Quantum Acoustics with Surface Acoustic Waves

It has recently been demonstrated that surface acoustic waves (SAWs) can interact with superconducting qubits at the quantum level. SAW resonators in the GHz frequency range have also been found to have low loss at temperatures compatible with superconducting quantum circuits. These advances open up new possibilities to use the phonon degree of freedom to carry quantum information. In this paper, we give a description of the basic SAW components needed to develop quantum circuits, where propagating or localized SAW-phonons are used both to study basic physics and to manipulate quantum information. Using phonons instead of photons offers new possibilities which make these quantum acoustic circuits very interesting. We discuss general considerations for SAW experiments at the quantum level and describe experiments both with SAW resonators and with interaction between SAWs and a qubit. We also discuss several potential future developments.Comment: 14 pages, 12 figure

Caratterizzazione di alcuni siti della rete accelerometrica nazionale al fine di individuare la risposta sismica locale

Le indagini geotecniche finalizzate alla stima della risposta sismica locale si limitano molto spesso ai primi 30 m di profondità, valore che è diventato uno standard per la classificazione delle caratteristiche di un sito. Negli anni ’90 Borcherdt (1994) e Martin e Dobry (1994) suggerirono 30 m come la profondità standard di indagine per la verifica delle strutture. Boore et al. (1993, 1994, 1997) e Boore e Joyner (1997) basarono le regressioni per il calcolo delle leggi predittive del moto del suolo sullo stesso parametro. Nel 1997 negli Stati Uniti il National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP) nella stesura delle norme tecniche per le costruzioni in zona sismica (FEMA, 1997) utilizza per la prima volta il parametro Vs30 come indice per la classificazione dei suoli, con lo scopo di definirne l’amplificazione. Le norme tecniche per le costruzioni in zona sismica della comunità Europea, EC8 (ENV, 1998) ente da dati provenienti dagli Stati Uniti occidentali e, utilizzando dati provenienti dalla stessa regione, Wald & Mori (2000) segnalano che le VS,30 non sono molto ben correlate con l’entità dell’amplificazione, in quanto esiste una forte dispersione dei dati. La figura 1.1 mostra il rapporto tra le amplificazioni, mediate sull’intervallo di frequenza compreso tra 3-5 Hz. raccomandano lo stesso parametro per suddividere i terreni, anche se le classi differiscono in parte dalla classificazione NEHRP. Infine, anche in Italia, le Norme Tecniche per le Costruzioni (Normative Tecniche per le Costruzioni, Gazzetta Ufficiale del 14/01/2008) adottano la stessa suddivisione dei terreni adottata dall’EC8.L’attendibilità della velocità delle onde di taglio nei primi 30 m (VS,30) come estimatore della risposta sismica di un sito, in termini di frequenza e amplificazione, è tuttavia molto discussa.Innanzitutto il parametro è stato ricavato unicamente da dati provenienti dagli Stati Uniti occidentali e, utilizzando dati provenienti dalla stessa regione, Wald & Mori (2000) segnalano che le Vs30 non sono molto ben correlate con l’entità dell’amplificazione, in quanto esiste una forte dispersione dei dati. La figura 1.1 mostra il rapporto tra le amplificazioni, mediate sull’intervallo di frequenza compreso tra 3-5 Hz. I valori risultano effettivamente molto dispersi, ma questo risultato può essere spiegato col fatto che non tutte le classi di sito hanno frequenza di risonanza compreso in questo intervallo di frequenza. Perciò per alcuni siti la media è stata calcolata nell’intorno della frequenza di risonanza (sulle amplificazioni massime), mentre per altri è stata calcolata sulle armoniche superiori, che hanno ampiezze minori. Lavori eseguiti con dati provenienti da altre regioni sottolineano come le Vs30 non siano buoni estimatori per la predizione di amplificazioni in bacini profondi (Park & Hashash, 2004), per la stima delle amplificazioni in altre regioni (Stewart et al., 2003) o in presenza di inversioni di velocità (Di Giacomo et al., 2005). Uno studio recente, eseguito su dati giapponesi (Zhao et al., 2006) si è evitato l’uso della Vs30 perché strati spessi di terreno rigido posti sopra il substrato roccioso amplificano il moto di lungo periodo, mentre gli strati sottili e soffici tendono ad amplificare il moto di corto periodo: ciò significa che la VS,30 non può rappresentare il periodo predominante del sito, dato che si basa solo sugli strati superficiali. Secondo Mucciarelli e Gallipoli (2006) il confronto tra l’amplificazione sismica al sito e la Vs30 mostra che quest’ultimo parametro non è adeguato per spiegare gli effetti di sito osservati in Italia a causa delle situazioni geologiche particolari che sono diffuse nel nostro paese. La figura 1.2 mostra la distribuzione dell’ampiezza rispetto alla classe di sito, in cui si vede che le classi sono mal discriminate e le mediane delle classi A e B (indicate dalla linea nera) sono uguali. È però necessario notare che questo grafico è stato costruito utilizzando le ampiezze ricavate col metodo dei rapporti spettrali H/V, ma in letteratura (Bard, 1999) è dimostrato che tali rapporti spettrali permettono di stimare la frequenza di risonanza, ma falliscono nella stima del valore di amplificazione. In particolare la Vs30 sottostima gli effetti locali ai siti con inversione di velocità e li sovrastima in siti con bacini profondi. La Vs30 sembra fornire dei buoni risultati solo in siti che abbiano un profilo di velocità monotono, crescente con la profondità e un forte contrasto di impedenza nella prima decina di metri. Questo studio si propone di verificare l’attendibilità della velocità delle onde di taglio valutate nei primi 30 m come estimatore della risposta sismica di un sito. Per questo scopo sono state selezionate 45 stazioni della Rete Accelerometrica Nazionale, di cui si conoscono i profili stratigrafici e i profili di velocità delle onde di taglio e di compressione. Inoltre sono state raccolte le registrazioni strong motion relative ai terremoti registrati da queste stazioni. Gli effetti di sito sono stati valutati in due modi: · Le registrazioni sono state utilizzate per calcolare i rapporti spettrali H/V per ricavare la frequenza fondamentale propria di ciascun sito (f0) e il relativo valore di amplificazione; · I profili di velocità delle onde di taglio sono serviti per ricavare il modello teorico monodimensionale per il calcolo della funzione di trasferimento del sito, eseguito per mezzo del modello proposto da Haskell e Thomson (Haskell, 1953, Thomson 1950), da cui ricavare la f0 e l’amplificazione. I valori ottenuti con i due metodi sono stati poi confrontati per verificare la congruenza dei risultati. I profili di velocità hanno permesso di classificare le stazioni utilizzando la velocità media delle onde di taglio nei primi 30 m (Vs30), secondo la normativa italiana. I risultati ottenuti dalla valutazione della risposta di ciascun sito, espressi in termini di frequenza fondamentale e amplificazione, sono stati correlati con la rispettiva classe di sito per verificare l’attendibilità del parametro delle Vs30 come estimatore degli effetti di sito

Myosin XIX.” In Myosins: A Superfamily of Molecular Motors

The birth of widely available genomic databases at the turn of the millennium led to the identification of many previously unknown myosin genes and identification of novel classes of myosin, including MYO19. Further sequence analysis has revealed the unique evolutionary history of class XIX myosins. MYO19 is found in species ranging from vertebrates to some unicellular organisms, while it has been lost from some lineages containing traditional experimental model organisms. Unique sequences in the motor domain suggest class-specific mechanochemistry that may relate to its cellular function as a mitochondria-associated motor. Work over the past 10 years has demonstrated that MYO19 is an actin-activated ATPase capable of actin-based transport, and investigation of some of the conserved differences within the motor domain indicate their importance in MYO19 motor activity. The cargo-binding MyMOMA tail domain contains two distinct mechanisms of interaction with mitochondrial outer membrane components, and perturbation of MYO19 expression leads to alterations in mitochondrial movement and dynamics that impact cell function. This chapter summarizes the current state of the field and highlights potential new directions of inquiry

Global Patterns of Abundance, Diversity and Community Structure of the Aminicenantes (Candidate Phylum OP8)

We investigated the global patterns of abundance, diversity, and community structure of members of the Aminicenantes (candidate phylum OP8). Our aim was to identify the putative ecological role(s) played by members of this poorly characterized bacterial lineages in various ecosystems. Analysis of near full-length 16S rRNA genes identified four classes and eight orders within the Aminicenantes. Within 3,134 datasets comprising ∼1.8 billion high throughput-generated partial 16S rRNA genes, 47,351 Aminicenantes-affiliated sequences were identified in 913 datasets. The Aminicenantes exhibited the highest relative abundance in hydrocarbon-impacted environments, followed by marine habitats (especially hydrothermal vents and coral-associated microbiome samples), and aquatic, non-marine habitats (especially in terrestrial springs and groundwater samples). While the overall abundance of the Aminicenantes was higher in low oxygen tension as well as non-saline and low salinity habitats, it was encountered in a wide range of oxygen tension, salinities, and temperatures. Analysis of the community structure of the Aminicenantes showed distinct patterns across various datasets that appear to be, mostly, driven by habitat variations rather than prevalent environmental parameters. We argue that the detection of the Aminicenantes across environmental extremes and the observed distinct community structure patterns reflect a high level of intraphylum metabolic diversity and adaptive capabilities that enable its survival and growth in a wide range of habitats and environmental conditions

Determination of Age and Vectorial Capacity of Anopheles Maculipennis Sensu Lato in the Central Plateau of Iran

Background and Purpose: Islamic Republic of Iran has greatly reduced its malaria burden and has a national goal to eliminate malaria by 2025. The aim of this study was to determine the population dynamics of Anopheles maculipennis sensu lato, in relation to probable malaria transmission. For this purpose, the study was conducted in three villages in Isfahan Province of Iran, from April to March 2014. Materials and Methods: Two mosquitoes sampling methods were conducted, comprises human landing catch and human bed net collection. The results of this investigation were subjected to one-way ANOVA using SPSS. Results: A. maculipennis s.l. was found as a dominant vector with exophagic and endophilic behavior. Two peaks of blood feeding were observed, 9.00-10.00 p.m and 1.00-2.00 a.m. The gonotrophic cycle, survival rate, and life expectancy of the species were 4, 0.82, and 5 days, respectively. Malaria vectorial capacity of A. maculipennis was measured 0.0128 and 0.059 for Plasmodium vivax and Plasmodium Falciparum, respectively. Conclusion: The findings indicate that there is a negative correlation between the temperature and daily age of A. maculipennis s.l. The method described can be used as a standard method to determine the daily age of Anopheles, as well as of other mosquito species since it is fast and precise and needs small samples. Survey on the age structure of vectors is very important as it is useful in monitoring the success of large-scale vector control measures