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光子集成电路的稳健表征
关键词：可编程光子集成电路、相位恢复、稳健表征 摘要：光子集成电路 (PIC) 提供超宽光学带宽，可为信号处理应用提供前所未有的数据吞吐量。动态可重构性可以补偿制造缺陷和波动的外部环境，调整自适应均衡和训练光学神经网络。PIC 重构的初始步骤需要测量其动态性能，通常由其频率响应描述。虽然测量幅度响应很简单，例如使用可调激光器和光功率计，但由于各种因素（包括测试连接中的相位变化和仪器限制），测量相位响应存在挑战。为了应对这些挑战，提出了一种通用且稳健的表征技术，该技术使用耦合到信号处理核心 (SPC) 的片上参考路径，其延迟大于或小于信号处理路径上的总延迟。芯片功率响应的傅里叶变换揭示了 SPC 的脉冲响应。该方法对低参考路径功率和不精确的延迟更具鲁棒性。使用有限脉冲响应 (FIR) 结构的实验证明了快速 SPC 训练，克服了热串扰和设备缺陷。这种方法为 PIC 特性提供了一种有前途的解决方案，有助于加快物理参数训练，以用于通信和光学神经网络中的高级应用。
机载 LiDAR 和地面激光扫描仪 (TLS) ...
热带雨林是主要的陆地生态系统之一，通过碳封存对缓解全球气候变化发挥着重要作用。近年来，机载 LiDAR（光检测和测距）和地面激光扫描仪（TLS）在测量和提取森林生物物理参数和特性以及估算地上生物量（AGB）和碳储量方面的应用日益广泛。到目前为止，关于在热带雨林生态系统中使用地面激光扫描仪（TLS）的研究很少。因此，本研究的主要目的是评估地面激光扫描仪和机载 LiDAR 在热带雨林中估算地上生物量和碳储量的表现。通过从数字表面模型（DSM）中减去数字地形模型（DTM），从机载 LiDAR 数据生成冠层高度模型（CHM）。使用多分辨率分割对机载 LiDAR 的 CHM 进行了分割。人工勾画上部树冠，并采用 D“拟合优度测量”方法评估分割精度，精度为 68.6%。使用地面激光扫描仪 (TLS) 通过多个扫描位置收集点云数据。在配准点云数据（误差为 0.016m）后，在 779 棵树中，提取了 627 棵树（80.5%），遗漏了 152 棵树（19.5%）。树木参数、胸高 (DBH) 和 He
微电子可靠性 - TerpConnect
压阻式硅基应力传感器有可能成为汽车电子中数字孪生实现的一部分。增强数字孪生可靠性的一种解决方案是使用机器学习 (ML)。正在监测一个或多个物理参数，而其他参数则使用替代模型进行投影，就像虚拟传感器一样。压阻应力传感器用于测量电子封装的内部应力，采集单元 (AU) 用于读出传感器数据，Raspberry Pi 用于执行评估。在空气热室中进行加速测试以获取应力传感器信号的时间序列数据，通过这些数据我们可以更好地了解封装内部的分层情况。在本研究中，在分层过程中对多个电子封装进行了应力测量。由于刚度的连续变化和局部边界条件导致应力发生变化，应力传感器检测到分层。虽然多个单元中的应力变化可以提供足够的信息来判断是否分层，但其分层区域位置未知。开发了基于神经网络 (NN) 和有限元法 (FEM) 的替代模型，用于预测分层层的平面外应力。FEM 模拟模型通过莫尔条纹测量进行校准，并通过应力差测量在组件和 PCB 级别进行验证。模拟分层区域
使用...构建容错量子计算机
我们对一种基于 cat 码与外部量子纠错码连接的容错量子计算机进行了全面的架构分析。对于物理硬件，我们提出了一种耦合到二维布局的超导电路的声学谐振器系统。使用硬件的估计物理参数，我们对测量和门（包括 CNOT 和 Toffili 门）进行了详细的错误分析。在建立了一个真实的噪声模型后，我们用数字模拟了当外部代码是重复码或薄矩形表面码时的量子纠错。我们迈向通用容错量子计算的下一步是容错 Toffili 魔法状态准备协议，该协议以非常低的量子比特成本显著提高了物理 Toffili 门的保真度。为了实现更低的开销，我们为 Toffili 状态设计了一种新的魔法状态蒸馏协议。结合这些结果，我们获得了运行有用的容错量子算法所需的物理错误率和开销的实际全资源估计。我们发现，使用大约 1000 个超导电路元件，就可以构建一台容错量子计算机，该计算机可以运行目前传统计算机无法处理的电路。反过来，具有 18,000 个超导电路元件的硬件可以在传统计算无法企及的范围内模拟哈伯德模型。
微机械机械谐振传感器
驱动微型和纳米力学结构以共振和观察其在物理世界中的共鸣运动，导致了物理，科学，化学，生物学和工程学以及设备商业化的许多基本发现。将机械结构从微米缩小到纳米尺寸，使谐振运动能够探测材料特性和各种动力学现象。材料科学和纳米造型的最新进展导致成功证明了超高频率运行（GHz范围）和超高质量因子（100亿）微机械谐振器（MMRS）。这些结构的共振运动已被用作一种必不可少的工具，可以在原子质量单位的分辨率下称重生物学和化学物种，感觉像Zepto-Newton一样小，并检测许多其他物理参数。在这里，提供了关于谐振传感转导的系统观点，基本的物理学以及使用微/纳米机电系统（MEMS/NEMS）技术实现的感测结构。还描述了纳米材料和结构的作用，纳米制作和理性设计在MMR的共振频率和质量因子上对高性能感测的作用。本文讨论了用于材料表征以及生物，化学和物理感测的MMR发展的最新进展。最后，本文讨论了具有高质量因子量子传感的谐振传感器的挑战和观点，以及用于量子传感的高质量因素，以及用于经典感应应用的超高灵敏度和分辨率。
战略至任务的 FID 规划
国家武装部队的人员和物质资源。接下来，规划人员应确定军事力量的作用（目的和功能）：军队执行哪些任务来满足东道国的国家战略需求和目标，以及空中力量如何支持这一努力。规划人员应为空中力量任务分配优先级。最后，他们应确定东道国拥有哪些空中力量来完成这些任务，以及通过外国内部防御 (FID) 努力需要哪些资源来使东道国航空部队能够满足作战要求。这需要由合格的空军评估小组进行空中力量评估。在确定空中力量将如何支持国家安全和军事战略后，可以确定招募、组织、训练、装备和使用东道国军事航空部队的要求、优先事项、目标和物理参数。这包括美国可能根据支持战略向东道国政府提供的主要最终项目和培训。这些要求、优先事项和目标为制定东道国军事指挥高层应该做什么或能够做什么奠定了基础，以提高作战效率并支持国家战略。规划人员现在可以制定 FID 计划，其中包含作战概念，其中包括美国行动的分阶段计划、目标和目的的预计时间表。FID 计划可以根据 HN 的 IDAD 战略进行协调和调整。FID 计划为指挥官提供了启动适当行动的起点。
极性区域气候模型RACMO2.4
摘要。在本研究中预先提出了极地区域大气气候模型（称为RACMO2.4P1）的下一个版本。主更新包括嵌入Intecast的预测系统（IFS）周期47R1的物理参数包装包。这构成了降水，对流，湍流，气溶胶和表面方案的变化，并包括一种新的云方案，具有更多的预后变量和专用的湖泊模型。fur-hoverore，独立的IF辐射物理模块ECRAD被纳入RACMO，并引入了非冰期区域的多层雪模量。其他更新涉及引入分数陆地面膜，新的和更新的气候数据集（例如气溶胶构成和叶子面积指数），以及对冰川区域的几个参数化的修订。作为概念证明，我们向格陵兰，南极和北极地区的地区展示了第一个结果。通过将结果与观测结果和先前模型版本（RACMO2.33）的输出进行比较，我们表明该模型在表面质量平衡，表面体能平衡，温度，风速，风速，云含量和积雪深度方面很好地形成了。雪水头的对流强烈影响冰盖的局部表面质量平衡，特别是在高积累的地区，例如东南绿地和南极半岛。我们严格评估模型输出，并确定一些可以从进一步的模型开发中拟合的过程。
计算机与化学工程 - NSF-PAR
雄心勃勃的可再生能源组合标准推动了大规模部署储能资源 (ESR) 作为灵活性的来源。因此，电力市场的设计正在积极开发中，以适当补偿 ESR 提供的灵活性服务。在本文中，我们提出了一个包含 ESR 系统的新市场清算框架。与现有的市场设计相比，我们的方法使用虚拟链接 (VL) 的概念来建模 ESR 系统，虚拟链接可以捕获随时间推移的电力传输/转移。VL 表示揭示了可用于 ESR 运营的经济激励，并揭示了电力市场应如何补偿 ESR。我们的框架还使我们能够探索 ESR 物理参数对市场行为的作用；具体而言，我们表明，虽然能源和电力容量定义了每个 ESR 可以提供的灵活性，但充电/放电效率在 ESR 报酬和电网缓解市场价格波动的能力中起着根本性的作用。新的市场设计在计算上也具有吸引力，因为它是一个线性程序，因此避免了混合整数公式和具有互补约束的公式（在当前设计中用于捕获二进制充电/放电逻辑）。我们使用我们的市场框架来分析 ESR 和市场运营商之间的相互作用，并为电网中 ESR 的最佳部署策略提供见解。
小型加工行业中冷藏质梨的存储条件
摘要：以其对人类健康的有益特性而闻名的刺梨（Opuntia ficus-Indica），由于其对生物活性化合物的含量较高，因此是许多研究的主题。但是，果实表面上存在刺是限制消耗的因素。因此，在存储期间研究了去皮和包装的白色，橙色和粉红色刺梨的生存能力和营养质量。将储存在8℃的整个水果冷藏，为0、1、2、3或4周的85％RH进行电剥离，并用微型护理膜包装。在每个时间点，它们的微生物质量；物理参数，例如硬度，纹理和颜色；分析了分析和化学参数，包括pH，可滴定酸度，总可溶性固体含量，糖含量，抗坏血酸含量，抗氧化能力和总苯酚含量。中间有氧计数低于西班牙立法（7 log（CFU/G F.W.））包装后的第8天（或存储4周后直到第6天）。在包装后的第0和第8天之间，硬度，质地，pH，糖含量，抗坏血酸含量和抗氧化能力显着降低，与以前整个果实的几周数无关。此外，在存储期间分析的全水果的参数的变化不太明显。在整个保留期间，对感觉特征的评估是正面的。当整个水果被冷藏为1、2、2、3或4周时，经过最小加工的刺梨保留了合适的微生物，营养和感官品质，从而促进了小型加工公司的管理。
宇宙演化是否会选择技术？
摘要 如果定义我们宇宙物理的参数偏离其当前值，那么观察到的丰富结构和复杂性将得不到支持。本文探讨了类似的参数微调是否适用于技术。人择原理是解释参数观测值的一种方式。该原理限制了物理理论以允许我们存在，但该原理不适用于技术的存在。宇宙自然选择已被提出作为人择推理的替代方法。在这个框架内，微调源于选择能够大量繁殖的宇宙。最初有人提出繁殖是通过超新星产生的奇点进行的，随后有人认为生命可能促进成为后代宇宙的奇点的产生。在这里，我认为技术对于生物产生奇点是必要的，并询问我们宇宙的物理学是否已被选择同时使恒星、智慧生命和能够创造后代的技术成为可能。特定技术似乎具备令人难以置信的能力来执行产生奇点所需的任务，这可能表明通过宇宙自然选择进行微调。这些技术包括硅电子、超导体和由液氦热力学性质实现的低温基础设施。数值研究旨在确定物理参数空间中恒星、生命和技术约束同时得到满足的区域。如果这个重叠参数范围很小，我们应该惊讶于物理学允许技术与我们并存。这些测试不需要新的天体物理或宇宙学观测。只需要对易于理解的凝聚态系统进行计算机模拟。