摘要 — 尽管不断进行研究,但基于脑机接口 (BCI) 的通信方法尚不是一种有效可靠的手段,严重残疾的患者可以依赖这种手段。迄今为止,大多数基于运动想象 (MI) 的 BCI 系统使用传统的频谱分析方法来提取判别特征并对相关的基于脑电图 (EEG) 的感觉运动节律 (SMR) 动态进行分类,这导致性能相对较低。在本研究中,我们调查了使用递归量化分析 (RQA) 和基于复杂网络理论图的特征提取方法作为提高 MI-BCI 性能的新方法的可行性。这些特征植根于混沌理论,探索了 MI 神经反应背后的非线性动力学,作为对 MI 进行分类的新信息维度。方法:将六名健康参与者执行 MI-Rest 任务时记录的 EEG 时间序列投射到多维相空间轨迹中,以构建相应的递归图 (RP)。从 RP 中提取了八个基于非线性图的 RQA 特征,然后通过 5 倍嵌套交叉验证程序与经典光谱特征进行比较,以使用线性支持向量机 (SVM) 分类器进行参数优化。结果:与经典特征相比,基于非线性图的 RQA 特征能够将 MI-BCI 的平均性能提高 5.8%。意义:这些发现表明,RQA 和复杂网络分析可以为 EEG 信号的非线性特征提供新的信息维度,从而提高 MI-BCI 性能。
囚禁离子具有较长的相干时间、固有的均匀性和较高的门保真度,是量子模拟和通用量子计算的一个有前途的平台[1-8]。实现高保真度多量子比特纠缠门的最常用方法依赖于将内部量子比特“自旋”态与集体运动自由度耦合[1,2,9]。几何相位门——通过运动相空间中封闭的、自旋相关的轨迹产生纠缠——被广泛使用,因为它们对离子温度(在 Lamb-Dicke 极限下)具有一级不敏感性[10-12]。几何相位门利用激光束产生所需的自旋运动耦合,已被用于产生保真度为 ∼ 0 的贝尔态。 999 [7,8],主要误差来自非共振光子散射[13]。其他无激光方案利用静态[14-19]、近量子比特频率[20-25]或近运动频率[20,26-28]磁场梯度引起自旋运动耦合。虽然无激光方案消除了光子散射误差,并且不需要稳定的高功率激光器,但由于其门持续时间通常较长,因此更容易受到其他噪声源的影响。由于场幅度波动导致的量子比特频率偏移或错误校准是使用微波场梯度实现的无激光门的主要误差源[19,21]。最近的研究表明,通过精心的陷阱设计可以被动地减少其中一些偏移[24]。也可以通过添加控制场来执行动态解耦,从而主动减少它们[18,29-32];迄今为止,最好的
引言——过去几十年来量子光学[1 – 4]的进展使得量子力学的基础测试[5,6]、量子光子态的测量[7 – 9]和量子技术的实现[10 – 14]成为可能。这些成就源于光子探测方案的发展,例如汉伯里·布朗-特威斯实验[15]、符合测量[6]、光子数分辨探测器[16,17]和用于量子态层析成像[18 – 20]的同差探测[7 – 9]。传统的量子光探测器依赖于光子与固态系统(如雪崩光电二极管[21 – 23]、超导纳米线[24,25]和光电倍增管[26,27])的相互作用。其他灵敏的量子光学探测器依赖于与有效两能级系统(例如原子、囚禁离子或超导量子比特)的光子相互作用 [28 – 32]。更先进的检测方案促进了光学非线性以增加检测带宽 [33,34]。然而,当前的量子光学技术在空间分辨率方面受到限制,并且由于电子元件的响应时间而限制了检测速率和带宽。在这里,我们提出了一种使用自由电子-光子纠缠 [35 – 37] 进行量子光子态层析成像的量子光学检测方案。我们展示了同质型自由电子与光子态的相互作用(图 1)如何通过电子能谱测量在相空间中提取有关该状态的最大信息。这种方法,我们称之为自由电子量子光学检测(FEQOD),具有由电子-光子耦合强度设定的基本信息限制,允许
子宫颈的摘要癌是一个全球问题,近距离放射治疗是用于治疗此类癌症患者的主要放射治疗成分之一。随着治疗计划中的科学和技术发展的出现,有必要在近距离放射治疗中进行反相反的优化,并与传统的手动优化方法进行了彻底的比较。在这项工作中,物理参数;分别使用D 98和D 90代表的目标体积的最低剂量为98%和90%,用于评估相对于目标的治疗计划,而2厘米3卷(d 2cm 3)收到的最低剂量用于研究处于风险的器官的并发症。使用的符合性指数硬币用于描述按规定的剂量和每个器官的分数,每个器官处于接收临界剂量的风险量,这可能会导致并发症。还根据无放射生物学参数并发症控制概率P +进行了治疗计划评估。与同源手动图形优化计划进行了比较,与两种近距离抗体抗体计划算法相对应的物理和放射生物学评估。这项研究的主要观察结果是,反相反优化方法的良好调整类解决方案可能与手动图形优化计划产生的剂量体积直方图产生相似的剂量量直方图,并且反向方法有可能避免有风险的机器人,同时为目标提供可接受的剂量。此外,放射生物学索引(例如P +)可以对治疗计划评估中的物理参数有用。Elekta Leksell GammaKnife®单位已成功用于颅内恶性肿瘤的管理已有半个多世纪。根据国家和国际法规的要求,为了保护患者,工人,公众和环境,必须通过电离辐射工具构成的风险有足够的知识。从这个角度来看,斯德哥尔摩大学物理系(斯德哥尔摩,瑞典)的核物理研究小组与Elekta Instrument AB(瑞典斯德哥尔摩,瑞典)合作进行了调查,对使用高纯度德国人(Hpge)gamma刀的辐射场进行了调查。作为正在进行的研究的一部分,本工作的主要目的是改善伽马刀周围的辐射场的建模和表征,以询问国家辐射保护与测量委员会(NCRP)方法论对Leksell Gamma刀具治疗室的结构屏蔽设计和评估的功效。在Gamma刀 - 完美TM领域中获得高分辨率γ射线光谱和环境剂量等效H*(10)发生在萝洛林斯卡大学医院(瑞典)(瑞典)Neurosurgery(肿瘤学系)神经外科(肿瘤学系)。分别利用了P型同轴HPGE检测器和卫星测量表来获取γ射线光谱和H*(10)。在Pegasos Monte Carlo系统上模拟了测得的配置。圆柱表面上的一个相空间用敞开的门封闭了伽马刀,并且组装的幻影被用作辐射的来源。在对应于2·10 12衰变的相空间上收集了约4·10 7γ光子。在打开伽马刀门的情况下,大多数辐射是在向前方向上测量的,相对于Z轴,沿向前的方向至θ= 45 O。蒙特卡洛模拟重现了测得的结果;因此,在响应测量和模拟光谱之间实现了良好的一致性。最近的Gamma刀模型Perfexion TM,Icon TM和Esprit TM
两种密切相关的危机的严重性,环境和经济危机的严重性也需要以理论上的方式面对;因此,作者提出了一个模型,该模型仅构建了一个生态和经济耦合变量的动力学系统,即乔治库·罗根(Georgescu-Rogen)和赫尔曼·戴利(Herman Daly)的“稳态经济学”的想法。这可能诉诸于广义的伏特拉模型,在汉密尔顿形式主义及其汉密尔顿方程式中翻译,可以使每个变量都可以“结合”每个变量,一种经济,另一种是一种生态学,描述了独特的动力学系统时期的行为。将模型应用于最相关的两个变量最相关的生态经济对,导致模型的“相空间”中的暗示性几何形状:轨迹是包裹“甜甜圈”的曲线,它们的集合是我们正在寻找的“固定状态”。这些轨迹是“准周期性动作”,其特征是两个频率,其值在“小振荡”近似中提供了良好的估计值。在本文中,汉密尔顿方程的解决方案的稳定性来定义一个更一般但更抽象的“固定状态”。使用变量的世界数据时,可以确保模型的全局特征。该模型的一个非常有趣的特征是,使用类似于牛顿动力学的术语给出了可持续性场景的途径。关键字:独特的动力系统,Volterra广义模型,“共轭”哈密顿对,准周期性动作,Lyapunov稳定性,全球固定状态。
被捕获的离子可以通过用激光激发其内部电子态形成有效的量子二能级系统,从而充当有前途的可扩展量子比特,而离子在谐波势阱中的量化运动状态使我们能够通过库仑力与相邻离子相互作用。因此,高保真操作需要精确了解系统的运动退相干时间,即离子的运动状态不再可靠地被知道或不再能被控制的时间。现有的运动相干性测量通过将运动状态与激光驱动的内部跃迁耦合来间接控制和测量运动状态,因此,它们可能容易出现电子状态退相干和激光幅度或频率波动。在本论文中,我们应用了之前提出的直接电场操纵被捕获离子运动相干态的机制,在一种新的自由进动序列中测量运动相干时间。该序列由连续谐振子相空间中两个相位差可变的相干位移组成,由可变的延迟时间分隔。在 4 开尔文的超高真空室中,使用位于铌表面电极阱上方 50 微米处的锶-88 + 离子,我们测量了 (24 ± 5) 𝑠 − 1 的运动退相干率。该测量速率与系统的预期退相干率相匹配,其中捕获离子加热在幅度上超过其他形式的退相干,这很可能是我们系统的情况。
多体量子系统的淬火动力学可能在洛奇米特回波中表现出非分析性,这是一种被称为动力学相变(DPT)的现象。尽管对这种现象背后的基本机制进行了大量研究,但仍然存在一些开放问题。以此为动机,我们从量子相空间和熵产生的角度进行了详细研究,这是热力学的关键概念。我们专注于Lipkin-Meshkov-Glick模型,并使用自旋连接态构建相应的Husimi-Q准稳定性分布。Q函数的熵(称为WEHRL熵)提供了系统的粗粒动力学的量度,因此,即使对于封闭的系统,也会在非定程化上演变。我们表明,临界淬灭会导致WEHRL熵的准生长,并结合小振荡。前者反映了这些过渡的信息争夺特征,并用作熵产生的量度。另一方面,较小的振荡意味着负熵产生速率,因此发出了Loschmidt Echo复发的信号。最后,我们还基于修改的荷斯坦 - 普罗里马科夫近似值研究了模型的高斯。这使我们能够确定低能部门对DPT出现的相对贡献。本文中介绍的结果不仅是从动态量子相变的角度来看的,而且与量子热力学领域有关,因为它们指出WEHRL熵可以用作可行的熵产生量度。
光子量子信息处理是一个研究非经典光源的使用、光的处理和检测的领域,与传统方法相比,它可以帮助更有效地编码和处理光子中编码的信息,应用于光通信、安全、传感和计算。本课程旨在培养对光的量子力学描述、其产生、操纵和检测的原则性理解。本课程对打算参与光子量子信息处理任何领域(如量子通信、传感和计算)理论或实验研究的研究生很有价值。在本课程中,我们将重点关注数学材料:光场的模态分解、光学检测的半经典描述,培养直觉,了解为什么需要更强大的(量子)理论来解释某些形式的非经典光的光检测统计数据,从而以正式的方式发展光学模式集合的“经典”和“非经典”状态的概念,发展高斯和非高斯状态、过程和测量的概念,以及相空间形式。我们将重点介绍生成、操纵和检测有趣的非经典和纠缠光子状态的方法、线性光学的作用和局限性、高斯变换的实现(包括线性光学和压缩变换)以及更一般的非高斯变换。我们将从光子量子信息处理的重要应用中得出具体的例子。我们还将计算量子态和测量的各种指标(例如,相对熵、保真度、Fisher 信息等)及其在各种应用中的操作意义。
上午 8:00 AAS-190:针对哈密顿积分不变行为的控制来操纵航天器相空间分布 Oliver Boodram(科罗拉多大学博尔德分校)、Daniel Scheeres(科罗拉多大学博尔德分校) 上午 8:20 AAS-232:包括非哈密顿太阳辐射压力的圆形限制三体问题的近似解析解 Hailee Hettrick(麻省理工学院)、David Miller(麻省理工学院)、Begum Cannataro(德雷珀) 上午 8:40 AAS-288:将弹道捕获与地球-月球系统中的周期性轨道联系起来的双脉冲转移 Lorenzo Anoè(奥克兰大学 - 奥克兰空间研究所)、Thomas Caleb(ISAE-SUPAERO)、Roberto Armellin(奥克兰大学)、 Alicia Martínez-Cacho (马德里理工大学)、Claudio Bombardelli (马德里理工大学 (UPM))、Stéphanie Lizy-Destrez (ISAE- SUPAERO) 上午 9:00 AAS-120:空间任务设计中的辛方法 Agustin Moreno (IAS)、Urs Frauenfelder (奥格斯堡大学)、Dayung Koh (JPL)、Cengiz Aydin (纳沙泰尔大学) 上午 9:20 AAS-300:双圆受限四体问题中周期轨道的稳定性图 Juan Ojeda Romero (约翰霍普金斯大学应用物理实验室)、Wayne Schlei (JHUAPL) 上午 9:40 AAS-176:地月低推力增强优化低能量转移 Yuji Takubo(佐治亚理工学院)技术 / 斯坦福大学)、Yuri Shimane(佐治亚理工学院)、Koki Ho(佐治亚理工学院) 上午 10:00 上午休息
纠缠是量子力学的一个关键特征 1–3 ,在计量学、密码学、量子信息和量子计算 4–8 等领域有应用。纠缠已在从微观 9–13 到宏观 14–16 的各种系统和长度尺度中被观察到。然而,在可访问的最高能量尺度上,纠缠仍然基本上未被探索。这里,我们报告了在大型强子对撞机产生的顶-反顶夸克事件中对纠缠的最高能量观测,使用由 ATLAS 实验记录的质子-质子碰撞数据集,其质心能量为 √ s = 13 TeV,积分光度为 140 倒数飞靶 (fb) −1。自旋纠缠是通过测量单个可观测量 D 检测到的,D 是由带电轻子在其母顶夸克和反顶夸克静止框架中的夹角推断出来的。可观测量是在顶夸克-反顶夸克产生阈值附近的一个狭窄区间内测量的,在此区间内纠缠检测预计会很显著。它是在一个用稳定粒子定义的基准相空间中报告的,以尽量减少因蒙特卡洛事件生成器和部分子簇射模型在模拟顶夸克对产生方面的局限性而产生的不确定性。当 m 340 GeV < < 380 GeV tt 时,纠缠标记测得为 D = −0.537 ± 0.002(统计)± 0.019(系统)。观测结果与没有纠缠的情况相差超过 5 个标准差,因此这是首次观察到夸克对中的纠缠,也是迄今为止最高能量的纠缠观测。
