的近似同步电压源,为具有低惯性和弱阻尼的可再生能源电力系统提供必要的惯性和阻尼特性。基于电力系统分析软件包(PSASP)的节点电流注入法,建立了控制模型,研究了不同储能系统的影响。选择可再生能源单元波动对 IEEE 4 机 2 区域系统频率和有功功率的影响进行仿真验证。通过对储能系统的合理控制和灵活配置,为高渗透率可再生能源电力系统创造稳定、友好的频率环境。
单色光或进入特定周期性培养基的物质波显示出尖锐的bragg散射到特定的角度。然而,随机干扰完美的晶格位置会导致布拉格峰之间的弥散散射。随着分散体的增加,弥散散射最终占主导地位,最后,布拉格峰消失了。弥散散射是结构化的,在介质中揭示了相关性。例如,用于在水中X射线散射[1,2],可见光在单分散聚苯乙烯珠的无序堆积中的散射[3,4],这对相关函数具有宽峰,具有特征长度尺度,这又在结构函数中产生宽峰。在无序培养基的研究中,布拉格峰与周期性结构有关[5,6]。但是,没有预期的是,在任何规模上没有完美顺序的随机介质可以产生尖锐的散射角度,但我们在这里报告了这样的情况。对于我们选择的潜力,空间自相关函数具有宽峰,因为原子对相关函数在水中,但散射角度仍然非常清晰。这很令人震惊;下面定义的随机电势中的散射就像是在周期性电势中的布拉格散射,而不是相关液体中的散射。最接近的类似物(尽管不是完美的类似物)是粉末衍射,许多随机定向的微晶被密切包装。下面定义的电势没有这样的“微晶”,但它具有bragg峰。但是,散射的时间演变与Fermi的黄金法则不兼容,如下所述。我们通过检查电势的傅立叶成分来计算散射矩阵元素或等效地来解释这一惊喜。我们考虑以下形式的随机电势
简要讨论如何使用上述选定的策略来维持课程中的定期有效联系。定期有效联系人将通过在线演讲,讨论委员会发布,电子邮件通讯,定期公告,及时的分级和作业反馈以及虚拟的办公时间进行实行。定期协助者与学习者之间的这种联系将增强学习者的信心,理解并促进对学科的批判性思维和分析。
摘要:机电一体化是一门跨学科领域,集机械工程、电子学和计算机科学于一体。本文介绍了近年来机电一体化的“面貌”发生了巨大变化。设备和系统的复杂性急剧增加,需要采用系统级方法进行机电一体化设计。这种方法可帮助工程师结合机械和控制设计,轻松执行测试,并在最终嵌入式交付框架内重用算法。医疗、生命科学和可再生能源领域的投资不断增加以及工业机械的发展推动了系统级趋势。这种方法结合了最佳实践和可用技术,简化了设计、原型设计和实施,从而大大改进了设计流程。通过将设计过程拆分为并行线程,工程师可以引入更高效的创建过程。改善我们的生活方式和我们使用的商品不受常见领域限制的约束。在不久的将来,机电一体化将在提高产品的可靠性、保护性和可负担性方面发挥重要作用。本文介绍了机电一体化的发展趋势,未来的研究将探讨这些技术的负面影响以及减轻威胁的必要解决方案。