WikiEdge:ArXiv速递/2025-03-31

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Carole（留言 | 贡献）2025年4月3日 (四) 04:14的版本 （Updated page by Carole）
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摘要

  • 原文标题：Optimal low-rank approximations for linear Gaussian inverse problems on Hilbert spaces, Part II: posterior mean approximation
  • 中文标题：希尔伯特空间上线性高斯反问题的最优低秩逼近方法（第二部分）：后验均值逼近
  • 发布日期：2025-03-31 15:26:48+00:00
  • 作者：Giuseppe Carere, Han Cheng Lie
  • 分类：math.ST, math.PR, stat.TH, 28C20, 47A58, 60G15, 62F15, 62G05
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24209v1

中文摘要：摘要：本研究针对线性高斯逆问题中的高斯后验分布构建了最优低秩近似方法。参数空间为可能无限维的可分希尔伯特空间，数据空间则设为有限维。我们考虑了多种后验分布的近似族：首先研究均值在保持结构或忽略结构的低秩数据变换类中变化、而保持后验协方差固定的近似后验，给出了这些近似后验对所有可能数据实现均与精确后验等价的充要条件。对此类近似，我们采用Kullback-Leibler散度、Rényi散度、Amari α-散度（α∈(0,1)）及Hellinger距离作为平均数据分布下的误差度量，据此找到最优近似并建立了唯一性的等价条件，拓展了Spantini等人（SIAM J. Sci. Comput. 2015）在有限维的工作。随后我们通过联合变化均值与协方差（协方差采用本工作第一部分所述的低秩更新）进行联合近似，证明对于反向Kullback-Leibler散度，均值与协方差的单独最优近似可组合为联合最优近似。此外，我们还从参数空间最优投影算子的角度解释了具有最优忽略结构近似均值的联合近似。

摘要

  • 原文标题：Electronic structure of UGe$_2$ at ambient pressure: comparison with X-ray photoemission spectra
  • 中文标题：常压下UGe$_2$的电子结构：与X射线光电子能谱的比较
  • 发布日期：2025-03-31 11:34:09+00:00
  • 作者：M. Samsel-Czekała, M. Werwiński, A. Szajek, G. Chełkowska, R. Troć
  • 分类：cond-mat.mtrl-sci, cond-mat.str-el, physics.comp-ph
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23969v1

中文摘要：基于实验晶体学数据，我们计算了UGe$_2$的电子结构，并与X射线光电子能谱(XPS)测量结果进行对比。研究采用两种先进的全势方法：FP局域轨道(FPLO)和FP线性缀加平面波(Wien2k)程序，分别处理非磁态和铁磁态。从局域自旋密度近似(LSDA)或广义梯度近似(GGA)出发，我们验证了轨道极化(OP)修正和GGA+U方法对U 5f电子的影响，库仑排斥能U的取值区间为0-4 eV。实验数据与计算结果在以下情况吻合良好：使用从头算LSDA+OP方法和非从头算GGA+U方法（U取2-3 eV的实际值）计算的磁矩。通过LSDA+OP方法，我们证实了沿a轴存在费米面嵌套矢量，这可能是三重态超导配对的成因。计算数据表明费米能级EF附近的能带主要呈现U 5f电子的巡游特性，U 6d和Ge 4p态的贡献较小。实验价带(VB)XPS谱在EF处显示尖锐的5f电子主峰、宽驼峰(约-2 eV)以及高能区的宽小峰。计算XPS谱中5f电子主峰宽度（0.8-1.4 eV）因计算方法而异，但未能解析驼峰结构。实验4f核能级XPS谱中新观测到的1 eV不对称卫星峰，连同已知的3 eV和7 eV卫星峰，表明UGe$_2$中U-5f电子具有双重特性，这一特征也从价带研究中得到佐证。

摘要

  • 原文标题：Strain effects in a directly bonded diamond-on-insulator substrate
  • 中文标题：直接键合绝缘体上金刚石衬底的应变效应
  • 发布日期：2025-03-31 13:06:35+00:00
  • 作者：Ioannis Varveris, Gianni D. Aliberti, Tianyin Chen, Filip A. Sfetcu, Diederik J. W. Dekker, Alfred Schuurmans, Nikolaj K. Nitzsche, Salahuddin Nur, Ryoichi Ishihara
  • 分类：physics.app-ph, cond-mat.mtrl-sci, quant-ph
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24042v1

中文摘要：绝缘体上金刚石（DOI）衬底的直接键合工艺通过提高光子收集效率和发射器间的纠缠生成率，实现了金刚石光子结构的单片集成，适用于量子计算。该工艺还解决了关键制造挑战，如鲁棒性、键合强度和可扩展性。本研究探究了直接键合后DOI衬底的应变效应。由于键合材料间热膨胀系数不匹配，预计在金刚石-SiO2/Si界面附近会产生应变。我们通过光学检测磁共振（ODMR）和光致发光（PL）成像，利用金刚石中的氮空位（NV）中心表征了应变诱导的晶格畸变。PL成像显示未键合区域存在干涉条纹，表明键合不均匀性。深度分辨ODMR测量显示顶部表面与DOI界面之间的体积应变分量增加约0.45 MHz，剪切分量增加约0.71 MHz。但ODMR信号对比度和峰线宽基本不受影响，表明发射器的光学性能未见明显退化。通过结合ODMR和PL成像，本研究建立了评估键合质量及应变对NV中心影响的可靠方法，这是推进可扩展量子技术和集成光子电路发展的重要步骤。

摘要

  • 原文标题：Half-life and precision shape measurement of 2νββ decay of $^{130}$Te
  • 中文标题：$^{130}$Te 2νββ衰变的半衰期和精确形状测量
  • 发布日期：2025-03-31 14:19:33+00:00
  • 作者：D. Q. Adams, C. Alduino, K. Alfonso, F. T. Avignone III, O. Azzolini, G. Bari, F. Bellini, G. Benato, M. Beretta, M. Biassoni, A. Branca, C. Brofferio, C. Bucci, J. Camilleri, A. Caminata, A. Campani, J. Cao, C. Capelli, S. Capelli, L. Cappelli, L. Cardani, P. Carniti, N. Casali, E. Celi, D. Chiesa, M. Clemenza, S. Copello, O. Cremonesi, R. J. Creswick, A. D'Addabbo, I. Dafinei, S. Dell'Oro, S. Di Domizio, S. Di Lorenzo, T. Dixon, D. Q. Fang, G. Fantini, M. Faverzani, E. Ferri, F. Ferroni, E. Fiorini, M. A. Franceschi, S. J. Freedman, S. H. Fu, B. K. Fujikawa, S. Ghislandi, A. Giachero, M. Girola, L. Gironi, A. Giuliani, P. Gorla, C. Gotti, P. V. Guillaumon, T. D. Gutierrez, K. Han, E. V. Hansen, K. M. Heeger, D. L. Helis, H. Z. Huang, G. Keppel, Yu. G. Kolomensky, R. Kowalski, R. Liu, L. Ma, Y. G. Ma, L. Marini, R. H. Maruyama, D. Mayer, Y. Mei, M. N. Moore, T. Napolitano, M. Nastasi, C. Nones, E. B. Norman, A. Nucciotti, I. Nutini, T. O'Donnell, M. Olmi, B. T. Oregui, S. Pagan, C. E. Pagliarone, L. Pagnanini, M. Pallavicini, L. Pattavina, M. Pavan, G. Pessina, V. Pettinacci, C. Pira, S. Pirro, E. G. Pottebaum, S. Pozzi, E. Previtali, A. Puiu, S. Quitadamo, A. Ressa, C. Rosenfeld, B. Schmidt, A. Shaikina, V. Sharma, V. Singh, M. Sisti, D. Speller, P. T. Surukuchi, L. Taffarello, C. Tomei, A. Torres, J. A. Torres, K. J. Vetter, M. Vignati, S. L. Wagaarachchi, B. Welliver, K. Wilson, J. Wilson, L. A. Winslow, F. Xie, T. Zhu, S. Zimmermann, S. Zucchelli, D. Castillo, J. Kotila, J. Menendez. O. Nitescu, F. Simkovic
  • 分类：nucl-ex
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24137v1

中文摘要：我们利用基于1038公斤年收集曝光量的CUORE数据完整模型，对130Te的2νββ衰变半衰期(T1/2)进行了新的测量。通过优化数据选择，测量精度提高了一倍，获得T1/2 = (9.32 +0.05 -0.04（统计误差） +0.07 -0.07（系统误差）) ×10^20年。信噪比较我们先前结果提高了70%，首次将改进的2νββ形式体系应用于130Te研究。在此框架下，我们确定了核介质中有效轴耦合随核矩阵元素变化的可信区间，并提取了高阶核矩阵元素比值：第二/第一和第三/第一矩阵元比值。其中第二/第一比值与核模型预测相符，而第三/第一比值与理论预期存在偏差。这些发现为核模型提供了关键验证，并为未来0νββ搜索提供了重要输入参数。

摘要

  • 原文标题：Investigating nuclear beta decay using lattice quantum Monte Carlo approach
  • 中文标题：基于格点量子蒙特卡罗方法研究核β衰变
  • 发布日期：2025-03-31 08:38:07+00:00
  • 作者：Teng Wang, Xu Feng, Bing-Nan Lu
  • 分类：nucl-th, hep-lat
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23840v1

中文摘要：我们采用核晶格有效场论（NLEFT）框架，结合辅助场量子蒙特卡罗方法求解核多体问题，首次实现了核β衰变的从头计算。该方法将次次领头阶（NNLO）二体和三体手征相互作用与手征有效场论中一致导出的一体及二体轴矢流算子相结合，其低能常数仅由$A \leq 3$体系的核子-核子散射相移和少体观测量确定。基于这些相互作用和跃迁算子，我们通过双通道蒙特卡罗模拟计算了$^6$He的β衰变矩阵元，所得结果与实验测量值合理吻合。为应对蒙特卡罗符号问题，我们在具有近似Wigner-SU(4)对称性的领头阶哈密顿量周围实施微扰展开。这一系统方法为将NLEFT模拟扩展至中质量核弱过程精密研究奠定了基础。

摘要

  • 原文标题：The Compact Linear e$^+$e$^-$ Collider (CLIC)
  • 中文标题：紧凑型线性正负电子对撞机（CLIC）
  • 发布日期：2025-03-31 14:48:58+00:00
  • 作者：Erik Adli, Gerardo D'Auria, Nuria Catalan Lasheras, Vera Cilento, Roberto Corsini, Dominik Dannheim, Steffen Doebert, Mick Draper, Angeles Faus-Golfe, Edward Fraser Mactavish, Alexej Grudiev, Andrea Latina, Lucie Linssen, John Andrew Osborne, Yannis Papaphilippou, Philipp Roloff, Aidan Robson, Carlo Rossi, Andre Sailer, Daniel Schulte, Eva Sicking, Steinar Stapnes, Igor Syratchev, Rogelio Tomas Garcia, Walter Wuensch
  • 分类：physics.acc-ph
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24168v1

中文摘要：紧凑型直线对撞机（CLIC）是由国际CLIC和CLICdp合作组织研究的TeV级高亮度正负电子直线对撞机。CLIC采用双束加速方案，通过强流驱动束为常温高梯度12GHz加速结构供能。该项目规划分阶段建设运行：初始阶段380GeV（场地长度11公里）最优整合希格斯玻色子和顶夸克物理研究，包括在350GeV附近进行顶夸克阈值扫描；后续更高能级阶段（仍使用初始单驱动束复合体）可优化至最高2TeV。报告详细列出了1.5TeV阶段参数（场地长度29公里）。自2018年ESPPU报告以来，团队重点投入于加速器优化、技术开发和系统测试（包括与新一代光源及自由电子激光器的协作）。CERN实施的CLIC相关研究涵盖土木工程、电网、冷却通风、进度规划及成本核算等细节。当前380GeV基线方案采用100Hz运行频率，亮度达4.5×10³⁴cm⁻²s⁻¹，功耗166兆瓦，较2018年设计实现单位功耗亮度提升三倍。新基线配置两套束流传输系统，支持双探测器并行运行。380GeV阶段建设成本估算约71.7亿瑞士法郎，首阶段最早可于2033年启动建设，2041年获得首批束流。本报告综述了CLIC项目的实施方案与运行规划，着重介绍新进展与近期成果，最后基于加速器性能提升更新了探测器研究和物理潜力的评估。

摘要

  • 原文标题：Deep Learning Model Deployment in Multiple Cloud Providers: an Exploratory Study Using Low Computing Power Environments
  • 中文标题：多云环境下的深度学习模型部署：基于低算力环境的探索性研究
  • 发布日期：2025-03-31 11:58:37+00:00
  • 作者：Elayne Lemos, Rodrigo Oliveira, Jairson Rodrigues, Rosalvo F. Oliveira Neto
  • 分类：cs.DC, cs.AI, cs.PF, 68T07, 68U01, C.4; I.2.0; B.8.2
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23988v1

中文摘要：摘要：机器学习模型在云端的部署已成为科技公司的普遍实践。当涉及深度学习(DL)技术时，硬件需求更高，而云服务提供商的成本可能构成障碍。我们探索了使用GECToR模型（一种用于语法错误纠正的DL解决方案）在三大云平台（AWS、Google Cloud、Azure）上部署DL模型的实验。通过7种执行环境和10次重复实验，我们评估了各云平台的实时延迟、硬件使用情况和成本。研究发现，虽然GPU性能优异，但其平均成本比非GPU解决方案高出300%。分析还表明，处理器缓存大小对经济高效的CPU部署至关重要，与GPU相比可实现超过50%的成本节约。本研究证明了无需GPU的云端DL推理解决方案的可行性和经济性，这对初创企业等资源受限用户具有重要价值。

摘要

  • 原文标题：A simple and general framework for the construction of exactly div-curl-grad compatible discontinuous Galerkin finite element schemes on unstructured simplex meshes
  • 中文标题：非结构化单纯形网格上精确散度-旋度-梯度相容间断伽辽金有限元格式构建的通用框架
  • 发布日期：2025-03-31 14:17:11+00:00
  • 作者：R. Abgrall, M. Dumbser, P. H. Maire
  • 分类：math.NA, cs.NA
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24131v1

中文摘要：我们提出了一族新的间断伽辽金(DG)有限元格式，用于在二维和三维非结构化单纯形网格上离散一阶双曲偏微分方程(PDE)系统。该格式在离散层面严格满足两个基本向量微积分恒等式：梯度的旋度为零，以及旋度的散度为零。其核心在于构建两个相容的离散nabla算子——主算子和对偶算子，二者均定义于多维非结构化单纯形网格上。新方案将现有基于角点通量的单元中心有限体积法扩展至任意高阶空间精度。本方法的重要特征是仅需两类离散函数空间来表示数值解，各变量对应函数空间的选择与其PDE的起源和性质相关：第一类变量采用间断伽辽金法离散，通过允许跨单元跳变的N次分段多项式表示，这类变量关联于由抽象标量/向量势导出的定义性PDE，其初始数据若满足无散/无旋特性则必须保持；第二类变量采用M=N+1阶连续拉格朗日有限元离散，关联于可由变分原理欧拉-拉格朗日方程导出的PDE。

摘要

  • 原文标题：A PINN Methodology for Temperature Field Reconstruction in the PIV Measurement Plane: Case of Rayleigh-Bénard Convection
  • 中文标题：基于物理信息神经网络的PIV测量平面温度场重建方法：瑞利-贝纳德对流案例
  • 发布日期：2025-03-31 07:24:06+00:00
  • 作者：Marie-Christine Volk, Anne Sergent, Didier Lucor, Michael Mommert, Christian Bauer, Claus Wagner
  • 分类：physics.flu-dyn
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23801v1

中文摘要：我们提出了一种基于物理信息神经网络(PINNs)从湍流Rayleigh-Bénard对流(RBC)的立体粒子图像测速(PIV)数据中推断温度场的方法。该物理装置是一个立方体RBC腔体，瑞利数Ra=10^7，普朗特数Pr=0.7。在仅可获得垂直平面A:x=x0数据的情况下，通过在厚度为δx的环绕A的三维域中最小化控制偏微分方程的残差来实现重建。采用动态配置点采样策略以克服三维标记信息的缺失，并优化PINN的整体收敛性。特别地，在平面外方向x上，配置点按正态分布排列以突出数据提供区域；沿垂直方向则利用网格信息，基于直接数值模拟(DNS)网格设计分布进行采样。该方法重点关注关键区域，特别是热边界层内具有高温度梯度的区域。利用DNS提供的平面三分量速度数据，我们成功验证了PIV平面温度场的重建效果。通过评估方法对训练用标记数据特性（数据时间跨度、采样频率、噪声数据及边界数据缺失）的鲁棒性，旨在更好地适应实验数据的相关挑战。在受控模拟数据上开发PINN，是最终有效部署于实验数据的关键步骤，其核心在于系统性地引入噪声、缺失和不确定性来模拟真实条件并确保强泛化能力。

摘要

  • 原文标题：Strain effects in a directly bonded diamond-on-insulator substrate
  • 中文标题：绝缘体上金刚石直接键合衬底的应变效应
  • 发布日期：2025-03-31 13:06:35+00:00
  • 作者：Ioannis Varveris, Gianni D. Aliberti, Tianyin Chen, Filip A. Sfetcu, Diederik J. W. Dekker, Alfred Schuurmans, Nikolaj K. Nitzsche, Salahuddin Nur, Ryoichi Ishihara
  • 分类：physics.app-ph, cond-mat.mtrl-sci, quant-ph
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24042v1

中文摘要：金刚石绝缘体直接键合衬底中的应变效应研究：金刚石-绝缘体（DOI）衬底的直接键合工艺通过提升光子收集效率和发射器间纠缠生成率，实现了金刚石光子结构的单片集成，适用于量子计算领域。该工艺同时解决了键合强度、鲁棒性和可扩展性等关键制造难题。本研究重点探究了直接键合后DOI衬底中的应变效应：由于键合材料间热膨胀系数失配，金刚石-SiO2/Si界面附近会产生预期应变。研究采用金刚石中的氮空位（NV）中心，通过光探测磁共振（ODMR）和光致发光（PL）成像技术表征应变诱导的晶格畸变。PL成像显示未键合区域存在干涉条纹，表明键合不均匀性；深度分辨ODMR测量显示从表面到DOI界面的体积应变分量增加约0.45 MHz，剪切应变分量增加约0.71 MHz。但ODMR信号对比度和峰线宽基本不受影响，表明发射器的光学性能未见明显退化。通过结合ODMR与PL成像，本研究建立了评估键合质量及应变对NV中心影响的可靠方法，这对发展可扩展量子技术和集成光子电路具有重要意义。

摘要

  • 原文标题：Half-life and precision shape measurement of 2νββ decay of $^{130}$Te
  • 中文标题：$^{130}$Te 2νββ衰变的半衰期及精确形状测量
  • 发布日期：2025-03-31 14:19:33+00:00
  • 作者：D. Q. Adams, C. Alduino, K. Alfonso, F. T. Avignone III, O. Azzolini, G. Bari, F. Bellini, G. Benato, M. Beretta, M. Biassoni, A. Branca, C. Brofferio, C. Bucci, J. Camilleri, A. Caminata, A. Campani, J. Cao, C. Capelli, S. Capelli, L. Cappelli, L. Cardani, P. Carniti, N. Casali, E. Celi, D. Chiesa, M. Clemenza, S. Copello, O. Cremonesi, R. J. Creswick, A. D'Addabbo, I. Dafinei, S. Dell'Oro, S. Di Domizio, S. Di Lorenzo, T. Dixon, D. Q. Fang, G. Fantini, M. Faverzani, E. Ferri, F. Ferroni, E. Fiorini, M. A. Franceschi, S. J. Freedman, S. H. Fu, B. K. Fujikawa, S. Ghislandi, A. Giachero, M. Girola, L. Gironi, A. Giuliani, P. Gorla, C. Gotti, P. V. Guillaumon, T. D. Gutierrez, K. Han, E. V. Hansen, K. M. Heeger, D. L. Helis, H. Z. Huang, G. Keppel, Yu. G. Kolomensky, R. Kowalski, R. Liu, L. Ma, Y. G. Ma, L. Marini, R. H. Maruyama, D. Mayer, Y. Mei, M. N. Moore, T. Napolitano, M. Nastasi, C. Nones, E. B. Norman, A. Nucciotti, I. Nutini, T. O'Donnell, M. Olmi, B. T. Oregui, S. Pagan, C. E. Pagliarone, L. Pagnanini, M. Pallavicini, L. Pattavina, M. Pavan, G. Pessina, V. Pettinacci, C. Pira, S. Pirro, E. G. Pottebaum, S. Pozzi, E. Previtali, A. Puiu, S. Quitadamo, A. Ressa, C. Rosenfeld, B. Schmidt, A. Shaikina, V. Sharma, V. Singh, M. Sisti, D. Speller, P. T. Surukuchi, L. Taffarello, C. Tomei, A. Torres, J. A. Torres, K. J. Vetter, M. Vignati, S. L. Wagaarachchi, B. Welliver, K. Wilson, J. Wilson, L. A. Winslow, F. Xie, T. Zhu, S. Zimmermann, S. Zucchelli, D. Castillo, J. Kotila, J. Menendez. O. Nitescu, F. Simkovic
  • 分类：nucl-ex
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24137v1

中文摘要：我们利用基于1038公斤·年收集曝光量的CUORE数据完整模型，首次对$^{130}$Te的双中微子双β衰变(2νββ)半衰期(T1/2)进行了新的测量。通过优化数据选择，测量精度提高了一倍，获得T1/2 = (9.32 +0.05 -0.04 (统计误差) +0.07 -0.07 (系统误差)) ×10^20年。信噪比较先前结果提高了70%，首次将改进的2νββ形式体系应用于$^{130}$Te。在此框架下，我们确定了核介质中有效轴耦合常数随核矩阵元素变化的可信区间，并提取了高阶核矩阵元素比值：第二/第一和第三/第一矩阵元比。其中第二/第一比值与核模型预测相符，而第三/第一比值偏离理论预期。这些发现为核模型提供了关键验证，并为未来无中微子双β衰变(0νββ)研究提供了重要输入参数。

摘要

  • 原文标题：Investigating nuclear beta decay using lattice quantum Monte Carlo approach
  • 中文标题：基于格点量子蒙特卡罗方法研究核β衰变
  • 发布日期：2025-03-31 08:38:07+00:00
  • 作者：Teng Wang, Xu Feng, Bing-Nan Lu
  • 分类：nucl-th, hep-lat
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23840v1

中文摘要：我们采用核晶格有效场论（NLEFT）框架，结合辅助场量子蒙特卡罗方法求解核多体问题，首次实现了核β衰变的从头计算。该方法将次次领头阶（NNLO）二体与三体手征相互作用、以及手征有效场论中一致导出的一体与二体轴矢流算子相结合。低能常数仅通过$A \leq 3$体系的核子-核子散射相移和少体观测量确定。基于这些相互作用和跃迁算子，我们执行双通道蒙特卡罗模拟计算$^6$He的β衰变矩阵元，所得结果与实验测量值合理吻合。为应对蒙特卡罗符号问题，我们在具有近似Wigner-SU(4)对称性的领头阶哈密顿量周围实施微扰展开。这一系统方法为将NLEFT模拟扩展至中质量核弱过程精密研究奠定了基础。

摘要

  • 原文标题：Data-Driven Forecasting of High-Dimensional Transient and Stationary Processes via Space-Time Projection
  • 中文标题：高维瞬态与稳态过程的时空投影数据驱动预测
  • 发布日期：2025-03-31 03:36:59+00:00
  • 作者：Oliver T. Schmidt
  • 分类：cs.LG, astro-ph.GA, nlin.CD, physics.comp-ph, physics.data-an, physics.flu-dyn
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23686v1

中文摘要：摘要：本文提出时空投影（STP）方法，作为面向高维时间分辨数据的数据驱动预测技术。该方法通过训练数据计算扩展的时空本征正交模态，其预测范围同时涵盖回溯期与预测期。预测过程通过将模态的回溯部分投影至新数据实现，同步利用其正交性及与预测延伸段的最优相关性。该方法植根于本征正交分解（POD）理论，降维和时滞嵌入是其固有特性。对于给定样本集和固定预测范围，唯一可调参数是截断秩数——无需其他超参数。回溯精度可作为短期预测精度的可靠指标，并确立预测误差的下界。通过两个数据集验证方法有效性：湍流星际介质中超新星爆发的瞬态强各向异性模拟，以及湍流高亚音速工程流场的实验速度场数据。在与标准长短期记忆（LSTM）神经网络的对比研究中（需说明不同架构或训练策略可能产生差异），该方法始终提供更精确的预测结果。鉴于其简洁性与鲁棒性，STP为高维瞬态混沌过程预测提供了可解释性强、性能优越的基准方案，且完全依赖时空关联信息。

摘要

  • 原文标题：Electronic structure of UGe$_2$ at ambient pressure: comparison with X-ray photoemission spectra
  • 中文标题：常压下UGe$_2$的电子结构：与X射线光电子能谱的比较
  • 发布日期：2025-03-31 11:34:09+00:00
  • 作者：M. Samsel-Czekała, M. Werwiński, A. Szajek, G. Chełkowska, R. Troć
  • 分类：cond-mat.mtrl-sci, cond-mat.str-el, physics.comp-ph
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23969v1

中文摘要：基于实验晶体学数据，我们计算了UGe$_2$的电子结构，并与X射线光电子能谱(XPS)测量结果进行了对比。研究采用两种先进的全势方法：FP-局域轨道(FPLO)和FP-线性增强平面波(Wien2k)代码，分别针对非磁态和铁磁态进行计算。从局域自旋密度近似(LSDA)或广义梯度近似(GGA)出发，我们验证了轨道极化(OP)修正和GGA+U方法对U 5f电子的适用性，库仑排斥能U的取值区间为0-4 eV。通过从头算LSDA+OP方法和非从头算GGA+U方法（U取2-3 eV的实际值）获得的计算磁矩与实验结果吻合良好。LSDA+OP方法证实了沿a轴存在的费米面嵌套矢量，这可能是三重态超导配对的成因。计算数据表明费米能级EF附近的能带主要呈现U 5f电子的巡游特性，U 6d和Ge 4p态的贡献较小。实验价带(VB)XPS谱在EF处显示尖锐的5f电子主峰、-2 eV附近的宽驼峰以及高能区的宽缓小峰。计算XPS谱中5f电子主峰宽度因计算方法不同在0.8-1.4 eV间变化，但未能解析出驼峰结构。实验4f核能级XPS谱中新观测到的1 eV不对称卫星峰，连同已知的3 eV和7 eV卫星峰，表明UGe$_2$中U-5f电子具有双重特性，这一特征也从价带研究中得到佐证。

摘要

  • 原文标题：Optimal low-rank approximations for linear Gaussian inverse problems on Hilbert spaces, Part II: posterior mean approximation
  • 中文标题：希尔伯特空间上线性高斯反问题的最优低秩逼近：第二部分——后验均值逼近
  • 发布日期：2025-03-31 15:26:48+00:00
  • 作者：Giuseppe Carere, Han Cheng Lie
  • 分类：math.ST, math.PR, stat.TH, 28C20, 47A58, 60G15, 62F15, 62G05
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24209v1

中文摘要：在本工作中，我们针对线性高斯反问题中的高斯后验分布构建了最优低秩近似。参数空间为可能无限维的可分希尔伯特空间，数据空间假设为有限维。我们考虑了多种类型的后验近似族：首先研究均值在保持结构或忽略结构的低秩数据变换类中变化、而保持后验协方差固定的近似后验，给出了这些近似后验对所有可能数据实现同时等价于精确后验的充要条件。对于此类近似，我们采用数据分布平均的Kullback-Leibler散度、Rényi散度、Amari α-散度（α∈(0,1)）以及Hellinger距离作为误差度量，据此找到最优近似并建立了其唯一性的等价条件，拓展了Spantini等人（SIAM J. Sci. Comput. 2015）在有限维的工作。随后我们通过同时改变后验协方差（采用本工作第一部分研究的低秩更新方式）来联合逼近均值与协方差，证明对于反向Kullback-Leibler散度，均值与协方差的单独最优近似可组合成联合最优近似。此外，我们还从参数空间最优投影算子的角度解释了具有最优忽略结构近似均值的联合逼近。

摘要

  • 原文标题：Optimal low-rank approximations for linear Gaussian inverse problems on Hilbert spaces, Part I: posterior covariance approximation
  • 中文标题：希尔伯特空间上线性高斯反问题的最优低秩逼近，第一部分：后验协方差逼近
  • 发布日期：2025-03-31 12:48:24+00:00
  • 作者：Giuseppe Carere, Han Cheng Lie
  • 分类：math.ST, math.PR, stat.TH, 28C20, 47A58, 60G15, 62F15, 62G05
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24020v1

中文摘要：摘要：对于具有高斯先验和高斯观测噪声的线性反问题，后验分布为高斯分布，其均值与协方差由条件公式确定。基于Feldman-Hajek定理，我们分析了无限维希尔伯特参数空间与有限维观测情形下的先验-后验更新及其低秩近似。研究表明后验分布仅在有限维子空间上区别于先验分布，并构建了保持均值不变的后验协方差低秩近似。由于在无限维空间中并非所有低秩协方差近似都能使近似后验分布与真实后验及先验分布等价，我们刻画了能实现这种等价的低秩协方差近似及其逆矩阵（即"精度矩阵"）。针对此类近似，通过识别同时优化多种损失函数的低秩近似，解决了一系列测度逼近问题。这些损失函数包括Rényi散度族、(0,1)区间内的Amari α-散度、Hellinger距离以及Kullback-Leibler散度。我们的结果将Spantini等人（SIAM J. Sci. Comput. 2015）的工作推广至希尔伯特空间，并通过建立离散化无关的结论，为无限维反问题离散化版本的低秩近似构建提供了理论基础。

摘要

  • 原文标题：The Compact Linear e$^+$e$^-$ Collider (CLIC)
  • 中文标题：紧凑型线性正负电子对撞机（CLIC）
  • 发布日期：2025-03-31 14:48:58+00:00
  • 作者：Erik Adli, Gerardo D'Auria, Nuria Catalan Lasheras, Vera Cilento, Roberto Corsini, Dominik Dannheim, Steffen Doebert, Mick Draper, Angeles Faus-Golfe, Edward Fraser Mactavish, Alexej Grudiev, Andrea Latina, Lucie Linssen, John Andrew Osborne, Yannis Papaphilippou, Philipp Roloff, Aidan Robson, Carlo Rossi, Andre Sailer, Daniel Schulte, Eva Sicking, Steinar Stapnes, Igor Syratchev, Rogelio Tomas Garcia, Walter Wuensch
  • 分类：physics.acc-ph
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24168v1

中文摘要：紧凑型直线正负电子对撞机（CLIC）是由国际CLIC和CLICdp合作组织研究的TeV级高亮度直线对撞机。CLIC采用双束流加速方案，通过高电流驱动束为常规传导的12GHz高梯度加速结构提供能量。该项目规划分阶段建设运行：初始阶段能量380GeV（场地长度11公里），可最优开展希格斯玻色子和顶夸克物理研究（包括在350GeV附近进行顶夸克阈值扫描）；后续更高能量阶段（仍使用初始单驱动束复合体）可优化至最高2TeV。报告详细列出了1.5TeV阶段参数（场地长度29公里）。自2018年ESPPU报告以来，团队在加速器优化、技术开发和系统测试（包括与新一代光源及自由电子激光器的合作）方面取得重大进展。CERN实施的CLIC相关研究涵盖土木工程、电网、冷却通风、进度规划及成本核算等细节。380GeV基准方案现采用100Hz运行频率，亮度达4.5×10³⁴cm⁻²s⁻¹，功耗166MW，较2018年设计实现单位功率亮度提升三倍。新基准配置配备两套束流传输系统，可支持两个探测器并行工作。380GeV阶段建设成本估算约71.7亿瑞士法郎，首阶段最早可于2033年启动建设，2041年获得首批束流。本报告概述了CLIC项目实施方案与运行规划，重点介绍新进展与近期成果，最后结合加速器性能提升更新了探测器研究和物理潜力评估。

摘要

  • 原文标题：A PINN Methodology for Temperature Field Reconstruction in the PIV Measurement Plane: Case of Rayleigh-Bénard Convection
  • 中文标题：基于物理信息神经网络的PIV测量平面温度场重构方法研究：以瑞利-贝纳德对流为例
  • 发布日期：2025-03-31 07:24:06+00:00
  • 作者：Marie-Christine Volk, Anne Sergent, Didier Lucor, Michael Mommert, Christian Bauer, Claus Wagner
  • 分类：physics.flu-dyn
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23801v1

中文摘要：我们提出了一种基于物理信息神经网络(PINNs)从湍流Rayleigh-Bénard对流(RBC)的立体粒子图像测速(PIV)数据中推断温度场的方法。该物理装置是一个立方体RBC腔体，瑞利数Ra=10⁷，普朗特数Pr=0.7。在仅可获得垂直平面A:x=x₀数据的情况下，通过在厚度为δₓ的环绕A的三维域中最小化控制偏微分方程的残差来实现重建。采用动态配置点采样策略来克服三维标记信息的缺失并优化PINN的整体收敛性：在平面外方向x上，配置点按正态分布排列以突出数据提供区域；在垂直方向上，基于直接数值模拟(DNS)网格设计分布进行采样，重点关注热边界层内具有高温度梯度的关键区域。利用DNS的平面三分量速度数据，我们成功验证了PIV平面温度场的重建效果。通过评估方法对训练标记数据特性(数据时间跨度、采样频率、噪声数据及边界数据缺失)的鲁棒性，以更好地适应实验数据的挑战。在受控模拟数据上开发PINN，是最终有效应用于实验数据的关键步骤——其核心在于系统性地引入噪声、间隙和不确定性来模拟真实条件并确保强泛化能力。

摘要

  • 原文标题：A simple and general framework for the construction of exactly div-curl-grad compatible discontinuous Galerkin finite element schemes on unstructured simplex meshes
  • 中文标题：非结构单纯形网格上严格散度-旋度-梯度相容间断伽辽金有限元格式的通用构建框架
  • 发布日期：2025-03-31 14:17:11+00:00
  • 作者：R. Abgrall, M. Dumbser, P. H. Maire
  • 分类：math.NA, cs.NA
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24131v1

中文摘要：我们提出了一族新的间断伽辽金(DG)有限元格式，用于在二维和三维非结构单纯形网格上离散一阶双曲偏微分方程(PDE)系统。该格式在离散层面严格保持向量微积分的两个基本恒等式：梯度的旋度为零，以及旋度的散度为零。其核心在于构建两个相容的离散nabla算子（一个主算子和一个对偶算子），二者均定义于多维非结构单纯形网格上。新方案将现有基于角通量的单元中心有限体积法推广至任意高阶空间精度。本方法的重要特征是仅需两种离散函数空间来表示数值解，各变量对应函数空间的选择取决于底层PDE的起源与性质。第一类变量采用间断伽辽金法离散，通过允许跨单元跳变的N次分段多项式表示数值解，这类变量关联于由抽象标量/向量势导出的定义性PDE，其初始数据若满足无散或无旋条件则该性质将保持。第二类变量采用M=N+1阶经典连续拉格朗日有限元离散，关联于可由变分原理的欧拉-拉格朗日方程导出的PDE。

摘要

  • 原文标题：Sample-Optimal Private Regression in Polynomial Time
  • 中文标题：多项式时间内样本最优的私有回归
  • 发布日期：2025-03-31 17:08:12+00:00
  • 作者：Prashanti Anderson, Ainesh Bakshi, Mahbod Majid, Stefan Tiegel
  • 分类：cs.DS, cs.IT, cs.LG, math.IT, stat.ML
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.24321v1

中文摘要：我们研究了在高斯协变量（协方差结构未知）的普通最小二乘回归问题中，如何通过隐私保护方式获得预测误差保证。我们提出了首个在纯差分隐私和近似差分隐私条件下均能达到样本最优的多项式时间算法。研究表明，任何对我们算法样本复杂度的改进都将违反统计查询或信息论下界。此外，该算法对少量任意异常值具有鲁棒性，并能根据异常值比例实现最优错误率。相比之下，现有高效算法要么存在次优维度依赖的样本复杂度（随协变量条件数缩放），要么在隐私参数上获得多项式级更差的依赖关系。 我们的技术贡献包含两方面：首先，在平方和框架内利用高斯分布的弹性保证，从而获得具有最优鲁棒率和样本复杂度的回归平方和算法；其次，将近期鲁棒性-隐私框架[HKMN23，(arXiv:2212.05015)]推广至考虑输入样本协方差所诱导的几何结构。该框架关键依赖于将鲁棒估计器构建为平方和算法，两个步骤的结合产生了样本最优的隐私回归算法。我们相信这些技术具有独立价值，并通过开发协方差感知的均值估计算法（其隐私参数依赖达到最优）予以验证。

摘要

  • 原文标题：Deep Learning Model Deployment in Multiple Cloud Providers: an Exploratory Study Using Low Computing Power Environments
  • 中文标题：多云提供商中的深度学习模型部署：基于低算力环境的探索性研究
  • 发布日期：2025-03-31 11:58:37+00:00
  • 作者：Elayne Lemos, Rodrigo Oliveira, Jairson Rodrigues, Rosalvo F. Oliveira Neto
  • 分类：cs.DC, cs.AI, cs.PF, 68T07, 68U01, C.4; I.2.0; B.8.2
  • 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.23988v1

中文摘要：机器学习模型在云端的部署已成为科技公司的增长趋势。当这些模型涉及深度学习(DL)技术时，硬件需求更高，而云服务提供商的成本可能构成障碍。我们探索了使用GECToR模型(一种用于语法错误纠正的DL解决方案)在三大云平台(AWS、Google Cloud、Azure)上部署DL模型的实验。通过7种执行环境下的10次重复实验，我们评估了各云平台的实时延迟、硬件使用情况和成本。研究发现，虽然GPU性能优异，但其平均成本比非GPU解决方案高出300%。分析还表明，处理器缓存大小对经济高效的CPU部署至关重要，与GPU相比可实现超过50%的成本节约。本研究证明了无需GPU的云端DL推理解决方案的可行性和经济性，这对初创企业等资源受限用户具有重要价值。

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