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01-16 00:00
本研究通过建立包含对称更新、分化、不对称分裂、去分化及终末分化细胞死亡的五通道密度依赖连续时间马尔可夫链模型，分析了小生态位中干细胞谱系的动力学。研究推导了其平均场极限与扩散近似，发现去除去分化通量后，系统在亚临界状态下干细胞会几乎必然灭绝，而在超临界状态下多项式矩会指数发散，揭示了严格等级谱系在人口统计噪声下的结构失效模式。研究同时从损伤结构输运模型推导出精确总量ODE骨架，获得了连接区室比例与周转的稳态约束（比率与均衡定律），并通过数值实验验证了Ω^{-1/2}波动标度。
干细胞动力学去分化扩散近似稳态约束人口统计噪声谱系稳定性
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01-16 00:00
本文回顾了二维范德华磁体的关键发展历程。2016年，在单层FePS$_3$、NiPS$_3$和MnPS$_3$等范德华反铁磁体中观测到磁性，标志着二维物理的重要突破。随后2017年范德华铁磁体的报道，共同确立了本征磁性作为原子级薄材料中一个可行的新自由度。作者分享了从早期简单问题驱动实验到最终实现单层反铁磁有序的探索过程，并对该领域未来十年的机遇进行了展望。
范德华磁体二维材料反铁磁性凝聚态物理材料科学
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01-16 00:00
本研究通过桌面实验验证了一种新型千赫兹引力波探测干涉仪拓扑结构的直流光学响应。当激光频率锁定在L形光学腔共振时，腔输入耦合器变得透明，产生类似迈克耳孙干涉仪的响应。实验观察到萨尼亚克涡旋分离为上下两条独立路径驱动腔体，与理论预测一致。该结果为理解该干涉仪拓扑结构提供了直观物理图像，并为其锁定获取策略提供了重要参考。
引力波探测光学干涉仪l形腔萨尼亚克涡旋桌面实验光学响应
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01-16 00:00
研究团队开发的SO3LR机器学习力场（MLFF）能够以接近PBE0+MBD密度泛函理论（DFT）的精度，再现生物分子的势能面、振动光谱及动力学行为。该模型在23个小分子及更复杂的蛋白质体系（如oF-Phe+氨基酸、丙氨酸-15肽折叠、p53反式激活域四聚体组装）中，成功捕获了包括频率、位移模式、红外光谱在内的谐波与非谐波振动特征，以及极化、中程环境驱动相互作用等关键效应。研究表明，MLFF驱动的动力学模拟能以经典力场的计算成本，提供量子精度的亚稳态构象与振动性质分析，为生物大分子的计算研究开辟了新途径。
机器学习力场蛋白质动力学量子化学精度振动光谱生物分子模拟计算化学
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01-16 00:00
本研究提出了一种用于模拟自放大自发辐射自由电子激光脉冲的可变相干模型。该模型在已有部分相干模型基础上，通过引入可变相干宽度，实现了在保持平均脉冲参数（如带宽）不变的前提下，对脉冲特征噪声的连续控制。研究通过时域和频域的系统统计分析，展示了子脉冲强度和数量如何随相干宽度参数变化，并在三种不同的FEL参数区间验证了模型生成从完全随机到完全相干脉冲的能力。最后，通过吸收模拟示例说明了可变相干宽度的实际影响。
自由电子激光脉冲相干性噪声控制激光模拟光学物理计算物理
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01-16 00:00
本文提出了一种粒子流图水平集方法，用于高保真界面追踪。该方法在界面附近的窄带粒子存储水平集值、梯度和Hessian矩阵，通过双向流图进行平流，并在其他区域使用传统的网格表示。通过将水平集值解释为3-形式、梯度为1-形式，PFM-LS在复杂变形中实现了卓越的几何保真度，并保留了传统方法无法捕捉的亚网格特征。双时间尺度方法利用长程映射处理值和梯度，对扭曲敏感的Hessian矩阵则采用短程映射频繁重初始化，并结合自适应粒子控制维持窄带内足够密度。开发的混合粒子-网格拟牛顿重距离方案在保持精细特征的同时强制执行符号距离属性。2D和3D基准测试表明，PFM-LS在体积保持和形状保真度方面优于现有水平集方法。
界面追踪水平集方法粒子方法计算物理几何保真数值模拟
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01-16 00:00
本研究通过深紫外激光干涉诱导臭氧掺杂气体流产生光化学反应，形成具有极高损伤阈值的瞬态体积衍射光栅。该气体光栅可在深紫外至近红外波段、纳秒至飞秒脉宽范围内高效衍射探测光束，全光束衍射效率高达99%，且能保持光束聚焦能力和波前质量。研究还发现添加二氧化碳可显著增强该过程，并实现了数小时的稳定运行，验证了先前理论模型，为高能激光应用提供了优化参数。
气体光栅高功率激光衍射效率光化学反应瞬态光学损伤阈值
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01-16 00:00
本文系统综述了超导与半导体数字电子学混合集成中的关键接口电路技术。根据不同应用场景（如高性能经典计算、超导量子计算和数字信号处理），文章基于工作原理和结构对各类接口电路进行了分类。重点探讨了能将超导单磁通量子（SFQ）电压脉冲转换并放大至半导体电路可处理电平的超导输出驱动器。研究分析了数据速率、输出电压、功耗、版图面积、低温电缆热负载及误码率等多个电路与系统级设计参数之间的权衡关系。
超导电子学半导体接口混合集成单磁通量子低温电子学数字电路
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01-16 00:00
本研究针对大规模分子系统中电子关联的精确计算难题，对比了三种混合量子-经典算法：变分量子本征求解器（VQE）、子空间量子对角化（SQD）和新提出的交接迭代VQE（HI-VQE）。结果表明，SQD和HI-VQE能够处理高达（24e,22o）的活性空间（需44量子比特），突破了经典CASCI和传统VQE的计算极限。这些算法在保持计算精度的同时，显著提升了对抗硬件噪声的鲁棒性，为在含噪中等规模量子设备上实现实用量子优势提供了可行路径。
量子计算计算化学混合算法电子关联量子模拟噪声鲁棒性
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01-16 00:00
本研究提出了一个活性粒子模型，粒子通过动态、异质的环境进行间接交互，无需直接通信即可涌现出集体行为。模型扩展了资源依赖框架，智能体执行结合了趋化性的持续随机游走，趋向于资源丰富的斑块。研究发现，根据趋化敏感性与角噪声的相互作用，系统呈现出从无序气体态到极性行波和向列独立团簇等多种集体组织相。系统表现出纯粹由种群动态（生死过程）与环境反馈耦合驱动的自发对称破缺和密度波。该成果连接了活性物质物理与运动生态学，表明复杂的时空模式可以仅源于反应性环境中资源摄入的最大化。
活性物质集体行为环境反馈趋化性时空模式种群动态
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01-16 00:00
研究表明，描述含源的伽利略电磁学方程，对于任意（半）整数参数l，在l-共形伽利略群下保持不变。该变换群包含了将惯性参考系与加速度高达2l-1阶的参考系联系起来的变换，这暗示了系统可能存在潜在的动力学不稳定性。
伽利略电磁学共形对称性参考系变换动力学不稳定性经典物理
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01-16 00:00
本研究利用傍轴近似下的光强传输方程，揭示了自由空间光学衍射与描述横向光强分布的模型所关联的费希尔信息之间存在根本性联系。通过将光强解释为概率密度，研究证明：a) 在光束传播过程中，自由空间衍射总会使光强分布趋于平坦；b) 对于任何依赖于传播距离的光强分布模型参数化，衍射都会单调地最小化其费希尔信息。这一发现为从信息论角度理解衍射过程提供了新视角。
光学衍射费希尔信息光强传输信息论傍轴近似
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01-16 00:00
本研究首次在集成光子芯片上实现了双模光场的可编程合成与重构。通过在六角形马赫-曾德尔干涉仪网格中，从非相干双模光出发，利用非幺正变换调控相干度，构建 $2\times2$ 幺正变换合成预设的相干矩阵，并通过空间斯托克斯参数测量重构相干矩阵。该技术为通信、加密、传感和光谱学等领域制备高维结构部分相干光提供了新途径。
集成光子学部分相干光马赫-曾德尔干涉仪相干矩阵光场调控芯片级光学
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01-16 00:00
本教程论文展示了如何使用有限元法计算一对平行导线的直流（或低频）电阻、电感和电容。通过三维无限域（开放边界）建模静电与静磁场，并结合导线内部电流的动电学公式进行分析。研究还考虑了绝缘层的影响以及导线中可能存在的物理缺陷。采用开源ONELAB软件进行仿真，并提供代码清单。通过与解析模型（适用时）及Altair Flux软件的对比，验证了仿真结果的准确性。
有限元法rlc参数电磁仿真平行双线开放边界onelab
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01-16 00:00
本文探讨了利用超表面等纳米光子学技术控制波前，以改善闪烁体成像中因光扩散导致的图像模糊问题。研究指出，虽然闪烁体成像的景深扩展存在根本性限制，但通过堆叠闪烁体、选择性增强空间频率及X射线能量依赖成像等策略，为定制化探测开辟了新途径。
波前工程闪烁体成像纳米光子学超表面图像去模糊x射线成像
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01-16 00:00
研究团队开发了一种结合辉光放电离子源、四极杆质量过滤器和四极杆离子阱的新型仪器，旨在直接测量离子与中性分子之间的辐射结合反应速率系数。该仪器能够产生稳定离子流并长时间囚禁反应物，以研究天体物理环境中至关重要的慢速反应。通过对Ag⁺ + O₂反应的首次压力依赖性研究，获得了该反应有效辐射结合速率系数的下限为 $1 \times 10^{-15}$ cm³ molecule⁻¹ s⁻¹。该多功能仪器为测量多种离子与分子的辐射结合速率开辟了新途径。
离子阱仪器辐射结合反应动力学天体化学辉光放电速率测量
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01-16 00:00
本研究通过案例分析方法，探讨了将计算全面整合到现代物理实验课程中的情感影响。研究者采用改进的猜想映射方法，对比了教授在课程设计中的意图与学生实际体验之间的差异。研究发现，教学设计与学生实际参与方式之间的错位可能导致与预期不同的情感结果，该方法为评估课程设计的情感维度提供了有效工具。
物理教育计算整合情感影响猜想映射课程设计案例研究
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01-16 00:00
本文基于作者在ICRANet-Isfahan天文会议上的特邀报告及其著作《Our Celestial Clockwork》，简要介绍了伊斯兰世界在其黄金时代的数学与天文学成就。文章从欧洲学者的视角出发，梳理了这一时期在天文观测、仪器制造（如星盘）和理论计算（如球面三角学）方面的关键贡献，这些工作为后来的欧洲科学复兴奠定了基础。
科学史伊斯兰天文学数学成就天文仪器跨文化科学
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01-16 00:00
本研究探讨了在JT-60SA先进托卡马克上安装多普勒反射仪（DR）系统的可行性与实用性。研究首先明确了DR系统在JT-60SA研究计划中的科学目标，并利用射线追踪代码对多个关键运行场景进行了模拟分析。结果表明，通过合理的几何布局设计，可以在规定的波数范围内同时探测等离子体芯部和边界区域，从而实现预设的科学目标。研究还初步讨论了从最小可行系统到基线系统的不同概念设计方案及其对组件和空间的需求。结论指出，一个可行的DR系统仅需占用水平窗口的一小部分空间，为其他诊断系统留有余地。
等离子体诊断多普勒反射仪jt-60sa托卡马克射线追踪聚变研究
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01-16 00:00
本研究开发了一个用于描述质子交换膜（PEM）燃料电池中液态水传输的阻抗模型，并将其与阴极侧的两相阻抗模型耦合。该完整模型成功拟合了在不同阳极/阴极相对湿度（32%、50%、100%）下，电流密度为100至1000 mA cm⁻²范围内的实验阻抗谱。研究发现，由于液态水压力梯度的增大，阴极催化剂层（CCL）的饱和度随电流密度增加而降低。此外，在所有湿度条件下，CCL的氧扩散率均随电流密度显著增加，这是由于更大孔隙逐渐参与到质子电流转换过程中。更高的相对湿度会导致更高的双电层电容，表明液态水增加了电化学活性表面积。
燃料电池水管理阻抗谱质子交换膜相对湿度电化学模型
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01-16 00:00
本研究在德州大学阿灵顿分校的物理导论课中部署了AI作业平台aiPlato。该系统通过“评估我的作业”和“AI导师聊天”等工具，为开放式问题提供分步反馈和迭代指导，同时保留学生自主思考的空间。数据分析显示，在控制先前学业表现后，高频使用aiPlato的学生期末考试成绩显著更高（标准化效应量约0.81）。使用模式和调查表明，学生主要依赖形成性反馈而非直接获取答案。
ai教育物理教学分步反馈作业平台教育技术
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01-16 00:00
本文以1989年马丁·弗莱施曼和斯坦利·庞斯宣布的“冷聚变”现象为案例，探讨现代科学中的守门机制。该领域最初因多数实验无法复现而被主流科学界排斥，成为“弃儿”。然而，它并未消亡，反而在近年来于美国和欧盟获得政府资助，迎来适度复兴。文章通过梳理其早期争议与近期发展，为理解科学共同体如何界定、接纳或排斥新主张提供了历史视角。
冷聚变科学史守门机制科学争议实验复现
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01-16 00:00
本研究通过比较案例，探讨了在计算物理课程中，学生如何因对代码的认知框架不同，而发展出截然不同的自我认同。研究采用改进的猜想映射方法，将叙事分析与活动设计相连接，揭示了学生如何通过不同的参与方式重新定义“做物理”的意义。研究发现，学生对代码的认知框架驱动了他们与教学支架的互动方式，从而影响了其物理身份的形成。
计算物理教育学科认同猜想映射叙事分析案例研究
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01-16 00:00
本研究通过1X-2V Boltzmann-Poisson模拟，探究了在平行于壁面的磁场中，Z箍缩聚变实验内偏压电极附近鞘层的形成机制。研究发现，在强碰撞条件下，离子部分去磁化导致鞘层电势呈现非单调分布（先升高至峰值后衰减）。经典鞘层在距壁面一个电子回旋半径内形成，其结构不随偏压电位显著改变。与无磁场情况不同，垂直壁面的电流主要由离子流变化诱导，且其密度比无磁场理论预测低三个数量级。然而，压力张量与洛伦兹力平衡产生的平行壁面流动，诱导的平行电流密度比垂直电流密度高三个数量级。
等离子体鞘层z箍缩平行磁场boltzmann-poisson模拟电流密度聚变实验