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Balancing the Quantum Speed Limit and Instantaneous Energy Cost in Adiabatic Quantum Evolution

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Chinese Physics Letters 2024年第4期41卷 7-12页

作者：徐建文张宇佳郑文蔡浩阳周浩宇李先科廖绪东张钰李邵雄兰栋谭新生于扬 National Laboratory of Solid State Microstructures School of PhysicsNanjing UniversityNanjing 210093China Shishan Laboratory Suzhou Campus of Nanjing UniversitySuzhou 215163China Hefei National Laboratory Hefei 230088China

Adiabatic time-optimal quantum controls are extensively used in quantum technologies to break the constraints imposed by short coherence ***,practically it is crucial to consider the trade-off between the quantum evolution speed and instantaneous energy cost of process because of the constraints in the available control ***,we experimentally show that using a transmon qubit that,even in the presence of vanishing energy gaps,it is possible to reach a highly time-optimal adiabatic quantum driving at low energy cost in the whole evolution *** validates the recently derived general solution of the quantum Zermelo navigation problem,paving the way for energy-efficient quantum control which is usually overlooked in conventional speed-up schemes,including the well-known counter-diabatic *** designing the control Hamiltonian based on the quantum speed limit bound quantified by the changing rate of phase in the interaction picture,we reveal the relationship between the quantum speed limit and instantaneous energy ***,we demonstrate fast and high-fidelity quantum adiabatic processes by employing energy-efficient driving strengths,indicating a promising strategy for expanding the applications of time-optimal quantum controls in superconducting quantum circuits.

关键词： process quantum adiabatic

复杂化的“世界”与“语文化”的文本--《应物兄》的诗学问题

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中国现代文学研究丛刊 2023年第6期 30-48页

作者：孙先科河南大学现当代文学研究中心 475001 郑州师范学院文学院 450044

对长篇小说《应物兄》,无法从题材、故事、性格、历史等常规的分析范畴入手进行解读和阐释,因为作者在“写什么”的问题上,面对的是“跨时空”“跨种族”“跨文化”“拟像化”和“一元论”的“新现实”,这一“新现实”只有用“世界”(Un... 详细信息

对长篇小说《应物兄》,无法从题材、故事、性格、历史等常规的分析范畴入手进行解读和阐释,因为作者在“写什么”的问题上,面对的是“跨时空”“跨种族”“跨文化”“拟像化”和“一元论”的“新现实”,这一“新现实”只有用“世界”(Universe)(宇宙、天地万物)来命名方显示其自足与圆满,面对“世界”的“文学是人学,也是‘物学’”。在认知、掌握这一“世界”时,作者以“三镜头”(俯瞰、单向聚焦和显微镜的探幽析微)的抓取方式和我/你/他分身术式叙述视角,以《论语》式文体随机性、空间化地“组织”起《应物兄》的结构框架。在附丽于叙事之上的“作者修辞”层面,《应物兄》娴熟地从《红楼梦》等经典文本借鉴了“真/假”修辞、人物隐喻以及“互文性”等手段,丰富了小说的意义空间。《应物兄》是以“语文化”的文本建构起与我们时代匹配的“巨型叙事”。

关键词：《应物兄》 “语文化” 复杂化文本诗学

Supplementary Information to“Balancing the quantum speed limit and instantaneous energy cost in adiabatic quantum evolution”

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Chinese Physics Letters 2024年第4期41卷 13-18页

*** NOTE 1:THEORETICAL *** quantum speed limit(QSL)is essential for quantum computing and quantum communication,referring to the minimum time required for a quantum system to evolve from one state to *** well-known forms of the QSL are the Mandelstam-Tamm(MT)relation TqsL≥πh/2△E[S1]and the Margolus-Levitin(ML)relation TqsL≥πh/2(E)[S2]where Tqst is denoted as the QSL time,h is the reduced Planck's constant,△E is the energy uncertainty(standard deviation)of the system,and(E)is the average energy of the system above its ground *** of relations provide a lower bound on the evolution time.

关键词： quantum limit system

辉光放电冷等离子体处理对小麦加工品质的改善作用

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食品科学 2023年第15期44卷 87-94页

作者：刘婷李淼齐先科王若兰河南工业大学粮食和物资储备学院河南郑州450001

为改善小麦加工品质,以新收获小麦为研究对象,对其进行辉光放电冷等离子体处理,研究处理后小麦面粉理化特性、面团流变学特性的变化,进一步分析蛋白质分子质量分布及二级结构。结果表明,两种气源(氧气/氩气)冷等离子体处理后小麦的面筋... 详细信息

为改善小麦加工品质,以新收获小麦为研究对象,对其进行辉光放电冷等离子体处理,研究处理后小麦面粉理化特性、面团流变学特性的变化,进一步分析蛋白质分子质量分布及二级结构。结果表明,两种气源(氧气/氩气)冷等离子体处理后小麦的面筋指数均显著增加(P<0.05);面团的形成时间、稳定时间有所提高;揉混特性参数中8 min中线曲线面积(midline integral at 8 min,MTxI)、8 min中线曲线带宽(midline width at 8 min,MTxW)显著增加(P<0.05),弱化斜率(weakeningslope,WS)显著降低(P<0.05);储藏蛋白组分中大分子聚合体蛋白(F1)相对含量有所增加,大分子聚合体蛋白与小分子聚合体蛋白相对含量比值(F1/F2)显著升高(P<0.05);蛋白二级结构β-折叠、β-转角向更为有序的蛋白结构分子间β-折叠转变。综上,辉光放电冷等离子体处理改变了小麦籽粒中储藏蛋白的分子质量分布及二级结构,明显增强了面团弹性、耐揉性并提高了面团抗拉伸特性,一定程度改善了小麦加工品质。

关键词：辉光放电冷等离子体小麦加工品质面粉理化特性面团流变学特性蛋白结构

带柔性短节推靠式旋转导向底部钻具组合造斜性能研究

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带柔性短节推靠式旋转导向底部钻具组合造斜性能研究

作者：崔先科西安石油大学

学位级别：硕士

随着油气井开发的深入,页岩气等非常规油气田被逐步开发,水平井、大位移井等复杂井相继出现,传统导向钻井技术已无法满足复杂井的开发要求。旋转导向钻井技术作为当前钻井领域中最前沿的一项科技,它的发展将井下工程带上了一个新的台阶... 详细信息

随着油气井开发的深入,页岩气等非常规油气田被逐步开发,水平井、大位移井等复杂井相继出现,传统导向钻井技术已无法满足复杂井的开发要求。旋转导向钻井技术作为当前钻井领域中最前沿的一项科技,它的发展将井下工程带上了一个新的台阶。近年来,旋转导向系统(RSS)的开发和应用逐渐受到国内的重视,旋转导向底部钻具组合(RSBHA)作为旋转导向系统的重要组成部分,其造斜能力是评估整个系统性能的重要指标,在RSBHA中增加柔性短节是提高其造斜能力的重要途径,但国内对柔性短节的相关研究较少。本文针对带柔性短节的推靠式旋转导向底部钻具组合的造斜性能进行了分析研究。在对旋转导向系统的组成和造斜原理、RSBHA造斜性能影响因素充分了解的基础上,根据有限元理论和纵横弯曲梁理论,建立了三维实体的带柔性短节推靠式RSBHA有限元分析模型,利用ANSYS Workbench有限元分析软件,针对不同翼肋推力、钻头钻压和井斜条件,对该模型进行了静力学计算,分析了带柔性短节推靠式RSBHA造斜力的变化规律。研究表明,增大翼肋推力有利于提高RSBHA的造斜力,钻头压力对RSBHA造斜力的影响甚微,随着井斜角的增大,RSBHA造斜力呈现下降趋势。其中,造斜力对翼肋推力的变化最为敏感,对钻压的变化最不敏感,在不同的翼肋推力和钻头压力下,造斜力对井斜条件的敏感程度不同,造斜力随着钻头压力的增大,对井斜条件的敏感程度逐渐减弱;造斜力随着翼肋推力的增大,对井斜条件的敏感程度先增强后减弱。基于翼肋推力、钻头钻压及井斜条件等对带柔性短节推靠式RSBHA的造斜力的影响分析结果,利用ANSYS Workbench中的优化设计模块,选取响应面优化方法和混合整数序列二次规划优化算法(MISQP),分析RSBHA中的柔性短节几何参数和稳定器位置参数对造斜力的影响规律,并进一步将柔性短节长度、柔性短节截面直径和稳定器位置等参数两两耦合进行分析,探究其对RSBHA造斜力的影响规律。结果表明,随着柔性短节长度增加,造斜力先增大后减小;随着柔性短节截面直径的增大,造斜力逐步减小;随着稳定器位置的增大,造斜力先小幅增加后大幅减小。其中,RSBHA的造斜力对柔性短节长度和稳定器位置的变化较为敏感,而柔性短节截面直径由于参数取值范围的限制,其对造斜力并未表现出较大的影响,但也有其一定的影响规律。最终通过综合对比,可得在柔性短节长度8m左右,截面直径95mm,稳定器位置处于允许范围内的最小距离,即2m左右时,RSBHA的造斜能力最好。本文的研究结果为提高带柔性短节推靠式旋转导向底部钻具组合造斜性能的研究提供了一定的理论依据。

关键词： RSBHA 柔性短节推靠式造斜性能优化分析

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基于视听融合的两阶段钢琴转录方法研究

基于视听融合的两阶段钢琴转录方法研究

作者：王先科华中科技大学

学位级别：硕士

自动音乐转录(Automatic Music Transcription,AMT)是音乐信息检索领域非常重要的问题,其目的是从采集的视觉信号或音频信号中获得符号化的音乐表示,在音乐教育、音乐信息检索、音乐创作和音乐分析等领域有着普遍的用途。钢琴音乐转录作... 详细信息

自动音乐转录(Automatic Music Transcription,AMT)是音乐信息检索领域非常重要的问题,其目的是从采集的视觉信号或音频信号中获得符号化的音乐表示,在音乐教育、音乐信息检索、音乐创作和音乐分析等领域有着普遍的用途。钢琴音乐转录作为AMT的经典研究问题,以基于视觉、音频的单模态转录方法为主。随着多模态技术的发展,视听融合转录逐渐成为一个新兴的研究方向。本文提出了一种基于视听融合的两阶段钢琴转录方法,利用视觉信息和音频信息来完成转录任务。第一阶段,利用具有较好的转录性能的单模态模型抽取视觉特征和音频特征;第二阶段,将视觉特征和音频特征用于多种视听融合模型。具体来说,本文主要工作包含:(1)针对视听融合领域数据集缺乏的问题,录制并开源了OMAPS2(Ordinary MIDI Aligned Piano Sounds v2)数据集,奠定了本文视听融合转录研究的基础;(2)提出了基于视觉和基于音频的两种单模态转录模型。视觉转录部分,在基于卷积的模型中引入并行的Transformer分支,让模型感知到全局视野,在OMAPS2数据集和MIDI test数据集上F1值分别达到92.35%和75.13%,优于其他视觉转录模型;音频转录部分,首次提出了基于频域稀疏注意力的模型,在OMAPS2数据集上F1值为94.11%,优于其他音频转录模型,在MAESTROv1数据集上F1值为95.20%,和目前表现最好的音频转录模型效果接近;(3)研究了基于特征拼接、基于低秩多模态融合(Low-rank Multimodal Fusion,LMF)和基于交叉注意力的视听融合方案,减少了单模态模型的错误。最终基于LMF的视听融合模型效果最优,在OMAPS2数据集上F1值为97.80%,优于单模态模型和以往的视听融合转录模型。综上,本文提出了两阶段视听融合转录方法,在视觉转录模型中引入并行的Transformer分支,在音频转录模型中首次使用频域稀疏注意力,分别提升了视觉单模态和音频单模态模型性能。在视听融合转录模型中,利用视觉信息和音频信息的互补性,取得了优于其他视听融合模型的转录精度。

关键词：音乐信息处理自动音乐转录钢琴音乐转录视听融合

从“故事”到“寓言”——邵丽长篇小说《黄河故事》的叙事与修辞分析

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名作欣赏 2023年第7期 84-88页

作者：孙先科河南省文艺评论家协会郑州师范学院

《黄河故事》（河南文艺出版社2020年12月版）在篇幅与规模上不是一部鸿篇巨制，但就其内涵与蕴意而言却有鸿篇巨制的气象，实现了以小见大的美学效果。从小说美学的一般规律而言，小说的叙述规制虽然并不一定与叙述效果成正比关系，但... 详细信息

《黄河故事》（河南文艺出版社2020年12月版）在篇幅与规模上不是一部鸿篇巨制，但就其内涵与蕴意而言却有鸿篇巨制的气象，实现了以小见大的美学效果。从小说美学的一般规律而言，小说的叙述规制虽然并不一定与叙述效果成正比关系，但要以较小的规制实现气象万千的美学效果实非易事，除非小说具有别具匠心的构思与体制安排。《黄河故事》之所以能够实现以小见大的效果就完全仰赖作者独具匠心的构思及在叙事和修辞上的独特安排。

关键词：寻根小说知识者《黄河故事》宏大叙事副文本叙述人农民进城修辞分析

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煤矿带压开采可行性研究及评价

煤炭技术 2022年第9期41卷 67-70页

作者：苏南丁王先科赵波河南省煤炭科学研究院有限公司郑州450001 河南省煤科院检测技术有限公司郑州450001

受底板承压含水层突水影响的煤矿,开采前需开展带压开采可行性研究及论证。以宏基煤业为研究对象,基于一煤层主要含水层、隔水层等水文地质资料,对一煤层二采区突水系数、底板隔水层安全水头值、底板安全隔水层厚度、两翼水力联系等评... 详细信息

受底板承压含水层突水影响的煤矿,开采前需开展带压开采可行性研究及论证。以宏基煤业为研究对象,基于一煤层主要含水层、隔水层等水文地质资料,对一煤层二采区突水系数、底板隔水层安全水头值、底板安全隔水层厚度、两翼水力联系等评价参数进行了计算分析,分析得出:突水系数为0.059~0.099 MPa/m,小于0.1 MPa/m;隔水层安全水头值为0.71~1.19 MPa,大于隔水层实际水头压(0.70 MPa);安全隔水层厚度为2.88 m,隔水层实际厚度(7.07~11.88 m)大于安全隔水层厚度;东西两翼之间存在宽度约为800 m不可采的薄煤带,东西两翼无直接水力联系。研究结果表明:正常情况下,一煤层二采区可以安全地进行带压开采,但应制定专项安全技术措施。给出水害防治的安全措施,在此完善的基础上,能够保证二采区带压开采的可靠性和安全性。

关键词：带压开采底板承压含水层隔水层突水系数水害防治

不同GR24浓度对藻技术净化沼液沼气效果的影响

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环境科学与技术 2022年第7期45卷 20-29页

作者：李先科许兵赵永军徐劼韦静聊城市科慧市政工程设计有限公司山东聊城252000 山东建筑大学市政与环境工程学院山东济南250101 嘉兴学院生物与化学工程学院浙江嘉兴314001 嘉兴南湖学院新材料工程学院浙江嘉兴314001

该文以3种处理系统(小球藻-灵芝菌-内生细菌、小球藻-灵芝菌以及小球藻单培养)为研究对象,在独脚金内酯(GR24)4种浓度诱导下同步处理沼液和沼气,研究GR24对小球藻的生物量、光合作用的影响及沼液的净化和沼气的升级效果。随着GR24浓度... 详细信息

该文以3种处理系统(小球藻-灵芝菌-内生细菌、小球藻-灵芝菌以及小球藻单培养)为研究对象,在独脚金内酯(GR24)4种浓度诱导下同步处理沼液和沼气,研究GR24对小球藻的生物量、光合作用的影响及沼液的净化和沼气的升级效果。随着GR24浓度的增加,微藻系统中共生体代谢和微藻的光合作用增强,共生体快速生长,净化性能增强。此外,通过GR24的诱导增加了微藻胞内碳酸酐酶活性,从而提高共培养体系的CO_(2)去除性能。小球藻-灵芝菌-内生细菌共培养系统显著提高了光合速率、生物量、沼液营养物质去除效果以及沼气转化率。在最佳条件下(GR24浓度为10^(-9)mol/L),沼液中COD、TN和TP的平均去除率分别为(84.45%±8.13%)、(80.29%±7.86%)和(84.96%±8.23%),沼气中CO_(2)的平均去除率为(65.37%±6.14%)。

关键词：小球藻共生系统独角金内酯光合性能去除性能