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We propose the first near-optimal quantum algorithm for estimating in Euclidean norm the mean of a vector-valued random variable with finite mean and covariance. Our result aims at extending the theory of multivariate sub-Gaussian estimators to the quantum setting. Unlike classically, where any univariate estimator can be turned into a multivariate estimator with at most a logarithmic overhead in the dimension, no similar result can be proved in the quantum setting. Indeed, Heinrich ruled out the existence of a quantum advantage for the mean estimation problem when the sample complexity is smaller than the dimension. Our main result is to show that, outside this low-precision regime, there is a quantum estimator that outperforms any classical estimator. Our approach is substantially more involved than in the univariate setting, where most quantum estimators rely only on phase estimation. We exploit a variety of additional algorithmic techniques such as amplitude amplification, the Bernstein-Vazirani algorithm, and quantum singular value transformation. Our analysis also uses concentration inequalities for multivariate truncated statistics. We develop our quantum estimators in two different input models that showed up in the literature before. The first one provides coherent access to the binary representation of the random variable and it encompasses the classical setting. In the second model, the random variable is directly encoded into the phases of quantum registers. This model arises naturally in many quantum algorithms but it is often incomparable to having classical samples. We adapt our techniques to these two settings and we show that the second model is strictly weaker for solving the mean estimation problem. Finally, we describe several applications of our algorithms, notably in measuring the expectation values of commuting observables and in the field of machine learning., 35 pages, 1 figure; v2: minor changes

Introduction : Le but de la chirurgie du larynx est de conserver dans la mesure du possible un larynx fonctionnel tout en répondant aux impératifs carcinologiques. Les limites d'extension tumorale doivent être finement analysées en pré-opératoire pour adopter la technique opératoire appropriée. dans ce domaine, l'apport de la TdM est incontestable pour l'étude de cette extension en profondeur.Patients et méthodes : il s'agit d'une étude rétrospective des dossiers de 43 patients explorés et traités respectivement aux services d'imagerie médicale et d'ORL de l'hôpital Tahar Sfar de Mahdia sur une période de 14 ans entre Janvier 1995 et décembre 2008.Résultats : La classification pré-opératoire des tumeurs pharyngo-laryngées est plus fiable en se basant à la fois sur l’endoscopie et la TdM que sur l’endoscopie seule. La fiabilité de cette association était de 76%. L'étude de certaines zones dites d'intérêt a montré une efficacité de 72% pour l'atteinte de la commissure antérieure, de 79% pour les bandes ventriculaires, de 81% pour la sous glotte, de 88% pour la loge HTE, de 83% pour les espaces para-glottiques et de 79% pour les cartilages. Nos résultats étaient concordants à ceux de la littérature.Discussion et conclusion : la TdM constitue une partie intégrante du bilan préopératoire des cancers du pharyngolarynx. Elle précise l'extension tumorale en profondeur aux espaces graisseux, aux cartilages et aux tissus extralaryngés. L’analyse fine des images tomodensitométriques permet donc d’orienter la décision thérapeutique.Mots clés : cancer, larynx, anatomopathologie, chirurgie

Congrès français de thermique, Gerardmer, FRA, 28-/05/2013 - 31/05/2013; National audience; L'objectif de ce travail est de présenter les premiers résultats de transfert thermique au sein d'une boucle pilote de réfrigération permettant l'utilisation d'un fluide frigoporteur diphasique le coulis d'hydrates de CO2. Afin de caractériser leurs conditions d'échange thermique, un dispositif dynamique constitué d'un tube chauffant a été conçu et mis au point pour étudier les coefficients d'échange locaux. La méthode de mesure, validée sur l'eau, a permis d'obtenir des coefficients d'échange locaux de l'ordre de 2800 Wm-2K-1 pour une concentration volumique en hydrates de 18 %. Ces résultats sont du même ordre de grandeur que ceux obtenus avec les coulis de glace.

National audience; L'objectif de ce travail est de présenter les premiers résultats d'une nouvelle boucle pilote de réfrigération permettant l'utilisation d'un fluide frigoporteur diphasique le coulis d'hydrates de CO2. Les coulis d'hydrates de CO2 possèdent une enthalpie de dissociation élevée (374 kJ.kg-1), à une température et à une pression adaptée à une application de refroidissement secondaire. Afin de caractériser les conditions d’écoulement et d’échanges thermiques des coulis d'hydrates de CO2, un dispositif dynamique constitué d'un réacteur agité et d'une boucle de circulation a été conçu et mis au point. Ce dispositif expérimental permet de former des coulis d'hydrates concentrés jusqu'à 25 %vol Une étude cinétique sur la formation des hydrates de CO2 dans le réacteur agité a montré que l'augmentation de la vitesse d'agitation améliore la cinétique de formation, mais dégrade le rendement énergétique du réacteur. L'optimisation énergétique du système a été obtenue pour une vitesse d'agitation variant de 1050 et 1200 tr.min-1 pour laquelle le taux de formation des hydrates de CO2 est de l'ordre de 2 %vol.h-1 dans le réacteur agité.

International audience; The aim of this paper is to present the new results obtained in a conceptual design of a refrigeration system in which a hydrate forming gas/liquid mixture is used. The new circulation loop is equipped with a tank reactor allowing CO2-hydrate slurry to be studied. The results on CO2 hydrate formation kinetics showed that the undercooling degree decreases when the stirring velocity increases. Moreover, this study revealed that the kinetic varies in a range from 0.4 to 0.7 %.h(-1) for various stirring rates between 445 to 1340 rpm. These results allowed CO2-HS formation to be optimized. A first experimental approach based on chiller power measurements was carried out to evaluate the available enthalpy of CO2-HS. These results were compared to a theoretical model based on a mass balance on CO2 in its various phases (liquid, gas, hydrate) and allowing available enthalpy of CO2-HS to be calculate. The comparison between theoretical and experimental methods for the estimation of the available enthalpy of CO2-HS, applied to the first experiments in the tank reactor, is in good agreement.

International audience; The present work investigates the use of semiclathrate hydrates, formed from CO2 + tetra-nbutylphosphonium bromide (TBPB) + water mixtures, as appropriate media for cold storage and distribution in refrigeration applications. Previous studies show that these hydrates are able to trap molecules of carbon dioxide resulting in mixed hydrates. Calorimetry devices were used for determining the dissociation enthalpies of mixed CO2 + TBPB hydrates under various stability conditions (P, T) and salt concentrations. The results reveal that mixed CO2 + TBPB hydrates can be considered as good candidates for air-conditioning, due to positive melting temperatures (between 282 to 289 K) at moderate CO2 pressures (between 0.5 to 2 MPa). A hydrate solid fraction model was developed based on a CO2 mass balance taking into account CO2 solubility in aqueous tetrabutylphosphonium salt solution. The salt effect parameter was evaluated in order to estimate the influence of TBPB on the CO2 solubility. Finally, in order to characterize the flow behavior of mixed CO2 + TBPB hydrate slurries, a rheological study was carried out in a dynamic loop and an Ostwald-de Waele model was obtained.

International audience

International audience; The major objective of this work is to present a conceptual design of a refrigeration system in which clathrate hydrate slurry is used as a two-phase secondary fluid. The new circulation loop allow to form and to dissociate continuously, with a tank reactor and heat exchangers, CO2 hydrate slurries for secondary refrigeration applications. The paper summarizes and describes the different elements which composed the new loop. In order to determinate the convective heat transfer coefficient of this secondary refrigerant with gas/water phase change, an experimental set-up was built and presented in this paper.

International audience; The objective of this work is to design a new circulation loop with heat exchangers using CO2 hydrate slurries for secondary refrigeration applications. The conception of this pilot flow loop requires an investigation of CO2 hydrate formation kinetics. The study reveals that the kinetic vary from 1.8 x 10-3 to 8.3 x 10-3 %hydrate.s-1. The first results of CO2 hydrate kinetics with or without additives were equivalent with various systems with approximately 5 x 10-3 %hydrate.s-1. The literature related to experimental hydrate slurry flow loop shows that the use of a tank reactor could be necessary to form hydrates continuously. The tank reactor should have a capacity of 50 L, resist to a maximum pressure about 4.5 MPa, and provide a heat flux about 1 to 5 kW.

International audience; The objective of this work is to investigate CO2 hydrate formation and dissociation kinetics in the aim of designing a circulation loop with heat exchangers for secondary refrigeration applications. The formation of gas hydrates is a crystallization process which requires a supersaturated environment. The majority of the experimental formation data from the literature were obtained in semi-batch stirred tank. It was found that the hydrate growth for CO2 hydrate formation was approximately 1.8 × 10−3 %hydrate.s−1 for a stirring velocity about 450 rpm. The study reveals that for our system, an isothermal circulation loop, the kinetic varied from 4.3 × 10−3 to 8.3 × 10−3 %hydrate s−1, respectively for two protocols with water and water-additives selected for their dispersive and promoter properties. The first results of CO2 hydrate dissociation kinetics with or without additives were equivalent with various systems (semi-batch stirred tank reactor or loop) with approximately 5 × 10−3 %hydrate s−1.

National audience; Ce travail concerne la cinétique de formation et de décomposition des hydrates de CO2, paramètre étudié dans le but de concevoir une boucle de circulation pilote pour des applications de réfrigération secondaire. La formation des hydrates de gaz est un processus de cristallisation en milieu saturé (en gaz) qui fait intervenir les étapes classiques de nucléation, de croissance et d'agglomération. Dans la littérature, la majorité des données expérimentales de formation d'hydrate ont été obtenues en réacteur semi-agité. Les vitesses de formation et de décomposition des hydrates de CO2 dans ces conditions sont respectivement de 1,45 x 10-3 et 5,07 x 10-3 %hydrate.s-1 pour une vitesse d'agitation d'environ 450 rpm. L'étude de notre système, une boucle isotherme de circulation, avec deux protocoles différents de formation d'hydrate, révèle que la cinétique de formation varie de 1,70 x 10-3 à 8,37 x 10-3 %hydrate.s-1, respectivement avec l'eau et des mélanges eau-additifs choisis pour leurs propriétés de dispersion et de promotion d'hydrates. Les premiers résultats de cinétique de décomposition des hydrates de CO2 avec ou sans additif sont équivalents quelque soit le système étudié (réacteur semi-agité ou boucle) avec environ 5 x 10-3 % hydrate.s-1, valeur en accord avec la littérature.

National audience; Ce travail concerne la caractérisation en boucle dynamique des coulis d'hydrates de CO2 en présence de surfactants en vue d'une valorisation comme fluides frigoporteurs diphasiques. Deux approches ont été retenues pour cette étude : une approche multicritère permettant de caractériser les conditions optimales d'utilisation du surfactant sélectionné ; une caractérisation rhéologique de coulis d'hydrates générés à partir du système eau-CO2-surfactant et une comparaison de ces résultats avec de précédents résultats obtenus sans surfactant.