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World File Search System高保真度
使用全飞行模拟器进行事故调查
全飞行模拟器在事故调查中的应用 Robin Tydeman 航空事故首席检查员 航空事故调查处 摘要 飞行模拟已经成为航空培训中不可或缺的工具。在短短 50 多年的时间里，它已经建立了高保真度的声誉，并能够提供一个经济、安全地对机组人员进行有效培训的环境。飞行模拟也证明了自己对飞机事故调查员的价值。然而，随着数字控制模拟器和引人注目的视觉系统的出现，人们很容易被所谓的“保真度”所欺骗。任何对模拟的依赖都会引发对后续结论有效性的合理质疑，并可能对整个调查的技术真实性产生怀疑。本文建议，在事故调查中使用飞行模拟时应谨慎，承认模拟器有局限性。在事故调查中，飞行模拟器的传统用途是使用飞行数据记录器 (FDR) 的数字数据对模拟器进行编程，模拟器通常是固定基座工程模拟器，然后模拟器将复制飞机的飞行。还可以结合空中交通管制雷达、TCAS 装置和驾驶舱语音记录器的数据。这样，调查人员就能掌握完整的情况！但是，这样做的准确度如何呢？
量子信息处理和... - NIST 的 TSAPPS
继 Shor 开发出一种高效数字分解的量子力学算法并得到认可的潜在实际应用 [ 1 ] 之后，量子信息科学领域的活动急剧增加。目前，人们正在许多领域探索通用量子信息处理 (QIP) 的实现可能性，包括凝聚态、原子和光学系统。囚禁原子离子已被证明是一种有用的系统，可用于研究此类装置所需的元素 [ 2 ]。离子之所以具有吸引力，部分原因是基于其内部状态的量子比特也可用于原子钟，并且具有非常长的相干时间，在某些情况下超过 10 分钟 [ 3 , 4 ]。此外，由于相互的库仑排斥力，囚禁离子会自然形成空间上分离的量子比特阵列。通过使用聚焦激光束，可以实现选择性量子比特寻址、相干操作和高保真度量子比特状态读取，以及状态相关激光散射 [ 5 , 6 ]。利用这些工具，已经演示了简单的算法 [ 6 ]。然而，目前的操作保真度明显低于容错所需的保真度，而扩展到大型系统的努力才刚刚开始。解决这些问题将涉及重大的技术挑战，但很简单
具有低保真度传感器和观察者不确定性的地月空间数据采集
随着民用和军用领域对地月空间的兴趣日益增加，对地月空间物体的空间域感知 (SDA) 的需求也随之增加。地月空间的太空 SDA 具有挑战性，部分原因是难以准确估计观测卫星的位置，而准确估计是有效执行 SDA 任务的必要条件。使用多颗配备低保真度设备的观测卫星有助于缓解这些问题，因为可以将方差较大的多个数据集聚合在一起，以实现与较少高质量测量系统相同或更高的精度。地月周期轨道用于观测星座，目标航天器位于 L1 Halo 轨道上。所有轨道均使用圆形限制三体问题 (CR3BP) 建模。系统工具包 (STK) 用于计算轨道几何形状和角度 - 仅提取测量值以模拟带有光学传感器的观测航天器。然后利用扩展卡尔曼滤波器处理测量数据以估计目标航天器的位置。分析重点是比较不同数量的观测航天器的有效性。模拟结果发现，使用低保真度星座可以达到高保真度星座所达到的性能。
如何提高两个纠缠量子比特之间的保真度......
摘要 — 在量子计算中，使用高保真度纠缠量子比特对在两个系统之间进行通信至关重要。为了提高两个纠缠量子比特之间的保真度，人们使用一种称为蒸馏的技术。蒸馏协议有很多种。1995 年，Bennet 等人发表了一篇论文 [1]，其中介绍了一种名为 BBPSSW 的协议。1996 年，Deutsch 等人发表了一篇新论文，进一步改进了该协议，其中介绍了一种名为 DEJMPS 的新协议。最后，在 2008 年，Campbell 和 Benjamin 发表了一篇论文，介绍了一种使用光子损耗蒸馏纠缠量子比特对的最终新方法。为了将每个协议与另一个协议进行比较，我们将对每个协议进行解释。然后，将从四个不同的点对这三个协议进行比较。这些是输入灵活性 1 、成功蒸馏的概率、每次迭代的保真度改进和效率 2 。经过比较可以得出结论：DEJMPS 是总体最佳的协议，因为它在上述四点中总体排名最高。
硅中电子自旋的量子非破坏读出
虽然单次检测硅自旋量子比特现在已成为实验室常规操作，但大规模量子计算设备中量子误差校正的需求需要量子非破坏 (QND) 实现。与传统方法不同，QND 自旋读出对探测的自旋极化施加的干扰最小，因此可以重复进行以消除测量误差。在这里，我们表明，通过探测与量子比特自旋 Ising 耦合的相邻点中的另一个电子自旋，可以以高度非破坏的方式测量硅中的电子自旋量子比特。高非破坏保真度（平均 99%）使单个自旋状态的读出重复超过 20 次，在 1.2 毫秒内产生高达 95% 的总体平均测量保真度。我们进一步证明，我们的重复 QND 读出协议可以实现预期的高保真度（>99.6%）基态制备。我们基于 QND 的测量和准备，由相同类型的第二个量子位介导，将允许在硅中实现具有电子自旋的多种量子信息协议，而不会损害结构的同质性。
结构化稳健综合在柔性飞机颤振抑制中的应用
摘要 — 本文介绍了一种针对具有参数和动态不确定性混合的系统的结构化鲁棒控制设计方法。所提出的方法在分析步骤和综合步骤之间交替进行。在分析步骤中计算参数不确定性的样本，从而产生一组仅包含动态不确定性的不确定系统。然后在此不确定模型阵列上合成控制器。此合成步骤本身涉及交替为每个不确定系统构建 D 尺度和为整个缩放对象集合调整单个控制器。控制器调整是使用结构化控制设计技术执行的。所提出的方法用于设计柔性飞机的颤振抑制控制器。飞机动力学由高保真度和降阶模型描述。颤振抑制的设计目标是在存在混合不确定性的情况下实现鲁棒稳定性。所提出的结构化设计方法产生了一个低阶线性时不变 (LTI) 控制器，可将颤振速度提高 15%。提供了额外的鲁棒性分析和高保真模拟来评估控制器性能。
结构化稳健综合在柔性飞机颤振抑制中的应用
摘要 — 本文介绍了一种针对具有参数和动态不确定性混合的系统的结构化鲁棒控制设计方法。所提出的方法在分析步骤和综合步骤之间交替进行。在分析步骤中计算参数不确定性的样本，从而产生一组仅包含动态不确定性的不确定系统。然后在此不确定模型阵列上合成控制器。此合成步骤本身涉及交替为每个不确定系统构建 D 尺度和为整个缩放对象集合调整单个控制器。控制器调整是使用结构化控制设计技术执行的。所提出的方法用于设计柔性飞机的颤振抑制控制器。飞机动力学由高保真度和降阶模型描述。颤振抑制的设计目标是在存在混合不确定性的情况下实现鲁棒稳定性。所提出的结构化设计方法产生了一个低阶线性时不变 (LTI) 控制器，可将颤振速度提高 15%。提供了额外的鲁棒性分析和高保真模拟来评估控制器性能。
合理设计 CRISPR-Cas9 核酸酶以减弱位置依赖性脱靶效应
摘要 化脓性链球菌的 RNA 引导 Cas9 核酸酶已成为一种重要的基因编辑工具。然而，其固有的脱靶活性是生物医学应用面临的主要挑战。与一些报道的专门针对单个结构域的工程策略不同，考虑到 Cas9 的特异性是由各个结构域协同决定的，我们合理地在酶的多个结构域中引入了多个氨基酸替换，以创建潜在的高保真度变体。我们还利用了我们之前推导的活化 Cas9 复合物结构的原子模型来指导新的修饰。这种方法已鉴定出具有增强的 DNA 切割特异性的 HSC1.2 Cas9 变体。虽然 HSC1.2 变体的特异性增强在体外切割试验中似乎与位置有关，但这种 Cas9 变体的脱靶 DNA 编辑频率远低于人类细胞中的野生型 Cas9。通过分子动力学模拟研究了导致观察到的位置依赖性效应的潜在机制。我们的发现为利用结构和动态信息开发具有高基因编辑特异性的 Cas9 样酶奠定了坚实的基础。
合理设计 CRISPR-Cas9 核酸酶以减弱位置依赖性脱靶效应
摘要 化脓性链球菌的 RNA 引导 Cas9 核酸酶已成为一种重要的基因编辑工具。然而，其固有的脱靶活性是生物医学应用面临的主要挑战。与一些报道的专门针对单个结构域的工程策略不同，考虑到 Cas9 的特异性是由各个结构域协同决定的，我们合理地在酶的多个结构域中引入了多个氨基酸替换，以创建潜在的高保真度变体。我们还利用了我们之前推导的活化 Cas9 复合物结构的原子模型来指导新的修饰。这种方法已鉴定出具有增强的 DNA 切割特异性的 HSC1.2 Cas9 变体。虽然 HSC1.2 变体的特异性增强在体外切割试验中似乎与位置有关，但这种 Cas9 变体的脱靶 DNA 编辑频率远低于人类细胞中的野生型 Cas9。通过分子动力学模拟研究了导致观察到的位置依赖性效应的潜在机制。我们的发现为利用结构和动态信息开发具有高基因编辑特异性的 Cas9 样酶奠定了坚实的基础。
利用约瑟夫森参量放大实现硅量子点的快速门读出
硅量子器件中的自旋是大规模量子计算的有希望的候选对象。基于门的自旋量子比特传感提供了具有高保真度的紧凑且可扩展的读出，但是，需要进一步提高灵敏度以满足保真度阈值和实现纠错协议中的快速反馈所需的测量时间尺度。在这里，我们将 622 MHz 的射频门控传感与在 500 – 800 MHz 频段工作的约瑟夫森参数放大器相结合，以减少读取纳米线晶体管中形成的硅双量子点状态所需的积分时间。根据我们实现的信噪比，我们估计平均保真度为 99.7% 的单重态-三重态单次读出可以在 1 μ s 内完成，远低于容错读出的要求，比不使用约瑟夫森参数放大器快 30 倍。此外，约瑟夫森参数放大器允许在较低的射频功率下运行，同时保持相同的信噪比。我们确定噪声温度为 200 mK，其中约瑟夫森参量放大器（25%）、低温放大器（25%）和谐振器（50%）的贡献，显示出进一步提高读出速度的途径。