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12-18 00:00
本研究通过2021-2024年1245天的日度面板数据,分析了以太坊Layer-2(L2)采用对Layer-1(L1)主网拥堵的因果影响。在伦敦和合并升级期间(Dencun升级前),采用误差修正模型发现:L2用户份额每增加10个百分点,中位数基础费用约降低13%(约5 Gwei),且偏离长期关系的衰减半衰期为11天。区块利用率和稀缺指数也显示类似的拥堵缓解效果。Dencun升级后,由于L2采用率已较高,统计估计变得不精确。该研究首次提供了跨协议升级阶段的L2扩容效果因果证据。
区块链扩容以太坊拥堵因果推断二层网络协议升级
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12-18 00:00
本研究提出了一种狄拉克谱编程框架,可在有向超图上实现可编程的拓扑簇同步。通过将尾-首超边编码为拓扑狄拉克算子并引入可调质量项,获得其孤立特征值对应于节点和超边上定义的同步簇的谱。选择目标特征值可使系统自组织到相应的簇状态,而无需修改底层超图结构。在定向超图块模型和实证系统(包括高阶接触网络和ABIDE功能脑网络)上的模拟证实,仅通过谱选择即可确定可访问的同步模式。
拓扑同步高阶网络狄拉克算子谱编程有向超图集体动力学
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12-18 00:00
本研究应用空间局部多重分形分析,量化了风轮机尾流中的局部粗糙度和间歇性强度,并将其与风能研究中的经典指标相关联。基于二维机舱LiDAR扫描数据,研究识别出四个具有独特粗糙度和间歇性模式的尾流区域,发现下游2-5倍转子直径处出现强相关斑块,并重新定义了经典的“间歇性环”为一组局部的“间歇性气泡”。这些气泡通过逆能量级联与环境大气动态相互作用,将能量从小尺度转移到大尺度。该方法为尾流表征和模型验证提供了一个鲁棒且经济高效的诊断框架。
风能尾流分析多重分形lidar流体力学风场设计
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12-18 00:00
本文探讨了将现代人因工程与用户体验设计原则应用于粒子加速器控制室人机界面的必要性。传统加速器控制系统界面复杂且更新滞后,缺乏针对安全关键应用的设计标准。研究提出,通过采用以人为中心的设计原则,如清晰性、一致性、响应性和认知可达性,可以有效提升操作员绩效、减少人为错误并改善团队协作。文章以费米实验室的ACORN项目为例,展示了遵循这些原则设计的界面如何适应系统复杂性,同时为操作员、机器专家和工程师等不同角色保持直观与高效。
人机界面粒子加速器用户体验设计人因工程控制室安全关键系统
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12-18 00:00
本研究对单电离铥-169离子($^{169}\mathrm{Tm}^+$)进行了全面的光谱学表征,为其作为先进量子技术平台奠定了基础。研究团队在离子阱中完成了高分辨率光谱测量,完整绘制了用于光学循环(包括激光冷却)的跃迁图谱,表征了主循环跃迁($313\,\mathrm{nm}$)和辅助循环跃迁($448/453\,\mathrm{nm}$),并确定了所有相关能级的磁偶极超精细结构常数$A$。此外,研究还详细表征了一个亚稳态作为潜在量子比特的候选,测量了其寿命,并以$\mathrm{kHz}$级精度完成了塞曼分辨的微波超精细光谱测量。
离子阱光谱量子比特激光冷却超精细结构铥离子
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12-18 00:00
本研究开发了针对高波速对比度分层模型的矢量血流成像技术,结合光声与多角度平面波超声成像。通过引入折射校正延迟求和重建方法,强制遵循斯涅尔定律以精确计算各层时间延迟。在由透明PMMA板和水槽构成的体模实验中,该方法将流速测量的平均绝对误差降低了0.41-0.63 mm/s,方向估计的十分位距范围减小了高达17°。该技术为骨内血流、经颅血流量化等生物医学应用及无损检测中的流体监测提供了新方案。
矢量血流成像折射校正光声成像超声成像分层介质生物医学应用
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12-18 00:00
本研究提出了一种名为LASSQD的新方法,将基于采样的量子对角化(SQD)技术与局域活性空间自洽场(LASSCF)方法相结合,以解决强关联电子体系的计算难题。LASSCF通过将系统分解为片段来降低计算复杂度,但精确求解每个片段的薛定谔方程仍是瓶颈。LASSQD利用量子计算机从化学启发的量子电路中采样构型,再结合经典计算机进行误差缓解和子空间对角化,从而近似求解片段方程。该方法在[Fe(H$_2$O)$_4$]_2bpym$^{4+}$等铁配合物体系上的测试表明,其能处理LASSCF难以应对的大片段,能量精度在1 kcal/mol以内,并可作为微扰处理(如LASSQD-PDFT)的起点以恢复活性空间外的关联效应。
量子计算化学强关联体系局域活性空间量子对角化片段方法电子结构
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12-18 00:00
本研究证明,含一个不稳定模态的机械系统与非线性能量汇(NES)耦合后,其慢流动力学在临界流形折叠点附近可约化为动态鞍结分岔的标准形式。通过引入与质量比相关的小扰动参数,利用中心流形定理解析求解,最终导出了一个包含分数指数1/3和2/3的标度律。该标度律揭示了慢流动力学在折叠点附近对小参数的复杂依赖关系,并据此改进了此前零阶近似下对NES减振极限的理论预测精度。方法在一个耦合NES的气动弹性机翼模型上得到了数值验证。
非线性能量汇慢流动力学标度律鞍结分岔振动控制气动弹性
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12-18 00:00
本研究提出了一种新颖的自动可微分弹塑性拓扑优化方法,用于设计特殊试样。该试样在简单的单轴加载下,即可在塑性变形过程中产生多样化的应力-应变状态,从而为训练准确学习非线性、路径依赖材料行为的人工神经网络提供足够丰富的数据。研究采用自动可微分模型更新(ADiMU)方法训练神经网络代理模型,证明了在简单加载下,通过拓扑优化的单个试样即可训练大型神经网络,显著降低了数据驱动材料建模的实验负担。
拓扑优化材料建模深度学习弹塑性数据驱动可微分编程
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12-18 00:00
本研究首次实验研究了基于磁隧道结的自旋电子泊松测辐射热计在光照下的光学响应统计特性。该器件工作在由泊松噪声主导的概率机制下,其响应源于热激活磁化跃迁引起的电阻涨落。实验表明,无论有无光照,器件的跃迁均呈现泊松行为,且跃迁速率和到达间隔时间受入射辐射调制。在光照下,计数率提升了153%,同时到达间隔时间缩短了70%。这些结果确立了该器件作为室温下实现概率性、高速、高灵敏度红外探测的潜力平台。
自旋电子学测辐射热计红外探测泊松噪声磁隧道结室温探测
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12-18 00:00
本文提出“认知失调压力”理论,解释为何由聪明个体组成的组织会陷入集体错觉。该理论整合战略沟通、代理理论与文化演化模型,证明当组织内代理人偏好分歧增大时,沟通精度会逐步退化,直至达到“无效沟通均衡”,此时信息传递与现实完全脱钩。同时,传播偏差(内容、声望、从众)会确保功能失调的信号在组织模因池中胜出。研究通过诺基亚、NASA挑战者号、富国银行三个案例验证了该机制,并提出五个可检验命题。分析将组织功能障碍重新定义为物理问题而非道德失败,解释了为何标准干预措施常常无效。
组织认知失调信息演化沟通均衡代理理论集体决策失败模因选择
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12-18 00:00
本研究基于沟通行动理论,探讨了马拉维姆祖祖市城市规划审批过程中语言使用对包容性的影响。研究发现,尽管社区层面因使用本地语言而参与度高,但在做出最终决策的城市服务委员会层面,因规划者不愿简化书面语言和翻译专业术语,导致议员面临语言障碍,使得参与过程缺乏真诚性、真实性和可理解性,最终损害了民主的根基。研究提出了一个包含动机、有效参与条件和参与结果的包容性城市规划参与框架。
城市规划公众参与语言障碍包容性沟通行动理论马拉维
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12-18 00:00
本研究针对圣保罗孔戈尼亚斯国际机场,分析了传统机场道面设计方法在考虑季节性温度变化时的可靠性。研究基于机场交通构成完成道面设计后,采用蒙特卡洛模拟评估了温度变化下的可靠性。结果表明,蒙特卡洛模拟得到的累积损伤因子比美国联邦航空局方法低79%,意味着飞机造成的实际损伤低于预测。在95%可靠度下,道面可承受的交通量是原设计的2.5倍;在50%可靠度下可达5.0倍。这表明在巴西这类以疲劳控制设计的机场,现行方法高估了损伤并增加了建设成本,凸显了根据当地气候条件校准设计方法的必要性。
机场道面可靠性分析温度影响蒙特卡洛模拟设计方法校准疲劳损伤
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12-18 00:00
本研究提出了一种项目实力模型,用于评估各国在不同奥运项目中的表现。该模型不仅评估了各国在单项赛事中的项目实力强度,还考虑了过往奥运成绩的历史影响。研究利用2024年巴黎奥运会的最终奖牌数据对模型进行了验证,并通过蒙特卡洛模拟确定了模型的最优参数集。基于此模型,研究进一步提供了对2028年奥运会最终奖牌数的预测,以供参考。
蒙特卡洛模拟奥运会预测项目实力模型体育统计社会物理学
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12-18 00:00
细菌通过偏向性随机游动追踪化学梯度,即趋化性。本研究通过数学模型探讨了细胞间通讯对此过程的影响。研究发现,强通讯虽能维持菌群聚集,但会减缓趋化速度。然而,若通讯分子的分泌与外部引诱剂的检测相耦合,趋化速度反而可能超越无通讯状态。有趣的是,在此机制下,部分阻断或低表达通讯受体可能加速趋化,而完全阻断则会减缓。该工作为理解通讯与趋化的物理联系提供了新视角。
细菌趋化细胞通讯数学模型群体行为生物物理
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12-18 00:00
本研究利用长短期记忆(LSTM)神经网络,基于纽约州和俄克拉荷马州地面气象观测数据,预测高分辨率快速更新(HRRR)数值天气预报模型的预报误差。通过对比两地不同的地理和大气动力条件,揭示了LSTM预测性能与区域特定现象(如动力和地理驱动)的紧密关联。结果显示,LSTM对降水误差的预测最为准确(相对HRRR改进百分比最高),其次是风速误差,温度误差预测相对准确但方差更平滑。该研究为预报员提供了实时、特定地点的预报误差预测,展示了机器学习在高分辨率业务数值天气预报中的实用潜力。
天气预报lstm神经网络误差预测数值天气预报对比研究区域气象
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12-18 00:00
本研究利用ERA5再分析数据,分析了1978-2024年间摩洛哥大西洋沿岸(21°–35°N)上升流与气候变化的关系。研究发现显著的季节差异:冬季北大西洋涛动(NAO)与上升流指数(CUI)强耦合($r = +0.65$),夏季则表现为上升流对局地海温(SST)的冷却主导($r = -0.46$)。趋势分析显示,海温显著增暖($+0.0736$ 单位/十年),夏季上升流减弱($-0.0635$ 单位/十年)。格兰杰因果检验揭示了快速局地强迫(CUI→SST,滞后1-3月)与延迟遥相关(NAO→SST,滞后2-4月)并存,并存在海洋对大气反馈(SST→NAO,滞后7-11月)。研究结果对渔业、水产养殖和旅游业具有重要影响,并支持基于季节预测的适应性管理。
沿岸上升流北大西洋涛动海表温度气候变化格兰杰因果摩洛哥海岸
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12-18 00:00
本研究探索了利用3D打印技术制造多模GHz射频腔体谐振器的可行性。通过组合两种塑料材料、两种切片方式及两种金属涂层技术,成功构建了内壁镀铜的塑料腔体。实验测试了其空间场分布、工作频率和品质因数(Q值),并对比了不同制造方案的优缺点。结果表明,纵向切片并涂覆金属的设计具有显著的实用性,为射频系统设计提供了一种成本更低、灵活性更高的快速原型制造方案。
3d打印射频腔体快速原型品质因数金属涂层ghz谐振器
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12-18 00:00
本研究提出了一种生成和探测处于化学稳定性边缘的多电荷锕系分子的方法。通过高能量激光烧蚀贫铀金属箔,成功产生了U⁺至U⁴⁺的铀离子以及UO⁺至UO⁴⁺的铀氧化物阳离子。其中,UO³⁺和UO⁴⁺具有相对简单的电子结构,是进行精密光谱学研究的理想候选。结合相对论密度泛函理论计算,研究发现UO³⁺对强子CP破坏等对称性破缺效应表现出显著的敏感性。该方法为在极端条件下研究基础物理对称性和探索相对论性锕系化学开辟了新途径。
基础物理锕系分子精密光谱对称性破缺相对论效应激光烧蚀
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12-18 00:00
本研究提出了一种超灵敏技术,用于探测集成在氮化硅微环谐振器上的原子级薄层二硫化钼(MoS₂)的瞬态光学变化。通过飞秒激光泵浦和可调谐近红外连续波激光探测,并利用偏振分辨(TE/TM)配置,该技术实现了从皮秒到微秒时间尺度上对共振峰微小偏移的探测。研究同时揭示了快速的载流子诱导非线性光学偏移和较慢的热光瞬态过程,为理解二维材料与微腔集成后的复杂光电行为提供了新视角。该方法灵敏度远超传统泵浦探测技术,为探索原子级薄层材料的光学特性开辟了新途径。
二维材料微环谐振器瞬态动力学偏振分辨超灵敏探测非线性光学
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12-18 00:00
本研究提出了一种基于Liutex理论的新型动态亚格子尺度模型,用于提升壁面湍流的大涡模拟精度。模型采用Liutex矢量模长作为特征速度尺度,直接量化局部涡旋强度;其长度尺度由局部流动特性决定,反映了垂直于旋转轴的湍流扩散物理本质。模型系数通过三重分解严格推导,无需经验调参,并能自适应涡结构变化,在壁面处自然归零。在摩擦雷诺数为544的湍流槽道流验证中,该模型显著改善了近壁区雷诺正应力和剪应力的预测,计算开销仅增加4.21%。
大涡模拟亚格子模型liutex理论壁面湍流动态模型湍流模拟
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12-18 00:00
该论文介绍了PANDA实验中的桶状DIRC粒子鉴别探测器,它将成为研究反质子-质子湮灭产生强子的核心设备。该探测器首次在DIRC设计中采用透镜聚焦技术,能够在1.5 GeV/c至15 GeV/c的动量范围内工作,并在极角22度至140度、动量最高达3.5 GeV/c时,实现带电π介子与K介子至少3个标准偏差的分离。关键部件(辐射条和光子传感器)已完成采购与测试。
粒子探测器粒子鉴别强子物理dirc技术panda实验
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12-18 00:00
本研究提出了一种简易的自制方案,成功为毫开尔文扫描隧道显微镜(mk-STM)集成了原位射频反射测量能力。该方案借鉴了量子信息科学领域的常用检测方案,通过使用铌制STM针尖形成超导体-绝缘体-正常金属隧道结,精确测量了超导能隙边缘相干峰的演变,以表征射频损耗和电子温度。研究发现,通过调节针尖-样品电容实现阻抗匹配是实现高灵敏度反射测量的关键。作为功能演示,研究团队测量了金单晶表面凝结的岛状结构,其位置相关的反射损耗使成像分辨率达到了5平方纳米。
扫描隧道显微镜射频反射测量量子信息科学超导隧道结毫开尔文温度阻抗匹配
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12-18 00:00
本研究首次通过实验直接观测了光子晶体中的非厄米点隙现象。团队采用基于辐射损耗的非厄米光子晶体平台,通过结构设计精确调控复频率的虚部,从而实现了对非厄米拓扑的直接测量。该方法无需增益介质或合成维度,为在纳米光子系统中利用非厄米趋肤效应实现新功能提供了一条简单且通用的途径。
非厄米光子学光子晶体辐射损耗非厄米点隙拓扑光子学实验观测