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We study a quantum two-level system under the influence of two independent baths, i.e., a sub-Ohmic pure dephasing bath and an Ohmic or sub-Ohmic relaxational bath. We show that cooling such a system invariably polarizes one of the two baths. A polarized relaxational bath creates an effective asymmetry. This asymmetry can be suppressed by additional dephasing noise. This being less effective, the more dominant low frequencies are in the dephasing noise. A polarized dephasing bath generates a large shift in the coherent oscillation frequency of the two-level system. This frequency shift is little affected by additional relaxational noise nor by the frequency distribution of the dephasing noise itself. As our model reflects a typical situation for superconducting phase qubits, our findings can help optimize cooling protocols for future quantum electronic devices.
Ultrafast Energy Transfer in Excitonically Coupled Molecules Induced by a Nonlocal Peierls Phonon
(2019)
Molecular vibration can influence exciton transfer via either a local (intramolecular) Holstein or a nonlocal (intermolecular) Peierls mode. We show that a strong vibronic coupling to a nonlocal mode dramatically speeds up the transfer by opening an additional transfer channel. This Peierls channel is rooted in the formation of a conical intersection of the excitonic potential energy surfaces. For increasing Peierls coupling, the electronically coherent transfer for weak coupling turns into an incoherent transfer of a localized exciton through the intersection for strong coupling. The interpretation in terms of a conical intersection intuitively explains recent experiments of ultrafast energy transfer in photosynthetic and photovoltaic molecular systems.
When a hydrophilic solute in water is suddenly turned into a hydrophobic species, for instance, by photoionization, a layer of hydrated water molecules forms around the solute on a time scale of a few picoseconds. We study the dynamic buildup of the hydration shell around a hydrophobic solute on the basis of a time-dependent dielectric continuum model. Information about the solvent is spectroscopically extracted from the relaxation dynamics of a test dipole inside a static Onsager sphere in the nonequilibrium solvent. The growth process is described phenomenologically within two approaches. First, we consider a time-dependent thickness of the hydration layer that grows from zero to a finite value over a finite time. Second, we assume a time-dependent complex permittivity within a finite layer region around the Onsager sphere. The layer is modeled as a continuous dielectric with a much slower fluctuation dynamics. We find a time-dependent frequency shift down to the blue of the resonant absorption of the dipole, together with a dynamically decreasing line width, as compared to bulk water. The blue shift reflects the work performed against the hydrogen-bonded network of the bulk solvent and is a directly measurable quantity. Our results are in agreement with an experiment on the hydrophobic solvation of iodine in water.
Der EuGH senkt den Daumen für den Facebook-Like Button. Eine Lektion in Datenschutzverantwortung
(2019)
Building Information Modeling (BIM) wird im Bauwesen immer stärker gefordert. Der vorliegende Artikel befasst sich mit dem Datenaustausch für die TGA. Am Beispiel eines RLT-Gerätes werden der Detaillierungsgrad und der Datenaufbau mit IFC erläutert. Insbesondere zeigt sich hierbei, dass der Datenimport aufgrund fehlender Standards und Definitionen mit Datenverlust einhergeht. Damit ergibt sich ein Auftrag an die Softwareunternehmen hier für eindeutige Standards zu sorgen.
TGA-Planung mit BIM-Objekten
(2019)
Die BIM-Methode erfasst in Deutschland mittlerweile alle Gewerke im Bauhauptgewerbe. Für die TGA-Branche hat sich gezeigt, dass die Priorität der Produkthersteller auf der Bereitstellung der Geometriedaten liegt. Weiterführende Metadaten und Attribute (z. B. Material, Masse, Preise, Leistungsdaten) sind oftmals nur in reduzierter Form oder gar nicht vorhanden. An exemplarischen Beispielen von RLT-Reräten und Komponenten werden die geometrischen und semantischen Möglichkeiten beim IFC-Format untersucht.
RLT-Geräte werden meist auf eine Lebensdauer von 15 Jahren ausgelegt. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass viele Anlagen mehr oder weniger unverändert bis zu 25 Jahren betrieben werden. Damit müssen aktuell projektierte RLT-Anlagen auch bei dem erwarteten Klimawandel die gewünschten Zuluftparameter (Temperatur und Luftfeuchte) einhalten. Der Artikel untersjucht den einfluss des Klimawandels für Deutschland bezogen auf die Klimatisierung einer exemplarischen Krankenhausintensivstation.
In this research computer tomography (CT) iterative reconstruction (IR) algorithms are investigated, specifically the impact of their statistical and model-based strength on image quality in low-dose lung screening CT protocols in comparison to filtered back projection (FBP). It has been probed whether statistical, model-based IR in conjunction with low-dose, and ultra-low-dose protocols are suitable for lungcancer screening. To this end, artificial lung nodules shaped as spheres and spicules made from material with calibrated Hounsfield units (HU) were attached on marked positions in the lung structure of an anthropomorphic phantom. Nodule positions were selected by distinguished radiologists. The phantom with nodules was scanned on a CT Scanner using standard high contrast (SHC), low-dose (LD) and ultra low-dose (ULD) protocol. For reconstruction FBP and the IR algorithm ADMIRE at three different …
The purpose of this work was to develop and investigate a radiofrequency (RF) coil to perform image studies on small animals using the 7T magnetic resonance imaging (MRI) system, installed in the imaging platform in the autopsy room (Portuguese acronym PISA), at the University of Sao Paulo, Brazil, which is the unique 7T MRI scanner installed in South America. Due to a high demand to create new specific coils for this 7T system, it is necessary to carefully assess the distribution of electromagnetic (EM) fields generated by the coils and evaluate the patient/object safety during MRI procedures. To achieve this goal 3D numerical methods were used to design and analyse a 8-rungs transmit/receive linearly driven birdcage coil for small animals. Calculated magnetic field (B 1) distributions generated by the coil were crosschecked with measured results, indicating good confidence in the simulated results.
In this paper, the effect of computed tomography (CT) values of metals in 12-bit and 16-bit extended Hounsfield Unit (EHU) scale on dose calculations in radiotherapy treatment planning systems (TPS) were quantified. Dose simulations for metals in water environment were performed with the software PRIMO in 6MV photon mode. The depth dose profiles were analysed and the relative dose differences between the metals determined with 12-bit and 16-bit CT imaging, respectively, were calculated. Maximum dose differences of ΔAl= 3.0%, ΔTi= 4.5%, ΔCr= 6.2% and ΔCu= 11.6% were measured. In order to increase the accuracy of dose calculation on patients with implants, CT imaging in the EHU scale is recommended.
The article highlights gender codes in design, particularly in web design, by means of current examples. Different aspects of gender-specific design are looked at in detail and their inherent problems discussed: on the one hand the development of a special solution (gender-specific for women), on the other hand, web design with reduced functionality and simplification of information (i.e. image representation) which sometimes even leads to a negation of technology. The article illustrates that gender codes and stereotypical role models can be embodied on different design levels of web design (use and artefact): in structure/navigation, in creative elements by the use of shape, colour and imagery and on a textual level. These design decisions have an impact on the power of users to act, their individual gender identity and the structural gender identity/social perception of gender. The article demonstrates that gender codes in current web design are very present and aims to sensitize the topic.
Der prognostizierte Klimawandel erfordert bereits für die heutige Auslegung von RLT-Geräten eine Berücksichtigung der zukünftigen Wetterdaten in Form von Testreferenzjahren(TRY). Am Beispiel einer Intensivstation eines Krankenhauses werden für alle 15 Klimaregionen in Deutschland die Unterschiede der Heiz- & Kühlleistung sowie der Betriebsstunden analysiert.
BIM in Lehre und Praxis
(2019)
In vielen TGA-Büros werden bereits heute mehr oder weniger unbewusst wichtige Vorteile der BIM-Methode genutzt, als „Little BIM“ oder Büro-intern als „Big BIM“ bzw. „Closed-BIM“.
Große Potenziale von BIM lassen sich aber erst erschließen, wenn alle relevanten Akteure für die Planung, Errichtung und den Betrieb Software übergreifend an und mit einem gemeinsamen Datenmodell arbeiten (Open BIM).
Der TGA kommt beim BIM eine Schlüsselrolle zu, muss dafür aber viel früher als bisher in die Gebäudeplanung einbezogen werden.
Eine große Herausforderung für die Verbreitung von BIM ist die digitale Transformation der kleinteiligen TGA-Branche in den Segmenten Planung und Installation. Ein wichtiger Schritt dafür ist eine zielgerichtete Weiterbildung, um den individuellen Schulungs- und Investitionsbedarf zu ermitteln.
Besondere Herausforderung: Weiterbildung. BIM: Einbinden von kleinen und mittelgroßen TGA-Büros
(2019)
Die Digitale Transformation im Bauwesen heißt Building Information Modeling, kurz BIM. Damit die zahlreichen kleinen und mittelständischen Ingenieur- und Planungsbüros hier mithalten können, müssen passende Weiterbildungs- und Einführungskonzepte für BIM geschaffen werden. Der Artikel untersucht die Herausforderungen und Hemmnisse dafür in Deutschland.