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基于耦合量子比特复合系统的量子光学特性研究

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基于耦合量子比特复合系统的量子光学特性研究

作者：邱海燕南昌大学

学位级别：硕士

复合量子系统,由两个或者多个物理系统通过耦合作用构建而成,在量子信息、量子通信和量子传感等领域展现出重要的应用价值。其中,耦合量子比特复合系统为深入探究量子光学特性提供了理想平台,可以研究如光力诱导透明、磁诱导透明、快慢... 详细信息

复合量子系统,由两个或者多个物理系统通过耦合作用构建而成,在量子信息、量子通信和量子传感等领域展现出重要的应用价值。其中,耦合量子比特复合系统为深入探究量子光学特性提供了理想平台,可以研究如光力诱导透明、磁诱导透明、快慢光效应以及四波混频等光学现象。光学pump-probe技术因其具有高精确度和灵敏度,在量子传感和纳米测量领域有广阔的应用前景。利用双光探测技术,研究复合量子系统的光学特性已经引起国内外学者的广泛关注。本文研究基于耦合量子比特复合系统的量子光学特性,如探测吸收特性、光学克尔效应、真空拉比分裂和Mollow三峰。具体研究如下:基于超导量子比特耦合两个机械谐振器的复合系统,提出了一个研究环形复合系统的吸收光谱和非线性极化率效应的方案,其中两个机械谐振器分别与一个超导量子比特耦合,并且两个机械谐振器之间相互耦合。结果发现,通过测量吸收光谱中两个峰之间的距离可以得到两个机械谐振器之间的耦合强度。基于机械诱导相干布居数振荡的透明度可以通过改变机械谐振器的拉比频率和衰减率来调控。与此同时,利用双场探测手段,根据吸收光谱中尖峰位置,实现了机械振子振动频率的精确测量。通过增加泵浦场的强度,非线性极化率效应更加明显。此外,还提出了一种设计非线性极化率开关的方法。研究结果可以在理论和实验上为研究量子比特-纳米机械谐振器复合系统中的吸收光谱和非线性极化率效应提供指导。本文还研究了由自旋、磁振子和光子组成的腔磁振子复合系统中的真空拉比分裂和克尔效应。强的泵浦光和弱的探测光同时对金刚石氮空位中心(NV色心)驱动,金刚石NV色心与嵌入超导共面波导谐振器(CPW腔)中的球形微磁体耦合。结果表明,通过改变自旋-磁振子耦合强度,磁振子-光子耦合强度和泵浦频率失谐,可以分别调节吸收光谱中峰的数量和强度,从而导致真空拉比分裂和Mollow三峰的出现。与此同时,通过调控泵浦场的强度使吸收光谱发生显著变化。此外,增大拉比频率,实现了显著增强的光学克尔效应,为预测量子光学器件提供新原理和新方法。研究结果为量子信息处理和磁信号的量子传感提供了应用的可能性。

关键词：量子比特 pump-probe技术光学克尔效应真空拉比分裂

C3基因对糖尿病心脏病的影响及其作用机制的研究

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C3基因对糖尿病心脏病的影响及其作用机制的研究

作者：邱海棠新疆医科大学

学位级别：硕士

2023急性呼吸窘迫综合征全球新标准:进步与局限

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中华医学杂志 2024年第15期104卷 1216-1220页

作者：袁雪燕刘玲邱海波江苏省重症医学重点实验室东南大学附属中大医院重症医学科，南京210009

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)作为一种临床综合征,缺乏诊断金标准。虽然五十五年来ARDS的定义进行了多次修订,但随着临床实践和科学研究的进展,“柏林标准”的局限性日渐突出。为了应对这些改变,2023 ARDS全球新标准扩展了诊断对象、胸部... 详细信息

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)作为一种临床综合征,缺乏诊断金标准。虽然五十五年来ARDS的定义进行了多次修订,但随着临床实践和科学研究的进展,“柏林标准”的局限性日渐突出。为了应对这些改变,2023 ARDS全球新标准扩展了诊断对象、胸部影像学和低氧评估手段并增加了资源受限地区的诊断,以此促进了ARDS早期识别与治疗干预、流行病学以及临床相关研究的开展。但是,这种“广义”水平的修订可能涵盖非ARDS的患者人群,增加ARDS诊断的假阳性率。因此,2023 ARDS全球新标准的有效性和准确性需要进一步验证。

关键词：呼吸窘迫综合征,成人诊断标准进步局限

复杂管道瞬变流的二阶GTS-MOC耦合求解方法

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力学学报 2024年第5期56卷 1488-1496页

作者：陶智国周领邱海云李赟杰易昌宇河海大学水利水电学院南京210098 河海大学长江保护与绿色发展研究院南京210098 中水珠江规划勘测设计有限公司广州510635

经典的特征线法(method of characteristics,MOC)因其简单方便,边界条件易于耦合求解,常应用于有压管道瞬变流方程的数值求解.对于复杂管道系统,受库朗数限制,该方法往往需要进行波速调整或插值求解,可能出现严重的累积误差和数值耗散.... 详细信息

经典的特征线法(method of characteristics,MOC)因其简单方便,边界条件易于耦合求解,常应用于有压管道瞬变流方程的数值求解.对于复杂管道系统,受库朗数限制,该方法往往需要进行波速调整或插值求解,可能出现严重的累积误差和数值耗散.有限体积法Godunov格式(Godunov type scheme,GTS)对管道内部库朗数具有良好的鲁棒性,但边界条件采用精确黎曼不变量方法,处理复杂.同时,以往水锤计算通常仅考虑稳态摩阻,低估了瞬变压力的衰减.文章提出并推导了考虑动态摩阻的GTS-MOC耦合模型,使用二阶GTS计算管道内部控制体,在复杂边界处采用耦合GTS-MOC方法处理.首先,针对串联管和分叉管边界条件,对精确黎曼不变量方法和MOC方法进行了理论分析.推导结果表明,在马赫数(Ma)较小的管道瞬变流求解中,两种边界处理方法结果一致,与实验结果对比分析,验证了耦合格式求解的准确性.最后,将耦合格式分别与GTS和MOC进行比较.结果证明,耦合格式可以达到和GTS相同的精度,同时,串联管道系统中MOC线性插值法和波速调整法均存在数值耗散且随时间增加更明显,耦合格式结果具有准确性和稳定性,与精确解更吻合.

关键词： Godunov 特征线法管道瞬变流动态摩阻

茱萸丸通过PPARγ/NF-κB信号通路促进巨噬细胞M2型极化防治动脉粥样硬化

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中国中药杂志 2024年第1期49卷 243-250页

作者：宋玮张钟艺王楷邱海荣张小波沈涛成都中医药大学湖北民族大学

旨在探讨茱萸丸对动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)的影响及可能作用机制。采用高脂饲料喂养诱导小鼠动脉粥样硬化模型，造模周期为12周。造模成功的47只ApoE-/-小鼠随机分成5组，即模型组10只，茱萸丸低、中、高剂量组各9只，阿托伐... 详细信息

旨在探讨茱萸丸对动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)的影响及可能作用机制。采用高脂饲料喂养诱导小鼠动脉粥样硬化模型，造模周期为12周。造模成功的47只ApoE-/-小鼠随机分成5组，即模型组10只，茱萸丸低、中、高剂量组各9只，阿托伐他汀钙片组10只，C57BL/6J小鼠10只作为对照组。对照组与模型组予等体积无菌蒸馏水灌胃，茱萸丸低、中、高剂量组分别给予130.54、261.08、522.16 mg·kg-1·d-1灌胃，阿托伐他汀钙片组10.40 mg·kg-1·d-1灌胃，每日1次，各组小鼠共灌胃12周。给药结束后，采用生化法检测总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平；采用苏木素-伊红(HE)染色观测主动脉区域斑块分布；采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清中M1型促炎性因子[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6]水平和M2型抗炎性因子(IL-13、IL-4)水平；免疫荧光检测诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶-1(Arg-1)蛋白表达水平；实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)检测主动脉过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、核因子-κB(NF-κB)、Arg-1和iNOS mRNA表达水平；Western blot检测小鼠主动脉中PPARγ、NF-κB蛋白的表达水平。结果显示，与对照组比较，模型组小鼠血清中TC、TG、LDL-C升高，HDL-C降低；HE染色可见主动脉内膜大面积增厚；免疫荧光可见M1型促炎性因子(TNF-α、IL-6)升高，M2型抗炎性因子(IL-4、IL-13)降低；主动脉中PPARγ、Arg-1 mRNA与蛋白表达水平降低，iNOS、NF-κB mRNA与蛋白表达水平升高(P<0.01)。与模型组比较，茱萸丸低、中、高剂量组及阿托伐他汀钙片组TC、TG、LDL-C降低，HDL-C升高；HE染色可见随着茱萸丸浓度的增加，斑块富集区域逐渐缩小；免疫荧光可见M1型促炎性因子(TNF-α、IL-6)降低，M2型抗炎性因子(IL-4、IL-13)升高；主动脉中PPARγ、Arg-1 mRNA与蛋白表达水平升高，NF-κB、iNOS mRNA与蛋白表达水平降低(P<0.05或P<0.01)。综上所述，茱萸丸可能通过调控PPARγ/NF-κB信号通路，抑制巨噬细胞M1型极化，促进巨噬细胞M2型极化，改善巨噬细胞炎症微环境，从而发挥抗动脉粥样硬化的作用。

关键词：茱萸丸动脉粥样硬化巨噬细胞极化 PPARγ/NF-κB信号通路

仿壁虎微黏附阵列负压流场数值模拟及试验研究

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润滑与密封 2024年第2期49卷 78-88页

作者：邱海飞张嘉友李成创武振阳王超辉许昊西京学院机械工程学院陕西西安710123

针对壁虎独特的攀爬及多地形适应能力,利用负压操控方式对其生物学黏附阵列进行模拟。在真空度分析和吸附力计算基础上,将标准k-ε两方程湍流模型应用于吸盘负压流场数值模拟。构建基于ICEM CFD和FLUENT的非结构性单相稳态流体计算域,采... 详细信息

针对壁虎独特的攀爬及多地形适应能力,利用负压操控方式对其生物学黏附阵列进行模拟。在真空度分析和吸附力计算基础上,将标准k-ε两方程湍流模型应用于吸盘负压流场数值模拟。构建基于ICEM CFD和FLUENT的非结构性单相稳态流体计算域,采用SIMPLE算法对其进行压力-速度耦合求解与分析,结果表明:负压流场存在明显湍流特征;出口管道区的动压(0.154 MPa)和流速(503 m/s)远大于内腔流域,且出口面中心流速约为入口面的4.8倍,有助于气流抽真空及负压形成。有限元静力学分析显示,吸盘底面边缘区域存在局部应力集中(>180 MPa),应适当增加其壁厚。通过仿生样机性能测试,验证了负压吸附机制及其实现方法的可行性,试验结果达到负压流场模拟预期,为壁虎黏附阵列仿生研究及其实践应用提供了支持。

关键词：仿生负压吸附壁虎黏附性能真空度流场黏附阵列

2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料制备与吸波性能

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3630-3642页

作者：赵马娟王晓猛王岭邱海鹏张典堂江南大学生态纺织教育部重点实验室无锡214122 航空工业复合材料技术中心北京101300

为满足高温吸波结构复合材料要求,选用SiC纤维(SiC_(f)),设计并制备了2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料,采用实验与仿真相结合的方法研究了吸波性能。利用弓形法开展了反射损耗测试,采用X射线计算机断层扫描(Micro-CT)技术提取材料几何结构... 详细信息

为满足高温吸波结构复合材料要求,选用SiC纤维(SiC_(f)),设计并制备了2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料,采用实验与仿真相结合的方法研究了吸波性能。利用弓形法开展了反射损耗测试,采用X射线计算机断层扫描(Micro-CT)技术提取材料几何结构参数,建立了全厚度细观模型,在CST电磁仿真软件上模拟计算了材料的反射损耗,并与实验结果进行对比分析。通过等效电磁参数理论和场分布图分析了吸波机制,并研究了几何结构参数、电磁参数、电磁波电场极化方向和入射角度对材料吸波特性的影响规律。实验结果表明:在1~18 GHz频率范围内,本文所制备的2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料具有3 GHz的有效吸波带宽,在吸收峰9.3 GHz处,最大反射损耗达到-17 dB,这与仿真结果基本一致。该复合材料主要通过电损耗的方式吸收电磁波,其良好的吸波性能是结构设计和材料特性协同作用的结果,材料整体厚度和纤维介电常数是影响2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料吸波性能的关键因素。

关键词： 2.5D机织结构 SiC_(f)/SiC复合材料细观模型重构电磁仿真吸波性能影响因素

碳纤维多层立体织物平行打纬构型的设计建模与仿真

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现代纺织技术 2024年第9期32卷 108-116页

作者：邱海飞焉瑞安西京学院机械工程学院立达(中国)纺织仪器有限公司

为提升碳纤维立体织物各层打纬力分布的均匀性，通过机构串联对共轭凸轮与平面四连杆进行功能配置，设计了一种适用于多层立体织造的组合式平行打纬构型。根据修正梯形加速运动规律，在Matlab环境中对主、副凸轮理论廓线进行数值分析与... 详细信息

为提升碳纤维立体织物各层打纬力分布的均匀性，通过机构串联对共轭凸轮与平面四连杆进行功能配置，设计了一种适用于多层立体织造的组合式平行打纬构型。根据修正梯形加速运动规律，在Matlab环境中对主、副凸轮理论廓线进行数值分析与编程反求，提出了适用于多层立体织物的打纬阻力计算方法，构建了基于Adams/View的高精度平行打纬系统数字化仿真模型，并针对其运动特性、共轭精度及接触碰撞等进行了动态模拟与分析。结果显示：钢筘在前死心位置(凸轮轴转角为72°时)附近能够很好地实现水平打纬运动；摇轴与摆臂具有较高的角运动匹配精度，且两者负角加速度在前死心处均达到瞬时最大，有利于同步打紧各层纬纱；当凸轮机构存在共轭间隙时，摇轴角位移、角加速度会产生明显的偏离与振荡，同时主、副凸轮与滚子之间亦存在高频次接触和碰撞，并将导致摇轴与筘座发生振动，不利于提升平行打纬动力精度。文章为高品质多层立体织物打纬构型的设计与应用提供了借鉴。

关键词：碳纤维钢筘共轭凸轮平行打纬共轭间隙立体织物打纬阻力

4~6岁阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患儿肠道代谢产物特征及临床价值分析

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中国当代儿科杂志 2024年第6期26卷 575-583页

作者：陈悦卢燕波吴军华邱海燕宁波大学医学部浙江宁波315000 宁波市妇女儿童医院儿科浙江宁波315000

目的探究4~6岁阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)患儿肠道代谢产物特征及其临床价值。方法前瞻性纳入31例4~6岁OSAHS患儿作为试验组,24例4~6岁健康儿童作为对照组,记录相关临床指标... 详细信息

目的探究4~6岁阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)患儿肠道代谢产物特征及其临床价值。方法前瞻性纳入31例4~6岁OSAHS患儿作为试验组,24例4~6岁健康儿童作为对照组,记录相关临床指标。收集粪便标本,通过液-质联用非靶向代谢组学检测所有代谢产物。结果共检测出206种代谢产物,主要为氨基酸及其衍生物。试验组儿童肠道代谢产物整体构成与对照组差异有统计学意义(P<0.05)。共筛选出18种差异代谢产物,6种代谢产物(N-乙酰蛋氨酸、L-蛋氨酸、L-赖氨酸、DL-苯丙氨酸、L-酪氨酸和L-异亮氨酸)用于诊断OSAHS的受试者操作特征曲线下面积大于0.7。其中N-乙酰蛋氨酸曲线下面积最大,为0.807,灵敏度为70.83%,特异度为80.65%。差异代谢产物与临床指标相关性分析显示,扁桃体肿大程度与肠内酯,尿酸与苯乙醛,血糖与N-乙酰蛋氨酸,胆固醇与9-六溴二苯醚和普鲁卡因呈正相关(P<0.05);扁桃体肿大程度与N-甲基酪胺,AST与吲哚丙烯酸和L-异亮氨酸,ALT与DL-苯丙氨酸、吲哚丙烯酸和L-异亮氨酸,尿酸与羟喹啉,尿素氮与N,N-二环己脲呈负相关(P<0.05)。差异代谢产物影响的代谢功能通路主要有核黄素代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、泛酸和辅酶A生物合成、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、赖氨酸降解和谷胱甘肽代谢等。结论 4~6岁OSAHS患儿肠道代谢产物与代谢功能发生改变,主要为氨基酸代谢紊乱,筛选出的肠道差异代谢产物作为OSAHS生物标志物具有潜在的筛查诊断价值。

关键词：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征肠道代谢产物生物标志物代谢功能儿童