目前,基于纳维-斯托克斯方程的主流流体力学尚未考虑具有随机热运动的离散流体分子的统计性质,其中流体被视为连续体,分解为许多宏观上无限小(但微观上足够大)的质量单元,其运动仅以质心速度为特征。在这里,我们通过考虑宏观上无限小体积单元内离散分子的统计速度分布及其质心速度,提供了一种解决流体动力学的统计力学方法。提出了控制物理变量演变的动力学方程,获得了格林函数,并应用线性响应理论研究了外部热扰动的物理情况。发现热的传播、质心运动和声音在统计流体动力学中是内在集成的。这项工作为统计流体力学的应用奠定了基础。
摘要:模拟分子的响应特性对于解释实验光谱和加速材料设计至关重要。然而,对于传统计算机上的电子结构方法来说,这仍然是一个长期存在的计算挑战。虽然量子计算机有望在长期内更有效地解决这一问题,但现有的需要深度量子电路的量子算法对于近期的噪声量子处理器来说是不可行的。在此,我们引入了一种用于响应特性的实用变分量子响应 (VQR) 算法,从而无需深度量子电路。利用该算法,我们报告了在超导量子处理器上首次模拟分子的线性响应特性,包括动态极化率和吸收光谱。我们的结果表明,使用该算法结合合适的误差缓解技术,一大类重要的动态特性,如格林函数,在近期的量子硬件范围内。
使用标准线性响应关系,我们得出了对通用线性响应检测器的灵敏度的量子限制,以及通用线性放大器的噪声温度。特别强调检测器的有效温度和阻尼效应;前者的数量直接确定检测器的无效功率增益。与洞穴开创性工作中使用的方法不同[物理学。修订版d 26 1817(1982)],线性响应方法直接涉及检测器的噪声特性,并允许人们得出简单的必要条件,以达到量子极限。我们的结果与纳米机电系统的最新实验具有直接相关性,并补充了特定介绍位置检测器的最新理论研究。
提出了以直接制造方法制备的激光诱导的多孔石墨烯(LIG),并还探索了其在可伸缩应变传感器中的应用以检测施加的应变。与在PI膜上通过激光涂鸦制备的胶片相比,在聚酰亚胺/聚二甲基硅氧烷(PI/PDMS)复合材料上表现出天然高的可伸缩性(超过30%)。带有LIG的PI/PDMS复合材料在PDM中显示出具有不同PI颗粒浓度的可调机械性能和电子性能。相对于拉伸应变,制备的LIG电阻的良好环状稳定性和几乎线性响应提供了其访问可穿戴电子产品的访问。为了提高PDMS/PI复合拉伸性,我们设计并优化了基里加米(Kirigami)启发的应变传感器,并在顶部表面上lig,从而大大增加了对应用应变的线性响应中的最大应变值从3%到79%。