XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System格子
急性呼吸衰竭 COVID-19 患者 ICU 病房中空气传播病原体的气溶胶传播模型
COVID-19 疫情引发了人们对交叉污染风险的担忧，尤其是在医院环境和重症监护病房 (ICU)。感染患者产生的含病毒气溶胶可以在通风房间内传播，使进入房间的医务人员面临风险。使用纹影光学方法发现的实验结果表明，咳嗽和正常呼吸产生的气流会因所用的氧合技术而改变，尤其是在使用高流量鼻导管时，这会增加潜在传染性空气传播颗粒的脱落。本研究还使用基于格子波尔兹曼方法的 3D 计算流体动力学模型来模拟负压下 ICU 室内的气流以及患者咳嗽产生的大量空气传播颗粒的运动。研究了不同缓解方案对通过通风系统提取的可能含有 SARS-CoV-2 的气溶胶数量的影响。数值结果表明，适当的床位方向和额外的空气处理装置定位可以使提取的颗粒数量增加 40%，并使脱落后 45 秒沉积在表面的颗粒数量减少 25%。这种方法可以为更全面地解决医院污染风险奠定基础，因为该模型可以看作是一个概念证明，并适用于任何房间配置。
急性呼吸衰竭 COVID-19 患者 ICU 病房中空气传播病原体的气溶胶传播模型
COVID-19 疫情引发了人们对交叉污染风险的担忧，尤其是在医院环境和重症监护室 (ICU)。感染患者产生的含病毒气溶胶可以在通风房间内传播，使进入房间的医务人员面临风险。使用纹影光学方法发现的实验结果表明，咳嗽和正常呼吸产生的气流会因所用的氧合技术而改变，尤其是在使用高流量鼻导管时，这会增加潜在传染性空气传播颗粒的脱落。本研究还使用基于格子波尔兹曼方法的 3D 计算流体动力学模型来模拟负压下 ICU 房间内的气流以及患者咳嗽产生的大量空气传播颗粒的运动。研究了不同缓解方案对通过通风系统提取的可能含有 SARS-CoV-2 的气溶胶数量的影响。数值结果表明，适当的床位方向和额外的空气处理装置定位可以使提取的颗粒数量增加 40%，并使脱落后 45 秒内沉积在表面的颗粒数量减少 25%。这种方法可以为更全面地解决医院污染风险奠定基础，因为该模型可以被视为概念证明，并适用于任何房间配置。
无标题
电磁波是所有等离子体（实验室聚变等离子体或天体物理等离子体）的固有组成部分。研究电磁波特性的传统方法依赖于适合在当今经典计算机上实现的麦克斯韦方程的离散化。传统方法对于量子计算实现并不有效——量子计算是一种未来的计算资源，它提供了极快的速度和显著降低计算成本的诱人可能性。本文讨论了与在量子计算机上实现麦克斯韦方程相关的两个主题。第一个主题是制定麦克斯韦方程的量子薛定谔表示，用于在冷、非均匀和磁化等离子体中传播波。这种表示允许幺正、能量守恒、演化，并且很方便地适用于量子计算机的适当离散化。借助这些结果，第二个主题是开发一系列幺正算子，这些算子构成了量子比特格子算法 (QLA) 的基础。 QLA 适用于量子计算机，可在现有的经典计算机上实施和测试，以保证准确性以及计算时间随可用处理器数量的缩放。为了说明麦克斯韦方程的 QLA，我们给出了电磁波包在空间中局部非色散介电介质中传播和散射的时间演化全波模拟结果。
重症监护室（ICU）收治患有急性呼吸衰竭的 COVID-19 患者时空气中病原体气溶胶传播的建模
COVID-19 疫情引发了人们对交叉污染风险的担忧，尤其是在医院环境和重症监护室 (ICU)。感染患者产生的含病毒气溶胶可以在通风房间内传播，使进入房间的医务人员面临风险。使用纹影光学方法发现的实验结果表明，咳嗽和正常呼吸产生的气流会因所用的氧合技术而改变，尤其是在使用高流量鼻导管时，这会增加潜在传染性空气传播颗粒的脱落。本研究还使用基于格子波尔兹曼方法的 3D 计算流体动力学模型来模拟负压下 ICU 病房内的气流以及患者咳嗽产生的大量空气传播颗粒的运动。研究了不同缓解方案对通过通风系统提取的可能含有 SARS-CoV-2 的气溶胶数量的影响。数值结果表明，适当的床位方向和额外的空气处理装置定位可以使提取的颗粒数量增加 40%，并使脱落后 45 秒内沉积在表面的颗粒数量减少 25%。这种方法可以为更全面地解决医院污染风险奠定基础，因为该模型可以被视为概念验证，并适用于任何房间配置。
高阶蒙面剑士 - COSIC - 鲁汶天主教大学
摘要：旁道攻击是对现实世界中部署的密码系统的巨大威胁。针对旁道攻击的一种有效且可证明安全的对策是掩蔽。在本文中，我们详细研究了密钥封装机制 Saber 的高阶掩蔽技术。Saber 是美国国家标准技术研究所后量子标准化程序中基于格的最终候选者之一。我们对最近为 Saber 提出的不同掩蔽算法进行了详细分析，并提出了一种优化的高阶掩蔽 Saber 实现。与未掩蔽的 Saber 相比，我们针对一阶、二阶和三阶掩蔽 Saber 提出的技术分别具有 2.7 倍、5 倍和 7.7 倍的性能开销。我们表明，与另一种基于格子的最终方案 Kyber 相比，Saber 的性能随着掩码阶数的增加而下降得更少。我们还表明，高阶掩码 Saber 需要的随机字节比高阶掩码 Kyber 少。此外，我们将掩码实现调整为 uSaber，这是 Saber 的一个变体，专门设计用于实现高效的掩码实现。我们介绍了 uSaber 的第一个掩码实现，表明它在任何阶数上确实比掩码 Saber 至少高出 12%。我们在 ARM Cortex-M4 微控制器上提供了我们提出的所有掩码方案的优化实现。
通过在量子计算机上准备热状态来研究伊辛模型的临界行为
随着量子器件和量子算法的发展，量子计算机可以解决经典计算机难以解决的问题。量子计算机已经成功应用于量子化学、凝聚态物理和格子场论等许多领域（例如参见参考文献 [ 1 – 7 ]）。随着量子比特数量的增加和量子器件保真度的提高，我们可以处理更现实的物理模型，探索量子计算机的潜力。作为一个应用示例，本文用量子算法在不同温度下准备 Ising 模型的热态，包括接近临界温度和低温区域的点。为了证明我们方法的可行性，我们将所选物理量的量子模拟结果与经典模拟结果进行了比较。已经提出了许多算法来使量子计算机能够准备热态。这些方法包括量子热动力学方法，其中目标系统与处于平衡状态的溶液耦合 [8]；基于热场双态的变分量子算法 [9,10]；以及许多量子虚时间演化 (QITE) 算法，例如利用 Hubbard-Stratonovich 变换的算法 [11]、基于变分假设的 QITE (QITE-ansatz) [12]、基于测量的 QITE (QITE-measure) [13]，以及通过执行坐标优化的 QITE [14]。我们的研究范围集中在有噪声的中尺度量子 (NISQ) 设备的使用 [15,16]。考虑到量子
Jacob Bringewatt 博士
10. J Bringewatt 、J Kunjummen、N Mueller。“格点规范理论的随机测量协议。”Quantum 8, 1300 (2024) 9. J Bringewatt *、A Ehrenberg*、T Goel*、AV Gorshkov。“利用光子量子传感器网络进行最优函数估计。”Phys. Rev. Research 6, 013246 (2024) 8. A Ehrenberg*、J Bringewatt *、AV Gorshkov。“用于函数估计的最小纠缠协议。”Phys. Rev. Research 5, 033228 (2023) 7. J Bringewatt 、Z Davoudi。“用于费米子系统量子模拟的并行化技术。”Quantum 7, 975 (2023) 6. J Bringewatt 、LT Brady。“同时量子性。” Phys. Rev. A 105, 062601 (2022) 5. J Bringewatt 、I Boettcher、P Niroula、P Bienias、AV Gorshkov。“使用量子传感器网络估计多个函数的协议：几何和性能。” Phys. Rev. Research 3, 033011。(2021) 4. J Bringewatt 、N Sato、W Melnitchouk、J Qiu、F Steffens、M Constantinou。“通过全局 QCD 分析对格子部分子分布进行对比。” Phys. Rev. D. 103, 016003 (2021)
图解演算中的量子多值决策图
用于量子计算的图形演算，例如 ZX 演算 [9]、ZW 演算 [10] 和 ZH 演算 [2]，是设计和分析量子过程的强大而直观的工具。它们已经成功应用于基于测量的量子计算研究 [15]、通过对表面码进行格点手术进行纠错 [12,13]，以及量子电路优化 [4,11,22]。它们与“路径求和” [1,23,28] 的紧密联系，以及它们各自的完整方程理论 [4,16,21,27]，使它们成为自动验证的良好候选者 [7,14,17]。一个重要的问题是综合问题，其答案对许多不同方面都有好处。给定一个量子过程的描述，我们如何将其转换成 ZX 图？这一切都取决于所提供的描述。我们已经展示了如何有效地从量子电路 [4]、基于测量的过程 [15]、一系列格子手术操作 [13]、“路径求和” [23] 甚至过程的整个矩阵表示 [20] 获取图表。虽然最后一种转换在矩阵大小方面是有效的，但是矩阵本身的大小会随着量子比特的数量呈指数增长，因此实际上很少有过程会以整个矩阵的形式给出。然而，矩阵表示有一个优势：它 (本质上) 是唯一的。两个量子算子在操作上相同当且仅当它们的矩阵表示共线。这与之前的所有不同例子形成了对比，例如两个不同的量子电路可以实现相同的算子。
在真实的人类左心模型中对 MitraClip 进行计算机模拟分析
摘要：二尖瓣反流是一种常见的心脏瓣膜疾病，与高发病率和死亡率相关。使用 MitraClip 装置进行经导管二尖瓣修复已成为不适合常规手术的患者的一种安全有效的替代方法。然而，MitraClip 植入左心室的结构和血流动力学影响尚未得到广泛探索。本研究旨在使用高精度人体心脏模型评估 MitraClip 装置的结构和血流动力学性能，特别关注健康的二尖瓣几何形状。使用有限元法进行结构分析和使用格子波尔兹曼法进行计算流分析，模拟了 MitraClip 装置的植入。MitraClip 植入会引起二尖瓣的几何变化，导致受该装置约束的瓣叶区域主应力的局部最大值。血流动力学评估显示左心室壁附近有缓慢移动的嵌套螺旋流，心尖区域有高流速。涡流分析表明，在植入 MitraClip 后，二尖瓣的双孔面积配置会引起异常血流动力学状况。通过以患者特定的方式预测可能的不良事件和并发症，计算建模支持循证决策，并提高经导管二尖瓣修复的整体有效性和安全性。
格点规范理论中非平衡过程的量子热力学
核物理和高能物理的一个关键目标是从粒子物理的标准模型出发，描述物质的非平衡动力学，例如在早期宇宙和粒子对撞机中。通过格点规范理论框架，经典计算方法在这一任务中取得了有限的成功。格点规范理论的量子模拟有望克服计算限制。由于局部约束（高斯定律），格点规范理论具有复杂的希尔伯特空间结构。这种结构使平衡和非平衡过程中与储层耦合的系统的热力学性质的定义变得复杂。我们展示了如何使用强耦合热力学来定义功和热等热力学量，强耦合热力学是最近在量子热力学领域蓬勃发展的框架。我们的定义适用于瞬时淬灭，即在量子模拟器中进行的简单非平衡过程。为了说明我们的框架，我们计算了在与 1 + 1 维物质耦合的 Z 2 格子规范理论中淬灭期间交换的功和热。作为淬灭参数的函数，热力学量证明了相变。对于一般的热状态，我们推导出量子多体系统的纠缠汉密尔顿量（可用量子信息处理工具测量）与平均力的汉密尔顿量（用于定义强耦合热力学量）之间的简单关系。