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PHY314：量子物理学 I 2024 年秋季课程大纲
家庭作业：每章结束后你都需要提交你的家庭作业——请参阅 Canvas 上的 PHY314-Fall2024-schedule.pdf 文件，了解所有家庭作业的截止日期。每项作业将在每章开头的 Canvas 上提供。所有家庭作业作业必须在 PHY314-Fall2024-schedule.pdf 中指定的日期的第一堂课开始时以硬拷贝形式提交。提供清晰的书面解决方案，包括所有中间步骤和细节。没有解决方案 = 没有学分。不要写“我不知道如何解决这个问题”——你会因此自动获得 0 分。每份家庭作业一有空就开始做。提出问题。交上空白页或一些随机方程式将导致自动获得 0 分。许多问题都已解决，而且它们的解决方案可以在网上找到，这不是什么秘密。如果不确定如何处理某些问题，浏览一下这些解决方案显然是可以的。但重要的是要记住，你的导师知道所有的在线解决方案（其中一些很可能是他自己的）。因此，提交作业时务必确保不要盲目复制/粘贴在线解决方案。做好自己的工作，感觉更好，因为你是真正解决问题的人，而不是互联网上的某个随机家伙。
非侵入性葡萄糖传感技术和产品
摘要：糖尿病的发生率及其负面结果已大大增加了世界广泛的范围，并且由于环境和社会因素的结合而预计将来将进一步增加。多年来，文献中已经描述了各种体内室中葡萄糖浓度的几种方法。技术的持续进步为新颖的测量方法和创新测量地点开辟了道路。这项综合综述的目的是报告过去五年中文献中描述的非侵入性葡萄糖测量的所有方法和产物，这些方法已经在人类受试者/样品/样品和组织模型上进行了测试。在MDPI数据库中进行了文献综述，其中有243篇文章审查，叙事摘要中包含124篇文章。对动作，测量位点和机器学习应用机理的不同比较，概述了到目前为止所述/预期的主要优势和缺点。本综述代表了临床医生和工业设计师的综合指南，以总结非侵入性葡萄糖传感技术的研究和生产的最新结果，以帮助这一有希望的领域的进步。
从伦理、法律和社会角度看脑类器官和类器官智能
人类大脑类器官，又称大脑类器官或早期的“微型大脑”，是重现人类大脑发育各个方面的 3D 细胞模型。它们在促进我们对神经发育和神经系统疾病的理解方面显示出巨大的潜力。然而，前所未有的体外模拟人类大脑发育和功能的能力也带来了复杂的伦理、法律和社会挑战。类器官智能 (OI) 描述了将此类类器官与人工智能相结合以建立基本记忆和学习形式的持续运动。本文讨论了有关大脑类器官和 OI 的科学地位和前景、意识的概念化和心脑关系、伦理和法律层面的关键问题，包括道德地位、人与动物嵌合体、知情同意以及监管等治理问题。需要一个平衡的框架来允许重要的研究，同时解决公众的看法和道德问题。科学家、伦理学家、政策制定者和公众之间的跨学科观点和积极参与可以为类器官技术提供负责任的转化途径。可能需要一个深思熟虑、积极主动的治理框架来确保这一有前景的领域取得合乎道德的负责任的进展。
陆军部
*日期可能会更改 重要提示：xTechScalable AI 奖竞赛将用于确定符合奖项标准的小型企业。从 xTechScalable AI 奖竞赛中选出的获胜者将是唯一有资格就此主题提交提案的公司。所有其他提案将不予评估。在此处查看完整的 xTechScalable AI 奖竞赛 RFI：https://www.xtech.army.mil/competitions/ 简介 到 2035 年，未来的陆军必须能够作为综合联合部队的一部分，在多个战区的各种情况下开展多域作战 (MDO)。MDO 概念描述了陆军将如何支持联合部队快速持续地整合所有战争领域——陆、海、空和网络空间——以在我们远离冲突的竞争中威慑和获胜，并在威慑失败时战斗并获胜。陆军必须为我们的士兵提供改变游戏规则的能力。为了利用小企业创新并缩短从招标到授标的时间，陆军实施了一种方法，通过国防部 (DoD) 年度 BAA 流程宣传 SBIR 资助机会，而不是在三个预定的 BAA 周期之外。鼓励提案人彻底审查国防部计划 BAA 并注册 DSIP Listserv，以便及时了解重要的计划和合同变更。
遗传性皮肤病的基因替代疗法
大疱性表皮松解症 (EB) 是一种遗传性皮肤病，其特征是在轻微的机械创伤下，皮肤和粘膜上就会形成大面积的水疱和病变。这种疾病是由编码对皮肤稳定性至关重要的蛋白质的基因突变引起的。这些蛋白质中的一种功能受损、减少或缺失会导致皮肤脆弱，因为真皮和表皮之间的连接性降低。目前，基因疗法是唯一有可能治愈这种严重起泡性皮肤病的治疗选择。两种有希望的基因疗法可能适用于 EB：基因替换和基因组编辑。虽然遗传性皮肤病的基因组编辑仍处于临床前阶段，但基因替换方法在临床上已取得进展，并已应用于少数患有连接性和营养不良性 EB 的患者。在这里，将“野生型”转基因通过病毒转导到皮肤干细胞中，然后自体移植矫正后的表皮片，导致稳定皮肤的再生。基于设计核酸酶的基因编辑策略的最新进展使得建立替代方案以恢复遗传性皮肤病中的基因功能成为可能。在遗传组合阻碍基于基因治疗的基因替换的情况下，这一点尤其正确。
用AC电流调整Josephson二极管响应
超导性为新一代的电子设备提供了潜力，这些电子设备的特征是最小或零分解和快速响应时间[1]。在这一有希望的景观中，被称为“超导二极管效应”的超导系统中的非肾脏现象在最近引起了极大的关注[2-69]，有关最近的评论，请参见参考文献。[70]。在这些系统中，两个方向上的关键电流不同，| i + c | ̸= | i -c | 。这种超导二极管的传统功能是二极管的效率，由η= |降低。 （i + c + i -c） /（i + c - i -c）| 。这标准量化了临界电流中的不对称性，这是二极管功能的关键方面。因此，最大化η是超导二极管潜在应用的重要方面。理想二极管（η=±1）的特征是仅在一个方向上支持超电流。到目前为止，已经探索了不同的方向以接近统一效率，包括应用小偏置电压后的多个dreev反射[55]，并平行地连接了几个连接[19，64]和三个末端超导性设备（Triodes）[46]。最近，基于垂直于超流式传播的电场的应用，提出了一个理想二极管的提议[71]。
bevcar：bev地图和对象分割的摄像机雷达融合
摘要 - 从鸟类的视图（BEV）角度来看，语义场景细分在促进移动机器人的计划和决策方面起着至关重要的作用。尽管最近仅视力的方法表现出了显着的性能进步，但它们通常在不利的照明条件下（例如降雨或夜间）挣扎。虽然主动传感器为这一挑战提供了解决方案，但激光雷达的高成本仍然是一个限制因素。将摄像机数据与汽车雷达融合起来是更便宜的替代方法，但在先前的研究中受到了较少的关注。在这项工作中，我们旨在通过引入Bevcar（一种新型的BEV对象和地图细分方法）来推动这一有希望的途径。我们方法的核心新颖性在于首先学习原始雷达数据的基于点的编码，然后将其利用以有效地将图像特征抬起到BEV空间中。我们对Nuscenes数据集进行了广泛的实验，并证明Bevcar优于当前的技术状态。此外，我们表明，合并雷达信息显着提高了挑战性环境条件中的鲁棒性，并提高了远处对象的细分性能。为了培养未来的研究，我们提供了实验中使用的Nuscenes数据集的天气拆分，以及http://bevcar.cs.uni-freiburg.de的代码和训练有素的模型。
陆军部
*日期可能会更改 重要提示：xTechScalable AI 奖项竞赛将用于选出符合获奖标准的小型企业。从 xTechScalable AI 奖项竞赛中选出的获胜者将是唯一有资格就此主题提交提案的公司。所有其他提案将不予评估。 在此处查看完整的 xTechScalable AI 奖项竞赛 RFI：https://www.xtech.army.mil/competitions/ 简介 到 2035 年，未来的陆军必须能够作为综合联合部队的一部分在多个战区的各种情况下开展多域作战 (MDO)。MDO 概念描述了陆军将如何支持联合部队快速而持续地整合所有战争领域——陆、海、空和网络空间——以在我们没有冲突的情况下进行竞争时进行威慑和获胜，在威慑失败时进行战斗并获胜。陆军必须为我们的士兵提供改变游戏规则的能力。为了充分利用小企业创新并缩短从招标到授标的时间，陆军实施了一项通过国防部 (DoD) 年度 BAA 流程宣传 SBIR 资助机会的方法，而不是三个预定的 BAA 周期。鼓励提案人彻底审查国防部计划 BAA 并注册 DSIP Listserv，以便及时了解重要的计划和合同变更。
蟹壳的机械性能和生物降解性......
本综述探讨了蟹壳衍生的外骨骼材料（特别是几丁质和壳聚糖）在骨科植入物设计中的创新应用。医疗应用对可持续、生物相容性和机械强度材料的迫切需求指导了这项全面的分析。我们评估了蟹壳衍生物的机械性能，强调了其足够的强度和耐用性，这对于成功的骨科应用至关重要。本研究还评估了这些材料的生物降解性，这一特性因其有可能最大限度地减少长期身体影响并减少二次手术的需要而脱颖而出。与金属和陶瓷等传统植入物材料进行了比较分析，以强调蟹壳衍生的生物聚合物的优势和当前的局限性。本综述涵盖了最近的案例研究和设计创新，包括 3D 打印等先进制造技术，这些技术可以将这些生物聚合物整合到未来的骨科解决方案中。最后，我们讨论了必须解决的持续挑战和研究差距，以充分利用这些生物材料在临床环境中的潜力。本文旨在向研究人员和从业人员介绍蟹壳衍生材料的光明前景，倡导继续研究和开发这一有前景的骨科植入物技术领域。
发明超昂贵植物：改善植物提取研究和术语的实践
抽象的有毒金属和金属，尤其是来自人为的来源，现在污染了我们地球的大量区域。植物萃取是一种验证的技术，具有减少金属/金属污染的潜力，并且在财务上可行，回收有价值的金属（“植物计算”）。朝向这些目标，在过去的二十年中，有大量出版物。尽管正在取得重要的进展，但持续不良的实践传播以及资金来源的最终流失却阻碍了这一有希望的研究领域。这包括误解的过度积蓄物种，具有极高剂量水平的水培，滥用生物浓缩因素，使用低积聚的食物或生物量农作物的植物排斥现象，“模板纸”的现象，其中X元素的元素X剂量均为元素的元素，或者对元素的多种元素进行了多种元素，或者将其变成了杂草的元素。在这里，我们强调了这些误解，希望这将有助于：（i）在植物金属积累中传播准确的定义； （ii）通过通过“模板纸”写作的实践限制不必要出版物的通货膨胀来消除糟糕的实践的传播； （iii）期刊编辑和审稿人使用其推理给作者； （iv）在将这项技术交付给现场从业者方面有助于更快的进步。