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量子行走

光学学报 2024年第2期44卷 1-9页

作者：薛鹏王坤坤北京计算科学研究中心北京100084 安徽大学物理与光电工程学院安徽合肥230601

作为经典随机行走在量子世界的对应,量子行走在量子相干性和纠缠的作用下,能够以更快的速度使行走者遍历所有位置,可以应用于实现各类算法,加速解决各类问题。此外,作为描述微观粒子动力学演化的有效模型,量子行走还可以作为普适的平台... 详细信息

作为经典随机行走在量子世界的对应,量子行走在量子相干性和纠缠的作用下,能够以更快的速度使行走者遍历所有位置,可以应用于实现各类算法,加速解决各类问题。此外,作为描述微观粒子动力学演化的有效模型,量子行走还可以作为普适的平台实现所有幺正演化,实现量子态制备、量子逻辑门操作和量子测量等,进而实现信息处理中所有关键步骤。近年来,量子行走中的新机理和新应用的研究成为了人们普遍关注的焦点。首先介绍量子行走基本模型,再结合近年来本课题组在量子行走方向上取得的相关研究成果,介绍量子行走在实现量子通信、量子计算和量子测量方面的研究进展。

关键词：量子光学量子信息处理量子行走量子通信量子计算量子测量

短程反硝化工艺对稀土矿山废水处理的中试研究

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工业水处理 2024年第8期44卷 149-155页

作者：邓玉坤惠州TCL环境科技有限公司广东惠州516000

通过中试规模试验研究验证在离子型稀土矿山废水处理中,短程反硝化(Part denitrification,PD)为厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)提供底物NO_(2)^(-)的可能性。结果表明:接种城市污水处理厂剩余污泥,以实际矿山废水为... 详细信息

通过中试规模试验研究验证在离子型稀土矿山废水处理中,短程反硝化(Part denitrification,PD)为厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)提供底物NO_(2)^(-)的可能性。结果表明:接种城市污水处理厂剩余污泥,以实际矿山废水为进水,调控碳氮比(COD/N)降至2.1并采用实时COD/N控制策略可以保证PD反应器的启动和长期稳定运行,亚硝酸盐积累率(Nitrite accumulation ratio,NAR)保持在(58±7.32)%;微生物群落演变表明PD的主要贡献者Thauera菌属的相对丰度由初始的4.39%增至最终的17.58%;SEM-EDS显示Ca^(2+)与微生物分泌的胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)结合,使污泥拥有良好的持留能力。为短程反硝化耦合厌氧氨氧化(PD/A)技术在大规模离子型稀土矿山尾水处理工程中的应用提供重要参考。

关键词：短程反硝化厌氧氨氧化稀土矿山废水

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地下结构地震响应分析的高效混合模拟方法

岩土工程学报 2024年第1期46卷 45-53页

作者：禹海涛王治坤同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092

数值模拟是地下结构抗震分析的重要手段之一,然而地震动输入及边界效应、模型尺度规模等因素均会影响数值模拟的计算精度和效率,并且存在计算尺度、计算时间、计算精度之间的矛盾,因此如何高效、精确地模拟地下结构与地层相互作用体系... 详细信息

数值模拟是地下结构抗震分析的重要手段之一,然而地震动输入及边界效应、模型尺度规模等因素均会影响数值模拟的计算精度和效率,并且存在计算尺度、计算时间、计算精度之间的矛盾,因此如何高效、精确地模拟地下结构与地层相互作用体系的地震响应仍是亟待解决的关键问题。基于区域缩减法(DRM)将边界元和有限元相融合的核心思想,旨在建立能够合理模拟地下结构-地层系统地震响应特征的高效混合分析方法。首先将地下结构-地层整体模型划分为近场地层-结构内域子模型和远场地层外域子模型,通过构造重合节点保证内域-外域耦合边界处的位移连续性;其次,基于边界元求解外域自由场或地形影响下的非自由场地震动特征,并采用DRM构造矩阵方程将外域动力响应转化为等效地震荷载,可以在保证地震动合理输入的前提下极大地缩减外域模型尺寸,进而实现对内域中地下结构地震响应的快速参数化分析;最后,设计了两组典型算例以检验该方法的可靠性和高效性。结果表明:对于无地形影响下的双线隧道地震响应模拟,通过与远置边界参考解对比验证了方法的有效性;对于受地形条件影响下的双线隧道地震响应模拟,本方法在保证精度要求的基础上极大缩减了包括地形在内的外域模型范围,相比远置边界法和传统黏弹性法,可使计算模型尺度分别缩减97%和83%,计算时间减少72%和58%。此外,该方法还可推广到斜入射地震动作用下地下结构的动力响应分析。

关键词：地下结构混合方法区域缩减法非自由场地震输入

考虑风电场需求的广域水平风速与雷电活动特征分析

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3467-3474页

作者：赵泽洋刘亚坤上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

广域水平风速和雷电活动信息是风电场选址与运维的基础数据,基于卫星观测下美国NASA MERRA-2系统和欧洲ECMWF-ERA5系统的广域风速再分析数据,讨论上述两套系统得到的广域平均风速数据的差异。通过2017-2019年三年间的平均数据分析全球... 详细信息

广域水平风速和雷电活动信息是风电场选址与运维的基础数据,基于卫星观测下美国NASA MERRA-2系统和欧洲ECMWF-ERA5系统的广域风速再分析数据,讨论上述两套系统得到的广域平均风速数据的差异。通过2017-2019年三年间的平均数据分析全球水平风速的分布规律与特征;同时,依据全球雷电探测网测得的雷电活动数据,研究全球雷电活动特征及其与水平风速之间的关系。通过分析首次发现广域条件下水平风速和雷电活动的相关性,雷电活动频发在长期平均水平风速为2~5m/s的情况下;水平风速增大时,雷电活动逐渐减弱;水平风速超过15 m/s后,雷电活动明显减少。该文可为风电场选址与运维提供统一测量手段下的大区域风速和雷电活动相关信息,为风能利用提供保障。

关键词：水平风速雷电 MERRA-2 ECMWF-ERA5

元宇宙虚拟空间在时尚领域的应用现状及发展趋势

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纺织学报 2024年第4期45卷 238-245页

作者：王雪微于晓坤东华大学服装与艺术设计学院上海200051 东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室上海200051

为促进元宇宙下虚拟空间在时尚领域的应用,采用综合分析和案例研究,以了解和剖析时尚虚拟空间的影响因素和发展趋势。对虚拟试穿、非同质化货币、数字化身等纺织服装领域发展元宇宙产业的常见措施进行总结,对时尚虚拟空间的建立方式进... 详细信息

为促进元宇宙下虚拟空间在时尚领域的应用,采用综合分析和案例研究,以了解和剖析时尚虚拟空间的影响因素和发展趋势。对虚拟试穿、非同质化货币、数字化身等纺织服装领域发展元宇宙产业的常见措施进行总结,对时尚虚拟空间的建立方式进行概述,对虚拟空间中虚拟试衣、服装定制系统、数字化服装设计工具等案例在纺织服装领域的应用进行剖析,强调了虚拟空间作为元宇宙的重要媒介对时尚领域的实践意义。回顾了当前时尚空间运营模式,揭示其在商业性、实用性和交互性上的短板。探讨了实体商业中心相对于虚拟空间在政府支持、历史文化及交互性方面的优势,指出人工智能发展将重塑时尚领域创作模式,未来时尚虚拟空间宜以综合性商业体形式发展,以实体综合性商业体为依托,通过镜像空间实现实体经济和数字经济的深度融合。最后,提供了时尚综合商业体的实施路径和手段,包括利用虚拟现实技术和人工智能,在元宇宙空间中发展具有文化性、和现实互联、能够实现用户共创的时尚综合商业体。

关键词：元宇宙虚拟空间数字时尚人工智能数字化转型

计及拓扑相似性的含分散式风电配网双层优化重构方法

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电网技术 2024年第6期48卷 2436-2447,I0050页

作者：张泽坤杨洁刘念新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

高比例风电接入背景下,配网优化重构是缓解弃风、失负荷问题的一种有效手段。多对象优化重构作为非凸非线性优化问题,同时含大量离散变量求解难度较大,为此建立了基于拓扑相似性的含高比例分散式风电配网双层交互式优化重构模型。模型... 详细信息

高比例风电接入背景下,配网优化重构是缓解弃风、失负荷问题的一种有效手段。多对象优化重构作为非凸非线性优化问题,同时含大量离散变量求解难度较大,为此建立了基于拓扑相似性的含高比例分散式风电配网双层交互式优化重构模型。模型设计了支路复介数相似度评价指标,来衡量所有辐射状拓扑的相似度,再将相似网络进行聚类,形成了重构层的树状解空间。重构层以分段/联络开关状态为决策变量优化网络拓扑结构,并传输至调度层;调度层以分散式风电出力、储能运行状态、无功补偿装置功率及需求响应量为决策变量,进行配电网有功无功协同优化调度,以确定各对象最优运行状态并反馈到重构层,两层不断交互迭代得出最终策略。为适应该模型提出了一种剪枝和声搜索算法,其中和声库从树枝切换到枝内的过程,提高了重构层网络重构的求解效率。采用IEEE 33节点系统仿真测试,验证了所提方法在提升系统电压安全性、降低系统运行成本方面的优越性。

关键词：配电网分散式风电拓扑相似性双层优化重构二阶锥规划

可见光介导的三氟甲基的选择性C-F键断裂及其在偕二氟类化合物合成中的应用

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有机化学 2024年第1期44卷 85-110页

作者：金玉坤任保轶梁福顺沈阳化工大学理学院沈阳110142 辽宁大学化学院沈阳110036

偕二氟类化合物独特的性质使其在医药、材料领域受到广泛关注.将廉价、易得的三氟甲基转化为偕二氟基团,在有机合成中具有重要意义,但是选择性断裂C—F键面临巨大的挑战,因为三氟甲基中C—F键断裂的解离能远高于产物偕二氟基团中C—F键... 详细信息

偕二氟类化合物独特的性质使其在医药、材料领域受到广泛关注.将廉价、易得的三氟甲基转化为偕二氟基团,在有机合成中具有重要意义,但是选择性断裂C—F键面临巨大的挑战,因为三氟甲基中C—F键断裂的解离能远高于产物偕二氟基团中C—F键解离能,即难以控制C—F键的选择性断裂,极易发生过度脱氟.相对于传统热反应,在可见光促进下,利用光催化剂敏化底物,创造一条经过激发态的新反应途径,可以更加高效、高选择性地实现C—F断裂.对近三年来利用可见光催化三氟甲基的选择性C-F键断裂制备偕二氟类化合物的研究进展进行了分析和总结,并对其前景进行了展望.

关键词：光催化自由基 C—F键断裂偕二氟化合物合成

基于超图Transformer的APT攻击威胁狩猎网络模型

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通信学报 2024年第2期45卷 106-114页

作者：李元诚林玉坤华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

针对物联网环境中高级持续性威胁(APT)具有隐蔽性强、持续时间长、更新迭代快等特点,传统被动检测模型难以对其进行有效搜寻的问题,提出了一种基于超图Transformer的APT攻击威胁狩猎(HTTN)模型,能够在时间跨度长、信息隐蔽复杂的物联网... 详细信息

针对物联网环境中高级持续性威胁(APT)具有隐蔽性强、持续时间长、更新迭代快等特点,传统被动检测模型难以对其进行有效搜寻的问题,提出了一种基于超图Transformer的APT攻击威胁狩猎(HTTN)模型,能够在时间跨度长、信息隐蔽复杂的物联网系统中快速定位和发现APT攻击痕迹。该模型首先将输入的网络威胁情报(CTI)日志图和物联网系统内核审计日志图编码为超图,经超图神经网络(HGNN)层计算日志图的全局信息和节点特征;然后由Transformer编码器提取超边位置特征;最后对超边进行匹配计算相似度分数,从而实现物联网系统网络环境下APT攻击的威胁狩猎。在物联网仿真环境下的实验结果表明,提出的HTTN模型与目前主流的图匹配神经网络相比均方误差降低约20%,Spearman等级相关系数提升约0.8%,匹配精度提升约1.2%。

关键词：高级持续性威胁威胁狩猎图匹配超图

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MXene的红外特性及其应用研究展望

无机材料学报 2024年第2期39卷 162-170页

作者：巴坤王建禄韩美康复旦大学芯片与系统前沿技术研究院上海200433 复旦大学光电研究院和上海市智能光电与感知前沿科学研究基地上海200433

MXene是一大类二维过渡金属碳氮化合物,其丰富的组分、二维原子层结构、金属电导和活性表面等特性使其与不同波段的电磁波(可见光、红外、太赫兹、微波波段等)产生独特的相互作用,并衍生了多种电磁功能应用。在红外波段,MXene具有宽域... 详细信息

MXene是一大类二维过渡金属碳氮化合物,其丰富的组分、二维原子层结构、金属电导和活性表面等特性使其与不同波段的电磁波(可见光、红外、太赫兹、微波波段等)产生独特的相互作用,并衍生了多种电磁功能应用。在红外波段,MXene具有宽域的红外辐射特性,活性表面使其具备可调的红外吸收。近年来,MXene的上述性质引起了广泛研究兴趣。本文首先对不同MXene组分的本征红外辐射特性及调控策略进行了系统总结,并简要介绍其代表性红外应用,重点讨论MXene在这些应用中的贡献和作用机制,包括红外识别/伪装、表面等离激元、光热转换、红外光电探测等。最后,对MXene红外功能应用的未来发展方向进行了展望。

关键词： MXene 红外辐射光热转换热管理红外识别专题评述