Statistical Mechanics of the Quantum K-Satisfiability problem

We study the quantum version of the random $K$-Satisfiability problem in the presence of the external magnetic field $\Gamma$ applied in the transverse direction. We derive the replica-symmetric free energy functional within static approximation and the saddle-point equation for the order parameter: the distribution $P[h(m)]$ of functions of magnetizations. The order parameter is interpreted as the histogram of probability distributions of individual magnetizations. In the limit of zero temperature and small transverse fields, to leading order in $\Gamma$ magnetizations $m \approx 0$ become relevant in addition to purely classical values of $m \approx \pm 1$. Self-consistency equations for the order parameter are solved numerically using Quasi Monte Carlo method for K=3. It is shown that for an arbitrarily small $\Gamma$ quantum fluctuations destroy the phase transition present in the classical limit $\Gamma=0$, replacing it with a smooth crossover transition. The implications of this result with respect to the expected performance of quantum optimization algorithms via adiabatic evolution are discussed. The replica-symmetric solution of the classical random $K$-Satisfiability problem is briefly revisited. It is shown that the phase transition at T=0 predicted by the replica-symmetric theory is of continuous type with atypical critical exponents.Comment: 35 pages, 23 figures; changed abstract, improved discussion in the introduction, added references, corrected typo

Global and National Tracks of Mobility of Graduates of Educational Institutions in Russia

Introduction. Involvement in global information flows, holding major international events in Russia, focusing on interaction with foreign universities and partners creates conditions for the formation of modern youth's focus on the global track of mobility - admission to educational organizations of foreign countries. At the same time, role and quality of education in Russia in the global market are increasing through the development of Russian education, internationalization and networking of universities. Such tendencies to increase mobility in education naturally require a study of the prevalence of the ideas of mobility in general and in certain areas among schoolchildren and university students. The aim of the study is to reveal the prevalence of the ideas of mobility (potential mobility), both within Russia and abroad, among graduates of educational institutions (at different levels). Materials and research methods. The study involved 1136 graduates of educational institutions in Ekaterinburg, of which 30% are graduates of secondary schools, lyceums and gymnasiums, 60% are graduates of bachelor's degrees from 4 universities, and 10% are graduates of master's degree from 3 universities. Research results. A study conducted in 2020-2021 indicated the following trends: the higher the level of education, the higher the value of the educational environment in the country of residence, the more broadly represented the national track of mobility (schoolchildren - 46%, bachelors - 51%, masters - 54%). Among the global market of educational services for all graduates of educational institutions in Russia, priority is given to Europe. Among bachelors, there are more of those who are confident that they can find the desired job in Russia (21%) than in another country. Master students are more confident in the possibilities of working in their specialty in Russia (36%). The older the graduate becomes, the more rational motives prevail in the track of mobility. Conclusion. The study of potential mobility allows us to conclude that the predominance of the national track of mobility is directly proportional to growing up, the older the respondent, the more rationally he approaches the choice of a further place of study and residence, taking into account the possibilities, both intellectual and financial. Thus, it becomes obvious why sufficiently high figures of potential mobility do not become as high indicators of real educational and labor emigrations. © 2021 LLC Ecological Help. All rights reserved

Вивчення закономірностей утримування потенційних лікарських субстанцій ряду 1,2,4-триазол-3-ілтіоацетатних кислот та їх солей методом ВЕРХ/ДМД-МС

The derivatives of 1,2,4-triazole are potential drug substances with various biological activity. The control of stages for obtaining such compounds at the research and production phase is an important task of modern pharmaceutical science. HPLC/DAD-MS is the most universal and selective method, which allows to confirm the structure both of active substances and impurities and determine the content of analytes. The aim of the research is to study the dependence of the retention characteristic for the series of 1,2,4-triazol-3-ylthioacetic acids and their salts, which are the target products in the synthesis of the registered and potential drug substances by 8 synthetic schemes, on the content of acetonitrile in the mobile phase under the conditions of HPLC/DAD-MS determination. The dependence of the capacity factor k on the content of acetonitrile for 1,2,4-triazol-3-ylthioacetic acids and their salts has been determined. The possibilities of choice of conditions for determining these compounds both individually and in mixtures have been shown. It has been found that the reversed-phase retention mechanism for 1,2,4-triazol-3-ylthioacetic acids under study up to 65% content of acetonitrile in the eluent, and then the ion-exchange mechanism of interaction with silanol groups are observed. The exponential character of correlation between logD and capacity factors for the compounds tested has been determined for 15% content of acetonitrile in the mobile phase. It has been determined that correlation between logD and decimal logarithms of capacity factors for the compounds to be investigated has the linear character for 15% content of acetonitrile in the mobile phase.Производные 1,2,4-триазола являются потенциальными лекарственными веществами с различной биологической активностью. Контроль стадий получения таких соединений на исследовательском и производственном этапе является важной задачей современной фармацевтической науки. Наиболее универсальным и селективным методом, позволяющим подтверждать структуру как основных веществ, так и примесей и определять количественное содержание аналитов, является ВЭЖХ/ДМД-МС. Целью исследования является изучение зависимости параметров удерживания ряда 1,2,4-триазол-3-илтиоацетатных кислот и их солей, являющихся конечными продуктами в синтезе зарегистрированных и потенциальных лекарственных веществ по 8 схемам синтеза, от содержания ацетонитрила в подвижной фазе в условиях ВЭЖХ/ДМД-МС-определения. Установлена зависимость коэффициента емкости k от содержания ацетонитрила для ряда 1,2,4-триазол-3-илтиоацетатных кислот и их солей. Показаны возможности выбора условий хроматографического определения этих соединений как отдельно, так и в смесях. Установлено, что для исследуемых 1,2,4-триазол-3-илтиоацетатных кислот до 65% содержания ацетонитрила в элюенте наблюдается обращенно-фазовый механизм удерживания, а затем ионно-обменный механизм взаимодействия с силанольными группами. Установлен экспоненциальный характер взаимосвязи между logD и коэффициентами емкости исследуемых соединений при 15% содержании ацетонитрила в составе подвижной фазы. Установлено, что взаимосвязь между logD и десятичными логарифмами коэффициентов емкости исследуемых соединений при 15% содержании ацетонитрила в составе подвижной фазы носит линейный характер.Похідні 1,2,4-триазолу є потенційними лікарськими речовинами з різноманітною біологічною активністю.Контроль стадій отримання таких сполук на дослідному і виробничому етапі є важливим завданням сучасної фармацевтичної науки. Найбільш універсальним і селективним методом, що дозволяє підтверджувати структуру як основних речовин, так і домішок та визначати кількісний вміст аналітів, є ВЕРХ/ДМД-МС. Метою дослідження є вивчення залежності параметрів утримування ряду 1,2,4-триазол-3-ілтіоацетатних кислот та їх солей, що є кінцевими продуктами у синтезі зареєстрованих і потенційних лікарських речовин за 8 схемами синтезу, від вмісту ацетонітрилу в рухомій фазі за умов ВЕРХ/ДМД-МС-визначення. Встановлено залежність коефіцієнта ємності k від вмісту ацетонітрилу для ряду 1,2,4-триазол-3-ілтіоацетатних кислот та їх солей. Показані можливості вибору умов хроматографічного визначення цих сполук як окремо, так і в сумішах. Встановлено, що для досліджуваних 1,2,4-триазол-3-ілтіоацетатних кислот до 65% вмісту ацетонітрилу в елюенті спостерігається обернено-фазовий механізм утримування, а потім іонообмінний механізм взаємодії з силанольними групами. Показано експоненційний характер взаємозв’язку між logD та коефіцієнтами ємності досліджуваних сполук при 15% вмісті ацетонітрилу в складі рухомої фази. Встановлено, що взаємозв’язок між logD та десятковими логарифмами коефіцієнтів ємності досліджуваних сполук при 15% вмісті ацетонітрилу в складі рухомої фази носить лінійний характер

Results of rendering medical aid to victims with penetrating heart injuries at general surgery department

РАНЫ И ТРАВМЫ /ХИРСЕРДЦА ТРАВМЫ /ХИРРАНЫ ПРОНИКАЮЩИЕ /ХИРПЕРИКАРД /ПОВРЕЖД /ХИРТОРАКОТОМИЯСЕРДЦА ТАМПОНАДАРАНЫ КОЛОТЫЕСЕРДЦА ХИРУРГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫЙ ПЕРИОДСМЕРТНОСТЬДИАГНОСТИКА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫЦель. Проанализировать результаты оказания помощи пострадавшим с ранением сердца в условиях общехирургического стационара. Материал и методы. Проведен ретроспективный анализ результатов лечения 21 потерпевшего с проникающими ранениями сердца. Со стабильными показателями гемодинамики было 5 (23,8%) пациентов, с нестабильными показателями – 11 (52,4%), доставлены в стационар в предагональном состоянии – 5 (23,8%). Согласно критериям AAST I класс травмы сердца установлен у 4 (19 %) пострадавших, III – у 1 (4,8%), IV – у 5 (23,8%), V – у 10 (47,6%), VI – у 1 (4,8%) пациента. Локализация травмы сердца: чаще всего был поврежден левый желудочек – в 10 (47,6%) случаях, реже левое предсердие – в 6 (28,6 %) и правый желудочек – в 5 (23,8 %) случаях. Результаты. Для доступа к сердцу у 20 потерпевших использовалась переднебоковая торакотомия в IV-V межреберье, только в одном случае выполнили билатеральную торакостернотомию ("clamshell"). Умерло 7 (33 %) пациентов, причиной смерти в 4 (19%) случаях был геморрагический шок, обусловленный массивной кровопотерей, в 2 (9,5%) – тампонада сердца, еще 1 (4,7%) пациент умер от острого инфаркта миокарда на второй день после операции. Послеоперационная летальность составила 33%. Как показал анализ, состояние гемодинамики потерпевшего определяет дифференцированный подход к соответственному диагностическому алгоритму. Основным методом лечения ранений сердца является экстренная торакотомия, временная остановка кровотечения с последующим ушиванием раны сердца на фоне проведения реанимационных мероприятий. Заключение. Выживание пациентов с ранениями сердца зависит от правильности эвакуационных и лечебных мероприятий на догоспитальном этапе, соблюдения организационных мероприятий оказания помощи и квалификации медицинского персонала.Objective. To analyze the results of providing aid to the victims with the heart injuries at the general surgery department. Methods. The retrospective analysis of the treatment results of 21 victims with penetrating injuries of the heart has been performed. There were 5 (23.8%) patients with stable hemodynamic parameters, 11 (52.4%) – with unstable parameters, 5 (23.8%) were delivered to the hospital in the preagony state. According to the criteria of American Association of Surgery Trauma (AAST), the class I of heart injury was diagnosed in 4 (19%) of the victims, III – in 1 (4.8%), IV – in 5 (23.8%), V – 10 (47.6%), VI – in 1 (4.8%) cases. According to the localization of cardiac trauma the left ventricle was most often damaged – in 10 (47.6%) cases, the left atrium – in 6 (28.6%) and the right ventricle – in 5 (23.8%) cases. Results. For the access to the heart in 20 patients, the anterolateral thoracotomy in the IV-V intercostal space was applied, only in one case, the bilateral thoracosternotomy ("clamshell") was used. 7 (33%) patients died, the cause of death in 4 (19%) was the hemorrhagic shock due to massive blood loss, in 2 (9.5%) - cardiac tamponade, 1 (4.7%) patient died of acute myocardial infarction on the second day after the surgery. Overall postoperative mortality made up 33%. As the analysis demonstrates, the condition of the patient’s hemodynamics determines a differentiated approach to the corresponding diagnostic algorithm. The main method of treatment of heart injuries is emergent thoracotomy, temporary bleeding stop with subsequent suturing the wound of the heart against the background of resuscitation measures. Conclusions. Survival rate of patients with heart injuries depends on the appropriate evacuation and medical measures at the prehospital stage, compliance with the organizational algorithm of providing medical care and qualification of medical personnel

General framework for estimating the ultimate precision limit in noisy quantum-enhanced metrology

The estimation of parameters characterizing dynamical processes is central to science and technology. The estimation error changes with the number N of resources employed in the experiment (which could quantify, for instance, the number of probes or the probing energy). Typically, it scales as 1/N^(1/2). Quantum strategies may improve the precision, for noiseless processes, by an extra factor 1/N^(1/2). For noisy processes, it is not known in general if and when this improvement can be achieved. Here we propose a general framework for obtaining attainable and useful lower bounds for the ultimate limit of precision in noisy systems. We apply this bound to lossy optical interferometry and atomic spectroscopy in the presence of dephasing, showing that it captures the main features of the transition from the 1/N to the 1/N^(1/2) behaviour as N increases, independently of the initial state of the probes, and even with use of adaptive feedback.Comment: Published in Nature Physics. This is the revised submitted version. The supplementary material can be found at http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n5/extref/nphys1958-s1.pd

Indicators of the cytokine system in practically healthy women of different ages and interrelation with the emotional state

Numerous studies show the role of the cytokine network in the pathogenesis of anxiety and depression. However, at present, studies of the correlation between the levels of pro-inflammatory and antiinflammatory cytokines and the level of emotional stress are rather few. The aim of the study was to analyze the serum levels of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines and the emotional state in apparently healthy women depending on age. Serum levels were tested IL-1β, IL-6, IL-17, IFNγ, IL-10 and IL-4 in 100 apparently healthy women, who were divided into 3 groups depending on age (WHO): 18-44 (young age) 30 people, 45-59 (middle age) 40 people, 60-74 (old age) 30 people (sandwich variant of enzyme-linked immunosorbent assay, pg/mL). To assess the emotional component of health, all the subjects passed the questionnaire SF-36 “Assessment of the quality of life”. Statistical processing of the obtained data was carried out using the analytical software IBM SPSS Statistics, 22.0. In practically healthy women, an increase in the values of IL-1β and IL-6 was found in the elderly group (p < 0.05), while no differences were found between the groups of young and middle age. The level of IFNγ in all age groups of women did not differ significantly. At the same time, in the elderly group, the levels of IFNγ in 40% ranged from 1.04 to 8.76 pg/mL, and in 60% of women – from 24.85 to 28.5 pg/mL. IL-17 was also high (p < 0.05-0.01) in the group of women aged 60-74. In the anti-inflammatory link, the opposite picture was observed, for example, in young and middle-aged women, the levels of IL-10 and IL-4 were higher than in the elderly group. Thus, the analysis made it possible to state that the parameters of the cytokine profile and emotional state in women are associated with age

Случай первого в России применения устройства вспомогательного кровообращения PulseCath iVAC 2L при чрескожном коронарном вмешательстве высокого риска

Percutaneous left ventricular assist devices are necessary to maintain blood circulation in patients with cardiogenic shock after high risk percutaneous coronary interventions. The PulseCath iVAC 2L is a new device that can be implanted percutaneously via the femoral artery. The device consists of an extracorporeal membrane pump and a catheter, which is inserted into the left ventricle through the aorta. The pump is connected to the console of the intra-aortic balloon counterpulsator generating a pulsatile blood flow.Чрескожные механические вспомогательные устройства левого желудочка необходимы для поддержания кровообращения во время кардиогенного шока и чрескожных коронарных вмешательств высокого риска. iVAC 2L (PulseCath BV, Нидерланды) – новое устройство, которое можно имплантировать пункционно через бедренную артерию. Система iVAC 2L состоит из экстракорпорального мембранного насоса и катетера, который устанавливается в полость левого желудочка через аорту. Насос подключается к консоли внутриаортального баллонного контрпульсатора, который создает пульсирующий кровоток. В статье приведен клинический случай первого успешного применения в России устройства iVAC 2L при чрескожном коронарном вмешательстве у пациента высокого риска

Low computational complexity algorithm for recognition highly corrupted QR codes based on Hamming-Lippmann neural network

This article describes the architecture of the Hamming-Lippmann neural network and the math of the modified learning-recognition algorithm and presents some practical aspects for using it for solving an image recognition task. We have created software using C# programming language, that utilized this network as an additional error-correcting procedure, and have solved the task of recognition highly corrupted QR codes (with a connection to the database). Experimental results, of finding the optimal parameters for this algorithm, are presented. This neural network doesn’t require time-consuming computational procedures and large amounts of memory, even for high-resolution and big size images.W tym artykule opisano architekturę sieci neuronowej Hamminga-Lippmanna oraz matematykę zmodyfikowanego algorytmu rozpoznawania uczenia się, a także przedstawiono kilka praktycznych aspektów korzystania z niej w celu rozwiązania zadania rozpoznawania obrazu. Stworzyliśmy oprogramowanie wykorzystujące język programowania C #, który wykorzystał tę sieć jako dodatkową procedurę korekty błędów i rozwiązaliśmy zadanie rozpoznawania wysoce uszkodzonych kodów QR (w połączeniu z bazą danych). Przedstawiono wyniki eksperymentalne poszukiwania optymalnych parametrów dla tego algorytmu. Opisywana neuronowa nie wymaga czasochłonnych procedur obliczeniowych i dużej ilości pamięci, nawet w przypadku obrazów o wysokiej rozdzielczości i dużych rozmiarach. (Algorytm o niskiej złożoności obliczeniowej do rozpoznawania wysoce uszkodzonych kodów QR w oparciu o sieć neuronową Hamminga-Lippmanna)