導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇量子計(jì)算的原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展到知識(shí)經(jīng)濟(jì)的今天，人才的作用已初見(jiàn)端倪，世界高新技術(shù)革命的浪潮，已經(jīng)把世界經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)從物質(zhì)資源競(jìng)爭(zhēng)推向人力資源的競(jìng)爭(zhēng)，掌握知識(shí)和技術(shù)，具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的人才已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主導(dǎo)。對(duì)人力資源的開(kāi)發(fā)、利用和管理將是企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的根本所在。一個(gè)企業(yè)是否具有競(jìng)爭(zhēng)力，是否具有發(fā)展前景，決定因素已不限于經(jīng)營(yíng)規(guī)模的大小，財(cái)產(chǎn)物質(zhì)的多少，而是更取決于是否擁有豐富的人力資源，是否對(duì)人力資源進(jìn)行持續(xù)、有效的投資、開(kāi)發(fā)和利用。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，人力資源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用也越大，人才成為經(jīng)濟(jì)資源中最重要的因素，是企業(yè)財(cái)富的真正象征和源泉。因此，將人力資源作為資產(chǎn)，對(duì)其加以確認(rèn)、計(jì)量、記錄和報(bào)告，以滿足企業(yè)管理者和企業(yè)外部利益關(guān)系人對(duì)經(jīng)濟(jì)決策的信息需要，這成為時(shí)代的必然要求。

人力資源會(huì)計(jì)是通過(guò)對(duì)企業(yè)中人力資源投資的成本、價(jià)值進(jìn)行確認(rèn)、計(jì)量、記錄和報(bào)告，以為利益相關(guān)者提供企業(yè)的人力資源信息，便于他們做出正確的經(jīng)濟(jì)決策。它是企業(yè)專(zhuān)門(mén)計(jì)量和反映人力資源信息的會(huì)計(jì)程序和方法。

我國(guó)傳統(tǒng)會(huì)計(jì)核算體系將人力投資支出費(fèi)用化，難以對(duì)人力資源進(jìn)行確認(rèn)、計(jì)量、記錄和報(bào)告，在人力資源投資迅猛增加、人力資源支出比重日益加大的今天，費(fèi)用化往往導(dǎo)致低估企業(yè)收益，而在人力資源損耗階段卻又會(huì)高估收益，這與真實(shí)的情況不符合，必然導(dǎo)致會(huì)計(jì)信息不真實(shí)，無(wú)法為企業(yè)管理當(dāng)局、廣大投資者、債權(quán)人、國(guó)家經(jīng)濟(jì)管理部門(mén)提供他們所需要的人力資源信息。建立了人力資源會(huì)計(jì)后，改變了傳統(tǒng)會(huì)計(jì)把人力資源支出都作為當(dāng)期費(fèi)用列支的做法，而是將人力資源投資支出資本化，確認(rèn)人力資產(chǎn)為企業(yè)的重要資產(chǎn)，同時(shí)確認(rèn)勞動(dòng)者的權(quán)益，并按貢獻(xiàn)大小參與企業(yè)盈余的分配，促使企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者、管理者、勞動(dòng)者充分重視人力資產(chǎn)的作用，承認(rèn)勞動(dòng)者的貢獻(xiàn)和權(quán)益，發(fā)揮勞動(dòng)者的積極性和聰明才智，為企業(yè)和社會(huì)創(chuàng)造更多的財(cái)富。

人力資源會(huì)計(jì)是人力資源管理與會(huì)計(jì)學(xué)相結(jié)合的新學(xué)科，是會(huì)計(jì)學(xué)科發(fā)展的一個(gè)新領(lǐng)域。

二、人力資源會(huì)計(jì)的確認(rèn)

1、首先，人力資源是企業(yè)的資產(chǎn)。人力資源會(huì)計(jì)與傳統(tǒng)會(huì)計(jì)的本質(zhì)區(qū)別就在于人力資源會(huì)計(jì)將人力資源投資視為資產(chǎn)，而傳統(tǒng)會(huì)計(jì)則作為費(fèi)用。所以談?wù)撊肆Y源會(huì)計(jì)，首先就要確認(rèn)人力資源是否是資產(chǎn)？

資產(chǎn)，是企業(yè)擁有或控制的，能夠以貨幣計(jì)量，預(yù)期能為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益流入的經(jīng)濟(jì)資源。據(jù)此定義，人力資源是企業(yè)的資產(chǎn)，因?yàn)槿肆Y源是指人的勞動(dòng)能力，勞動(dòng)者的這種勞動(dòng)能力顯然是可以給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益的流入的；而且，人力資源的成本，即企業(yè)投資在人力資源上的招聘費(fèi)、培訓(xùn)費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、工資及福利費(fèi)等支出都是能夠以貨幣計(jì)量的；還有，人力資源也是企業(yè)可以實(shí)際控制的，一旦勞動(dòng)者被企業(yè)雇傭，他的勞動(dòng)力事實(shí)上就已經(jīng)為企業(yè)所控制，在勞動(dòng)契約解除以前，勞動(dòng)者不能再自由的向他人出售勞動(dòng)力，特別是正常上班時(shí)間，勞動(dòng)者的時(shí)間和所做的事都不能為自己所控制。所以，企業(yè)的人力資源是企業(yè)所擁有或控制的，能夠以貨幣計(jì)量，能為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益流入的重要經(jīng)濟(jì)資源，是企業(yè)的重要資產(chǎn)。

2、其次，人力資源應(yīng)屬企業(yè)的無(wú)形資產(chǎn)。因?yàn)?，無(wú)形資產(chǎn)是不具有實(shí)物形態(tài)的非貨幣性資產(chǎn)，具有無(wú)實(shí)物形態(tài)、用于生產(chǎn)商品或提供勞務(wù)、出租給他人或?yàn)楣芾矶钟?、可以在一個(gè)以上的會(huì)計(jì)期間為企業(yè)提供經(jīng)濟(jì)效益、所提供的未來(lái)經(jīng)濟(jì)效益具有不確定性等特征。人力資源符合上述定義和特征：（1）人力資產(chǎn)不具備實(shí)物形態(tài)。人力資產(chǎn)本質(zhì)上是指員工的服務(wù)能力和潛力，這種能力、潛力是沒(méi)有實(shí)物形態(tài)的；（2）人力資產(chǎn)是用于生產(chǎn)商品、提供勞務(wù)或管理的人力資源；（3）人力資產(chǎn)投資的受益期通常在一個(gè)會(huì)計(jì)期間以上，服務(wù)期低于一個(gè)會(huì)計(jì)期間的員工的工資等支出一般直接計(jì)入當(dāng)期損益，而不予以資本化；（4）人力資產(chǎn)到底能為企業(yè)帶來(lái)多大的效益是很難估計(jì)的，另外，由于人才的流動(dòng)性大，使人力資產(chǎn)的受益期事實(shí)上也很難確定。綜上所述，人力資源應(yīng)屬企業(yè)的無(wú)形資產(chǎn)。

三、人力資源會(huì)計(jì)的計(jì)量

人力資源會(huì)計(jì)的計(jì)量是指人力資產(chǎn)的計(jì)價(jià)問(wèn)題，其關(guān)鍵是對(duì)投資在人力資源上的支出進(jìn)行資本化與費(fèi)用化的劃分。人力資源投資支出主要包括以下四個(gè)部分：

1、取得人力資源的支出。指企業(yè)為獲得人力資源所發(fā)生的各項(xiàng)支出，包括：招聘廣告費(fèi)，支付招聘中介機(jī)構(gòu)手續(xù)費(fèi)，招聘人員的差旅費(fèi)、接待費(fèi)、材料費(fèi)，招聘面試費(fèi)，體檢費(fèi)，從事招聘工作人員的工資、獎(jiǎng)金，支付被錄用人員的遷移費(fèi)、差旅費(fèi)及安置時(shí)的行政費(fèi)用等。

2、維護(hù)人力資源的支出。指企業(yè)對(duì)所聘用的員工，在企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)期間所發(fā)生的各項(xiàng)經(jīng)常性支出，如工薪及獎(jiǎng)金支出、勞動(dòng)保健支出、醫(yī)療保健支出、社會(huì)保險(xiǎn)支出、人事管理部門(mén)支出等。

3、開(kāi)發(fā)人力資源的支出。指企業(yè)為提高員工的素質(zhì)和技能而發(fā)生的各項(xiàng)支出，如見(jiàn)習(xí)支出、崗前培訓(xùn)支出，在職培訓(xùn)支出，脫產(chǎn)培訓(xùn)支出等。

上述支出并非都計(jì)入人力資產(chǎn)的成本予以資本化，而是只有那些受益期限超過(guò)一年以上的支出才予以資本化，其余的則應(yīng)費(fèi)用化。具體講，就是將發(fā)生額比較大的人力資源取得支出和開(kāi)發(fā)支出予以資本化，而將日常維護(hù)支出和發(fā)生額比較小的人力資源取得支出和開(kāi)發(fā)支出予以費(fèi)用化，直接計(jì)入當(dāng)期損益。

由于人力資源的投資成本與其實(shí)際價(jià)值往往不符，由此會(huì)對(duì)會(huì)計(jì)信息的決策相關(guān)性與有用性帶來(lái)影響。為彌補(bǔ)這一缺陷，我個(gè)人認(rèn)為可以通過(guò)采用一定的合理的方法和程序，對(duì)人力資產(chǎn)的實(shí)際價(jià)值（預(yù)期未來(lái)現(xiàn)金流量的現(xiàn)值）進(jìn)行評(píng)估、估價(jià)或描述，并將該信息在會(huì)計(jì)報(bào)告附注中予以適當(dāng)披露。

四、人力資源會(huì)計(jì)的核算

（一）人力資源會(huì)計(jì)核算的基本原則

1、重要性原則。人力資源會(huì)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)核算和提供企業(yè)骨干性人力資源的信息，并將投資在這部分人力資源上的支出作為資本性支出，計(jì)入人力資產(chǎn)的成本，并在以后使用過(guò)程中分期攤銷(xiāo)，這些信息應(yīng)重點(diǎn)加以揭示；而對(duì)一般性職員的相關(guān)支出則直接費(fèi)用化。這樣區(qū)別核算，既能提供更加相關(guān)的會(huì)計(jì)信息，又可簡(jiǎn)化核算，體現(xiàn)重要性原則。

2、歷史成本原則。即將招聘、培訓(xùn)和開(kāi)發(fā)人才等一切人力資源方面的支出作為人力資產(chǎn)的成本入賬，其數(shù)據(jù)根據(jù)原始發(fā)生額歸集，客觀可靠。

3、成本效益原則。人力資源會(huì)計(jì)在很多方面發(fā)揮了較大的作用，但在核算時(shí)還應(yīng)考慮對(duì)那些核算成本較高，對(duì)決策意義不大的核算項(xiàng)目可不予揭示。

4、劃分資本性支出與收益性支出原則。將形成人力資產(chǎn)的數(shù)額相對(duì)較大的招聘廣告費(fèi)、職工培訓(xùn)費(fèi)、職工教育經(jīng)費(fèi)、稀有人才離職損失費(fèi)等作為資本性支出，予以資本化；而將發(fā)生額比較均衡的日常工資及福利費(fèi)，發(fā)生額較小的招聘費(fèi)、培訓(xùn)費(fèi)等支出直接計(jì)入當(dāng)期損益，作為收益性支出。

（二）賬戶設(shè)置

人力資源會(huì)計(jì)核算主要涉及資本化人力資源成本的歸集分配、人力資產(chǎn)價(jià)值的確認(rèn)、人力資產(chǎn)成本的攤銷(xiāo)、人力資產(chǎn)價(jià)值損失以及費(fèi)用化人力資源支出的處理等幾部分。為此，需要設(shè)置如下基本賬戶：

1、“人力資產(chǎn)”賬戶：總括反映人力資產(chǎn)的增減變動(dòng)情況。其借方反映人力資產(chǎn)的增加，貸方反映人力資產(chǎn)的減少，余額一般在借方，反映現(xiàn)有人力資產(chǎn)的歷史成本和重置成本，本賬戶按職工類(lèi)別設(shè)置明細(xì)賬戶。

2、“人力資產(chǎn)攤銷(xiāo)”賬戶：其貸方反映人力資產(chǎn)的累計(jì)分期攤銷(xiāo)額，借方反映因退休、離職等原因退出企業(yè)的職工之累計(jì)攤銷(xiāo)額，余額表示現(xiàn)有人力資產(chǎn)的累計(jì)攤銷(xiāo)額，本賬戶應(yīng)按照對(duì)應(yīng)的人力資產(chǎn)明細(xì)賬設(shè)立相應(yīng)的明細(xì)賬戶。其備抵“人力資產(chǎn)”賬戶后剩下的余額反映“人力資產(chǎn)”投資成本的攤余價(jià)值。

3、“人力資產(chǎn)取得和開(kāi)發(fā)”賬戶：這是個(gè)成本計(jì)算性質(zhì)的過(guò)渡賬戶，用以分類(lèi)匯集企業(yè)在人力資產(chǎn)上的投資成本，借方反映人力資產(chǎn)投資支出的實(shí)際數(shù)額，貸方反映人力資源取得和開(kāi)發(fā)完成后轉(zhuǎn)入“人力資產(chǎn)”賬戶的金額，期末余額在借方，表示尚處于取得和培訓(xùn)階段的人力資源投資成本。本賬戶應(yīng)設(shè)置“人力資產(chǎn)取得成本”和“人力資產(chǎn)開(kāi)發(fā)成本”兩個(gè)明細(xì)賬戶分別核算。

4、“勞動(dòng)者權(quán)益”賬戶：該賬戶屬于勞動(dòng)者權(quán)益類(lèi)賬戶，用來(lái)反映職工因投入勞動(dòng)力而對(duì)企業(yè)享有的權(quán)益。職工加入企業(yè)為企業(yè)投入人力資產(chǎn)時(shí)，勞動(dòng)者權(quán)益增加記貸方，當(dāng)職工離開(kāi)企業(yè)導(dǎo)致勞動(dòng)者權(quán)益減少時(shí)記借方。期末余額在貸方，表示企業(yè)勞動(dòng)者對(duì)企業(yè)享有的權(quán)益總額。本賬戶應(yīng)按照勞動(dòng)者的類(lèi)別和具體名稱(chēng)設(shè)置明細(xì)賬核算。

（三）基本賬務(wù)處理

1、當(dāng)雇員被錄用時(shí)，應(yīng)該根據(jù)人力資源評(píng)估機(jī)構(gòu)對(duì)其評(píng)估的價(jià)值，借記“人力資產(chǎn)”賬戶，貸記“勞動(dòng)者權(quán)益”賬戶。年終，企業(yè)應(yīng)對(duì)其人力資源價(jià)值進(jìn)行評(píng)估清查，如評(píng)估價(jià)大于原賬面價(jià)值，應(yīng)按差額部分，借記“人力資產(chǎn)”賬戶，貸記“勞動(dòng)者權(quán)益”賬戶，反之，則作相反的分錄。當(dāng)雇員被解雇后應(yīng)按評(píng)估價(jià)值借記“勞動(dòng)者權(quán)益”賬戶，貸記“人力資產(chǎn)”賬戶。

2、企業(yè)進(jìn)行人力資源投資，發(fā)生應(yīng)予資本化的招聘、選拔、培訓(xùn)、開(kāi)發(fā)等費(fèi)用時(shí)，借記“人力資產(chǎn)取得和開(kāi)發(fā)”賬戶，貸記“現(xiàn)金”、“銀行存款”等賬戶，雇員正式交付給有關(guān)部門(mén)使用，結(jié)轉(zhuǎn)人力資源開(kāi)發(fā)成本時(shí)，借記“人力資產(chǎn)”賬戶，貸記“人力資產(chǎn)取得和開(kāi)發(fā)”賬戶。發(fā)生應(yīng)予費(fèi)用化的日常維護(hù)支出（如工資、獎(jiǎng)金等）時(shí)，借記“××費(fèi)用”賬戶，貸記“應(yīng)付工資”等賬戶。

3、攤銷(xiāo)人力資源投資時(shí)，借記“××費(fèi)用”賬戶，貸記“人力資產(chǎn)攤銷(xiāo)”賬戶。

4、期末，將“人力資產(chǎn)”賬戶余額減去“人力資產(chǎn)攤銷(xiāo)”賬戶余額，即得人力資產(chǎn)的攤余價(jià)值（凈值）。

五、人力資源會(huì)計(jì)信息的報(bào)告與披露

篇2

[關(guān)鍵詞] 咪唑斯??；過(guò)敏性鼻炎；微量元素；特異性免疫球蛋白E；嗜酸性粒細(xì)胞陽(yáng)離子蛋白；炎性因子

[中圖分類(lèi)號(hào)] R765.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2013）03（a）-0099-03

過(guò)敏性鼻炎是臨床高發(fā)病，其治療方法較多，多數(shù)效果不甚理想。國(guó)內(nèi)外的較多研究認(rèn)為，此類(lèi)疾病與患者機(jī)體中的較多檢測(cè)指標(biāo)有一定的相關(guān)性，其中微量元素及炎性因子，還有其他較多指標(biāo)均是對(duì)疾病診斷和發(fā)展轉(zhuǎn)歸有較高檢測(cè)價(jià)值的指標(biāo)，因此認(rèn)為其可以作為了解治療干預(yù)方案是否有效的檢測(cè)項(xiàng)目[1-2]。本研究就咪唑斯汀對(duì)過(guò)敏性鼻炎患者血清元素及特異性免疫球蛋白E（sIgE）、嗜酸性粒細(xì)胞陽(yáng)離子蛋白（ECP）、炎性因子的影響進(jìn)行分析探討，并將分析步驟及結(jié)果報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2010年6月～2012年5月重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院收治的84例過(guò)敏性鼻炎患者，將其分為對(duì)照組（42例）和觀察組（42例）。對(duì)照組中男23例，女19例；年齡15～71歲，平均（34.1±5.2）歲；病程10.0～88.5個(gè)月，平均（45.3±3.7）個(gè)月。觀察組中男24例，女18例；年齡16～72歲，平均（34.3±5.1）歲；病程11.0～88.0個(gè)月，平均（45.5±3.6）個(gè)月。兩組患者的男女所占比例、年齡及病程比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P > 0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 治療方法 兩組患者均無(wú)1個(gè)月內(nèi)用藥治療史。對(duì)照組采用伯克納進(jìn)行治療，以伯克納鼻噴霧劑進(jìn)行噴鼻治療，2撳/次，2次/d，較為嚴(yán)重者可加至3～4次/d。觀察組則采用伯克納聯(lián)合咪唑斯汀進(jìn)行治療，伯克納用藥方法與對(duì)照組一致，同時(shí)給予咪唑斯汀10 mg/次口服，1次/d。兩組均根據(jù)治療情況治療7～14 d。后將兩組患者的治療總有效率及治療前，治療后7、14 d的血清鋅（Zn）、銅（Cu）、錳（Mn）、sIgE、ECP及白介素4（IL-4）、白介素6（IL-6）、白介素8（IL-8）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、γ干擾素（IFN-γ）水平進(jìn)行比較。

1.2.2 檢測(cè)方法 兩組患者均于用藥前1 d空腹?fàn)顟B(tài)下采集靜脈血5.0 mL進(jìn)行檢測(cè)血清Zn、Cu、Mn、sIgE、ECP及IL-4、IL-6、IL-8、TNF-α、IFN-γ，其中血清Zn、Cu、Mn采用DS-3B微量元素分析儀進(jìn)行檢測(cè)；sIgE及ECP則采用上海逸晗生物科技有限公司的sIgE ELISA試劑盒及ECP ELISA檢測(cè)試劑盒進(jìn)行檢測(cè)；IL-4、IL-6、IL-8、TNF-α、IFN-γ則均采用上海麗臣生物科技有限公司的相應(yīng)酶聯(lián)免疫定量試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，最后將上述所有檢測(cè)項(xiàng)目所得檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.3 療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

以經(jīng)治療后患者的所有癥狀體征消失，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)均恢復(fù)正常為顯效，以患者所有癥狀體征及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)均明顯改善為有效，以患者所有癥狀體征及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)均無(wú)改善、輕微改善或加重為無(wú)效[3]，且以顯效例數(shù)和有效例數(shù)相加之和為總有效例數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

軟件包為SAS 8.0，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，重復(fù)測(cè)量的計(jì)量資料采用重復(fù)測(cè)量方差分析，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組臨床療效比較

治療后7、14 d統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，觀察組的總有效率顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。

2.2 兩組治療前后血清微量元素及sIgE、ECP比較

觀察組患者治療前的血清Zn、Cu、Mn、sIgE及ECP與對(duì)照組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P > 0.05），而治療后7、14 d觀察組血清Zn高于對(duì)照組，Cu、Mn、sIgE、ECP低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 兩組治療前后炎性因子指標(biāo)比較

治療前兩組患者的IL-4、IL-6、IL-8、TNF-α及IFN-γ比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P > 0.05），而治療后7、14 d觀察組血清IL-4、IL-6、IL-8、TNF-α及IFN-γ低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）。見(jiàn)表3。

3 討論

過(guò)敏性鼻炎是由IgE介導(dǎo)的I型變態(tài)反應(yīng)性疾病，臨床發(fā)病率較高，且具有反復(fù)發(fā)作的特點(diǎn)，嚴(yán)重影響到患者的生存狀態(tài)。另外，較多研究認(rèn)為本類(lèi)疾病發(fā)生過(guò)程中多種免疫活性細(xì)胞和細(xì)胞因子等均發(fā)生一定的變化[4]。另外，國(guó)內(nèi)外一些研究認(rèn)為[5-6]，機(jī)體某些微量元素的異常與本病有較為明顯的相關(guān)性，其中Zn的降低和Cu、Mn的升高可導(dǎo)致機(jī)體功能的異常，甚至影響到機(jī)體的免疫狀態(tài)，因此患者更易發(fā)生一些疾病。再者，臨床中對(duì)于sIgE及ECP在本病患者中存在異常升高的情況已經(jīng)基本得到肯定[7-8]，均與其特異性抗原引起的免疫性反應(yīng)有關(guān)，其在疾病發(fā)生的過(guò)程中起到敏感癥狀介質(zhì)的作用。同時(shí)，較多研究顯示，此類(lèi)患者存在明顯的炎性指標(biāo)的異常升高的狀況，其中IL-4、IL-6、IL-8、TNF-α及IFN-γ均是臨床研究基本肯定的參與本病的指標(biāo)[9-10]。綜合這些因素認(rèn)為，上述項(xiàng)目均可在患者治療的過(guò)程中給予細(xì)致的監(jiān)測(cè)，以利于了解病情的發(fā)展轉(zhuǎn)歸。

伯克納是臨床中對(duì)于過(guò)敏性鼻炎治療較受肯定的藥物之一，其為糖皮質(zhì)激素類(lèi)藥物，主要為通過(guò)收縮皮膚血管來(lái)達(dá)到抗炎及抗過(guò)敏的作用，從而對(duì)過(guò)敏性鼻炎發(fā)揮治療效果。咪唑斯汀是臨床中較為常用的一類(lèi)治療變態(tài)反應(yīng)的藥物，具有抗組胺和抗變態(tài)反應(yīng)活性，還可抑制活化的肥大細(xì)胞釋放組胺以及抑制嗜中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞的趨化作用，而這些作用均有效針對(duì)了過(guò)敏性鼻炎的發(fā)病機(jī)制，因此認(rèn)為效果較為可靠。

本研究就咪唑斯汀對(duì)過(guò)敏性鼻炎患者血清元素及sIgE、ECP、炎性因子的影響進(jìn)行觀察，以從這些指標(biāo)的變化方面進(jìn)一步了解咪唑斯汀的療效，結(jié)果顯示，加用咪唑斯汀的患者較未加用咪唑斯汀的患者，其血清微量元素及sIgE、ECP、炎性因子的變化幅度更大，且這些變化呈現(xiàn)出持續(xù)性，因此從這些方面肯定了其療效。

綜上所述，本研究認(rèn)為咪唑斯汀對(duì)過(guò)敏性鼻炎患者血清元素及SIgE、ECP、炎性因子的影響較為明顯，其可有效改善患者的疾病狀態(tài)。

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篇3

如果有人說(shuō)，在物理世界中有一個(gè)百歲的“幽靈”，你會(huì)相信嗎？

一百多年前，愛(ài)因斯坦也曾一直為這個(gè)“幽靈”――量子理論產(chǎn)生的種種現(xiàn)象所困惑。

如今，愛(ài)因斯坦逝世已逾六十載，可謎團(tuán)仍未完全破解。因此，可以毫不夸張地說(shuō)，量子理論就是這么一個(gè)“幽靈”。

在量子理論對(duì)世界的描述中，一個(gè)物體可以同時(shí)處于多個(gè)位置，粒子也可以無(wú)阻礙似地穿過(guò)障礙物，所有的物體都有“波粒二象性”，它既是粒子又是波，兩個(gè)分得很開(kāi)的物體也可以進(jìn)行某種類(lèi)似“精神性”的合作……

這些描述聽(tīng)上去令人毛骨悚然，不可捉摸。難怪量子理論創(chuàng)立者之一的玻爾說(shuō)過(guò)：“如果一個(gè)人沒(méi)有被量子力學(xué)所震驚，那么他就沒(méi)有真正懂得量子力學(xué)?！?/p>

什么是“量子”

“量子”不是一種粒子，它是一個(gè)能量的最小單位。所有的微觀粒子（包括分子、原子、電子、光子）都是量子的一種表現(xiàn)形態(tài)。

眾所周知，世界是由微觀粒子組成的。因此從某種意義上來(lái)說(shuō)，世界本身就是由量子組成的。在物理學(xué)中提到“量子”時(shí)，實(shí)際上指的是微觀世界的一種行為傾向：物質(zhì)或者說(shuō)粒子的能量和其他一些性質(zhì)（統(tǒng)稱(chēng)為可觀測(cè)物理量）都傾向于不連續(xù)的變化。

以光為例，我們說(shuō)一個(gè)“光量子”，是因?yàn)橐粋€(gè)光量子的能量是光能量變化的最小單位，光的能量是以光量子的能量為單位一份一份地變化的。其他的粒子情況也是類(lèi)似的，例如，在沒(méi)有被電離的原子中，繞核運(yùn)動(dòng)的電子的能量是“量子化”的，也就是說(shuō)電子的能量只能取特定的離散的值。只有這樣，原子才能穩(wěn)定存在，我們才能解釋原子輻射的光譜。不僅能量，對(duì)于原子中的電子，角動(dòng)量也不再是連續(xù)變化的。

量子物理學(xué)告訴我們，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)也只能處在一些特定的運(yùn)動(dòng)模式上。在這些模式上，電子的角動(dòng)量分別具有特定的數(shù)值，介于這些模式之間的運(yùn)動(dòng)方式是極不穩(wěn)定的。即使電子暫時(shí)以其他的方式繞核運(yùn)動(dòng)，很快就必須回到特定運(yùn)動(dòng)模式上來(lái)。

實(shí)際上在量子物理學(xué)中，所有的物理量的值都可能必須不連續(xù)地、離散地變化。在上世紀(jì)初，物理學(xué)家馬克斯?普朗克最早猜測(cè)到微觀粒子的能量可能是不連續(xù)的。

出生于德國(guó)傳統(tǒng)保守家庭的普朗克從小受到良好的教育，雖然具有音樂(lè)天賦，十分迷戀音樂(lè)，但仍舊立志獻(xiàn)身于科學(xué)，研究物理。當(dāng)他去慕尼黑大學(xué)時(shí)，一位物理學(xué)教授曾勸說(shuō)他不要學(xué)習(xí)物理，因?yàn)椤斑@門(mén)科學(xué)中的一切都已經(jīng)被研究過(guò)了，只有一些不重要的空白需要填補(bǔ)”。教授的一席話正代表了當(dāng)時(shí)大多數(shù)物理學(xué)家的心態(tài)。

然而執(zhí)著的普朗克卻表示：“我并不期望發(fā)現(xiàn)新大陸，只希望能理解已經(jīng)存在的美麗的物理理論，或許能將其加深和發(fā)展那么一點(diǎn)點(diǎn)。”命運(yùn)總是喜歡開(kāi)玩笑。本來(lái)并未期望在物理研究中“發(fā)現(xiàn)新大陸”的普朗克，卻在不經(jīng)意間成為了量子力學(xué)的創(chuàng)始人。

當(dāng)時(shí)，解釋熱力學(xué)中的輻射問(wèn)題，主要有瑞利-金斯定律和維恩位移定律，前者適用于低頻輻射，卻無(wú)法解釋高頻率下的測(cè)量結(jié)果；而維恩位移定律可以正確反映高頻率下的結(jié)果，但無(wú)法符合低頻率下的結(jié)果。

如何才能導(dǎo)出一個(gè)新的公式，使得高頻、低頻下都能符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？普朗克使用了一種巧妙新穎的方法：運(yùn)用玻爾茲曼的統(tǒng)計(jì)物理，把光當(dāng)成一個(gè)一個(gè)的諧振子。在他的假設(shè)中，既然輻射的是一個(gè)一個(gè)的諧振子，也就是說(shuō)在黑體輻射時(shí)，能量就不是連續(xù)地，而是一份一份地發(fā)射出來(lái)的。

據(jù)此，普朗克導(dǎo)出了一個(gè)新公式，這個(gè)公式在頻率較小時(shí)自動(dòng)回到瑞利-金斯公式，在頻率較大時(shí)又自動(dòng)回到維恩公式。因此，新公式能在所有的頻率范圍與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合。

1900年12月14日，在柏林亥姆霍茲研究所的德國(guó)物理學(xué)會(huì)上，普朗克宣讀了關(guān)于這一結(jié)果的論文。而這一天也被物理學(xué)家們定為量子力學(xué)的誕生之日。

然而，這一發(fā)現(xiàn)并不是普朗克的初衷。作為一名傳統(tǒng)而保守的物理學(xué)家，他只是按照科學(xué)方法辦事，并未想要掀起一場(chǎng)革命，連他自己都不知道，自己已經(jīng)把量子這個(gè)“妖精”引進(jìn)了物理學(xué)。

普朗克有些后悔，認(rèn)為自己制造的這個(gè)量子“妖精”破壞了物理學(xué)的完美。他曾歷經(jīng)15年的時(shí)間，試圖尋求一種經(jīng)典物理方法來(lái)導(dǎo)出同樣的公式，解決黑體輻射問(wèn)題，以便挽回“局面”。

然而，他沒(méi)有成功。直到1905年，26歲的愛(ài)因斯坦利用光量子的假說(shuō)圓滿解釋了光電效應(yīng)；1913年，28歲的玻爾提出了量子化的原子結(jié)構(gòu)理論；1923年，31歲的德布羅意提出了德布羅意波；1925年，24歲的海森堡創(chuàng)立了矩陣力學(xué)；1926年，37歲的薛定諤建立了薛定諤方程……量子力學(xué)才逐漸羽翼豐滿，真正使人們看到了量子概念所閃現(xiàn)的耀眼光芒。

說(shuō)一說(shuō)“量子疊加”

量子有一個(gè)非常奇怪的特性――量子疊加。

什么是量子疊加？經(jīng)典事件里可以用某個(gè)物體的兩個(gè)狀態(tài)代表0或1，比如一只貓，或者是死，或者是活，但不能同時(shí)處于死和活的狀態(tài)中間。

但在量子世界，不僅有0和1的狀態(tài)，某些時(shí)候像原子、分子、光子可以同時(shí)處于0和1狀態(tài)相干的疊加。比如光子的偏振狀態(tài)，在真空中傳遞的時(shí)候，可以沿水平方向振動(dòng)，可以沿豎直方向振動(dòng)，也可以處于45°斜振動(dòng)，這個(gè)現(xiàn)象正是水平和豎直偏振兩個(gè)狀態(tài)的相干疊加。

這種所謂的量子相干疊加是量子世界與經(jīng)典世界的根本區(qū)別。

著名的“薛定諤貓”形象地描述了這個(gè)佯謬。在經(jīng)典世界里，貓要不然是活的，要不然是死的，然而一只量子的貓卻可以處在“死”和“活”的疊加狀態(tài)上。那么這只量子“薛定諤貓”到底是死的還是活的呢？

量子測(cè)量原理給出的答案是，如果你不去看這只貓，它既不是死的也不是活的！如果你去看這只貓，那么它也許是死的，也許是活的！

正因?yàn)橛辛孔盈B加狀態(tài)，才導(dǎo)致量子力學(xué)不確定原理，即如果事先不知道單個(gè)量子狀態(tài)，就不可能通過(guò)測(cè)量把狀態(tài)的信息完全讀?。徊荒茏x取就不能復(fù)制。這是量子的兩個(gè)基本特性。

在量子疊加原理基礎(chǔ)之上，衍生出了量子的另一個(gè)奇妙特性，叫做“量子糾纏”。比方說(shuō)，甲、乙兩人分處異地，兩人同時(shí)玩一個(gè)游戲――擲骰子，甲在一地扔骰子，每次扔一下，1/6的概率隨機(jī)得到1到6結(jié)果中的某一個(gè)；同時(shí)，乙在另一地?cái)S骰子，盡管兩人每一次單邊結(jié)果都是隨機(jī)的，但每一次的結(jié)果卻是一模一樣的，就好像是雙胞胎心靈感應(yīng)一樣。這就是“量子糾纏”。

若兩個(gè)量子粒子處在特殊的狀態(tài)（俗稱(chēng)“糾纏態(tài)”）中，不管其空間分離得多遠(yuǎn)，當(dāng)對(duì)其中一個(gè)粒子施行操作或測(cè)量，遠(yuǎn)處的另一個(gè)粒子狀態(tài)會(huì)瞬時(shí)地發(fā)生相應(yīng)的改變，愛(ài)因斯坦稱(chēng)這個(gè)現(xiàn)象為“幽靈般的超距作用”。當(dāng)時(shí)，愛(ài)因斯坦認(rèn)為，怎么會(huì)允許兩個(gè)客體在遙遠(yuǎn)的兩地之間有這種詭異的互動(dòng)呢？據(jù)此，他質(zhì)疑量子理論的完備性。

1982年，法國(guó)物理學(xué)家Alain Aspect和他的小組證實(shí)了“量子糾纏”的超距作用確實(shí)存在。

但直到2015年，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)物理學(xué)家Ronald Hanson領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一項(xiàng)被他們稱(chēng)之為“無(wú)漏洞貝爾測(cè)試”的實(shí)驗(yàn)，“幽靈般的超距作用”才得到比較嚴(yán)格的驗(yàn)證。

有了量子糾纏，量子隱形傳輸?shù)母拍畋愫糁觥?/p>

通俗來(lái)講，量子隱形傳輸是將甲地某一粒子的未知量子態(tài)，在乙地的另一粒子上還原出來(lái)。由于量子力學(xué)的不確定原理和量子態(tài)不可克隆原理，限制我們將原量子態(tài)的所有信息精確地全部提取出來(lái)。因此必須將原量子態(tài)的所有信息分為經(jīng)典信息和量子信息兩部分，它們分別由經(jīng)典通道和量子通道送到乙地。根據(jù)這些信息，在乙地構(gòu)造出原量子態(tài)的全貌。

1997年，在奧地利留學(xué)的中國(guó)青年學(xué)者潘建偉與荷蘭學(xué)者波密斯特等人合作，首次實(shí)現(xiàn)了未知量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸。這是國(guó)際首次在實(shí)驗(yàn)上成功地將一個(gè)量子態(tài)從甲地的光子傳送到乙地的光子上。

量子也可以“接地氣”

多年來(lái)，科學(xué)家們努力運(yùn)用量子世界種種奇異的性質(zhì)開(kāi)拓出適用于經(jīng)典世界的新技術(shù)，將向來(lái)被公眾認(rèn)為高深莫測(cè)“詭異”的量子物理從云端落地到人世間，服務(wù)社會(huì)大眾。

其實(shí)，量子理論是一門(mén)非常實(shí)用的學(xué)科。

早在第二次世界大戰(zhàn)之前，它的原理就已經(jīng)被運(yùn)用于分析金屬和半導(dǎo)體的電學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)。戰(zhàn)后，晶體管和激光器這兩個(gè)運(yùn)用量子理論原理且廣為人知的裝置，更是極大地推動(dòng)了信息革命的發(fā)展。

到本世紀(jì)初，在我們的周?chē)S處可見(jiàn)直接或間接運(yùn)用量子理論的技術(shù)和裝置。從常見(jiàn)的CD唱片機(jī)到龐大的現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)、從無(wú)水涂料到激光制動(dòng)車(chē)閘、從醫(yī)院的核磁共振成像儀到隧道掃描顯微鏡……量子技術(shù)已經(jīng)滲透到我們的生活中。

另外，計(jì)算能力的飛躍也是量子理論的重要應(yīng)用之一。在經(jīng)典計(jì)算機(jī)中，每個(gè)比特都只有0和1這兩種狀態(tài)。但在量子計(jì)算中，每個(gè)比特可以處在0和1的疊加狀態(tài)，一旦操縱的量子數(shù)目增多，它就會(huì)以指數(shù)增長(zhǎng)的形式來(lái)提升運(yùn)算速度，有并行運(yùn)算的能力。

比如，利用萬(wàn)億次經(jīng)典計(jì)算機(jī)分解300位的大數(shù)需要15萬(wàn)年，利用萬(wàn)億次量子計(jì)算機(jī)，只需要1秒。同樣，在大數(shù)據(jù)和人工智能里，求解一個(gè)億億億變量的方程組，利用目前最快的億億次“天河二號(hào)”計(jì)算機(jī)大概需要100年左右，但是如果利用萬(wàn)億次的量子計(jì)算機(jī)，只需要0.01秒。

量子計(jì)算的應(yīng)用非常廣泛，不僅可以解決大規(guī)模的計(jì)算機(jī)難題，破解經(jīng)典密碼，進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)、藥物設(shè)計(jì)、金融分析、石油勘探，而且還能揭示新能源新材料、高溫超導(dǎo)、量子霍爾效應(yīng)等復(fù)雜的物理機(jī)制。不過(guò)，量子糾纏“分身術(shù)”的特性有一個(gè)更為直接的應(yīng)用，便是量子保密通信。

現(xiàn)在被認(rèn)為最安全的信息傳遞方式是光纖通訊。光纜能把所有的光能限制在光纖里，外面得不到能量，所以這個(gè)傳輸被認(rèn)為是安全的。但隨著科技發(fā)展，只需讓光纜泄露哪怕很少一部分能量，我們就能夠竊聽(tīng)光纜傳遞的信號(hào)。

這是因?yàn)榻?jīng)典通信的信號(hào)只有0和1，發(fā)生竊聽(tīng)時(shí)，這兩種信號(hào)不會(huì)被擾動(dòng)。比方說(shuō)，兩人打電話時(shí)，他人可通過(guò)竊聽(tīng)器從通信線路中的上千萬(wàn)個(gè)電子中分出一些電子，使其進(jìn)入另一根線路，從而實(shí)現(xiàn)竊聽(tīng)，而通話者無(wú)法察覺(jué)?！袄忡R門(mén)”等事件的曝光便是最好的例證。

而量子通信則完全不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，這是因?yàn)槠涿荑€具有不可復(fù)制性和絕對(duì)安全性。一旦有人竊取密鑰，整個(gè)通信信息就會(huì)“自毀”并告知使用者。比如，甲、乙二人要進(jìn)行安全通信，甲發(fā)出的光子信息狀態(tài)有水平、豎直、45°等，假設(shè)有人竊聽(tīng)，由于光子不可分割，首先竊聽(tīng)者根本無(wú)法分割出“半個(gè)光子”；其次，因?yàn)閱未螠y(cè)量測(cè)不準(zhǔn)、不可克隆的量子態(tài)特性，竊聽(tīng)者無(wú)法復(fù)制信息；倘若竊聽(tīng)者截獲光子，乙就收不到信息，也就不存在竊聽(tīng)。

篇4

傳統(tǒng)加密的不可靠性

電子通信時(shí)代，信息安全脆弱得像一層窗戶紙，基于計(jì)算復(fù)雜度的經(jīng)典加密體系一次次被破解，絞盡腦汁的信息加密最終可能淪為形同虛設(shè)。唯一的解決之道，就是求助于保障信息安全的“終極武器”――量子通信。 說(shuō)白了，就是用量子密鑰替代目前的公鑰加密技術(shù)。公鑰加密技術(shù)，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是拿兩個(gè)很大的質(zhì)數(shù)A和B進(jìn)行乘積，然后把這個(gè)乘積作為公鑰進(jìn)行加密，然后用質(zhì)數(shù)A或B進(jìn)行解密。雖然得到A和B的乘積很容易，但是要直接從這個(gè)乘積分解成兩個(gè)質(zhì)數(shù)，就非常非常難。但是隨著計(jì)算能力的不斷提高，尤其是基于量子計(jì)算機(jī)的shor算法的出現(xiàn)，讓基于大數(shù)因子分解的公鑰加密技術(shù)變得越來(lái)越脆弱。

這就是為什么在通信技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天，各國(guó)間涉及政治外交、軍事安全的大部分機(jī)密信件和物品，仍然通過(guò)最傳統(tǒng)的方式――外交信使來(lái)傳遞。即便是再高級(jí)的保密通信，只要是通過(guò)當(dāng)前的電話線、無(wú)線電、光纖等手段，都會(huì)面臨被破譯和竊聽(tīng)的可能。

量子通信是最安全的通信方式

理論上，量子密鑰分發(fā)克服了經(jīng)典加密技術(shù)內(nèi)在的安全隱患，是迄今為止唯一被嚴(yán)格證明是無(wú)條件安全的通信方式。量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型通信方式。量子通信是理論上完全安全的通信方式。由于作為信息載體的單光子不可分割、量子狀態(tài)不可克隆，可以實(shí)現(xiàn)抵御任何竊聽(tīng)的密鑰分發(fā)，進(jìn)而能保證用其加密的內(nèi)容不可破譯。量子通信是經(jīng)典信息論和量子力學(xué)相結(jié)合的一門(mén)新興交叉學(xué)科，與成熟的通信技術(shù)相比，量子通信具有巨大的優(yōu)越性，具有保密性強(qiáng)、大容量、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。量子通信不僅在軍事、國(guó)防等領(lǐng)域具有重要的作用，而且會(huì)極大地促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

量子通信的科學(xué)原理

一個(gè)物理量如果不能連續(xù)變化，只能取一些分立的值，這個(gè)量就是量子化的。好比上臺(tái)階，只能上一級(jí)臺(tái)階，而不能上半級(jí)。宏觀世界里的物理量似乎都能連續(xù)變化，但在微觀世界，許多物理量是量子化的，即存在一個(gè)最小的單位，不能再往下細(xì)分。量子力學(xué)描述世界的語(yǔ)言與經(jīng)典力學(xué)有根本區(qū)別。經(jīng)典力學(xué)描述一個(gè)物體的狀態(tài)，會(huì)給出它的明確位置；量子力學(xué)描述一個(gè)微觀粒子的狀態(tài)，給出的則是疊加態(tài)――這個(gè)粒子在某些情況下既可能在這里，也可能在那里，沒(méi)有確定位置。好比孫悟空的分身術(shù)，一個(gè)孫悟空同時(shí)出現(xiàn)在多個(gè)地方，孫悟空的各個(gè)分身就像是他的疊加態(tài)。在通信領(lǐng)域，經(jīng)典通信的信號(hào)只有0和1，量子通信不但有信號(hào)0和1，還有0+1、0-1等量子疊加態(tài)。量子疊加原理導(dǎo)致了量子不可克隆原理：在量子力學(xué)中，不可能實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)未知量子態(tài)的精確復(fù)制，這是量子通信達(dá)到“無(wú)條件安全”的基本科學(xué)原理之一。量子通信是利用了光子等粒子的量子糾纏原理。量子信息學(xué)告訴人們，在微觀世界里，不論兩個(gè)粒子間距離多遠(yuǎn)，一個(gè)粒子的變化都會(huì)影響另一個(gè)粒子的現(xiàn)象叫量子糾纏，這一現(xiàn)象被愛(ài)因斯坦稱(chēng)為“詭異的互動(dòng)性”。科學(xué)家認(rèn)為，這是一種“神奇的力量”，可成為具有超級(jí)計(jì)算能力的量子計(jì)算機(jī)和量子保密系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

任何竊聽(tīng)都會(huì)擾動(dòng)量子態(tài)

任何經(jīng)典通信都存在被竊聽(tīng)的可能性。如打電話時(shí)，他人可通過(guò)竊聽(tīng)器，從通信線路中的信號(hào)中分出一些，使其進(jìn)入另一根線路。竊聽(tīng)時(shí)，0和1這兩種信號(hào)不會(huì)被擾動(dòng)，所以通話者無(wú)法察覺(jué)。《紐約時(shí)報(bào)》2015年報(bào)道，美國(guó)國(guó)家安全局被曝監(jiān)聽(tīng)谷歌、雅虎用戶的通信，不需要侵入兩家公司的數(shù)據(jù)中心，只需截取光纜、電纜中傳輸?shù)男畔⒓纯?。這些跨國(guó)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心分布在世界各地，用光纜和電纜相互連接，很多情況下傳輸信息并不加密，埋下了竊聽(tīng)隱患。即便采用經(jīng)典加密手段，也不能確保信息安全。

與經(jīng)典通信不同，量子通信可以將信息編碼加載到單個(gè)光子的量子疊加態(tài)的偏振方向上。單光子是光能量的最小組成單元，不能再被分割，量子狀態(tài)無(wú)法被精確復(fù)制，任何竊聽(tīng)行為都會(huì)對(duì)其造成擾動(dòng)，從而被通信雙方察覺(jué)并規(guī)避。通過(guò)量子態(tài)傳輸，通信雙方協(xié)商生成量子密鑰，再加上對(duì)信息進(jìn)行“一次一密”的加密保護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)信息在傳輸中的完全隨機(jī)、不可破譯，從根本上解決通信安全問(wèn)題。

未來(lái)數(shù)年內(nèi)量子通信將大規(guī)模應(yīng)用

未來(lái)數(shù)年內(nèi)，量子通信將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。經(jīng)典通信的硬件設(shè)施不會(huì)被取代，只需在原有設(shè)施上“錦上添花”――在通信發(fā)送端和接收端安裝單光子探測(cè)器、量子網(wǎng)關(guān)等量子加密設(shè)備，即可在電話、傳真、光纖網(wǎng)絡(luò)等原有通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)量子通信，安全性大幅提升。

篇5

（一）在建筑材料方面的應(yīng)用

水泥是重要的建筑材料之一。1993年，計(jì)算量子化學(xué)開(kāi)始廣泛地應(yīng)用于許多水泥熟料礦物和水化產(chǎn)物體系的研究中，解決了很多實(shí)際問(wèn)題。

鈣礬石相是許多水泥品種的主要水化產(chǎn)物相之一，它對(duì)水泥石的強(qiáng)度起著關(guān)鍵作用。程新等[1,2]在假設(shè)材料的力學(xué)強(qiáng)度決定于化學(xué)鍵強(qiáng)度的前提下，研究了幾種鈣礬石相力學(xué)強(qiáng)度的大小差異。計(jì)算發(fā)現(xiàn)，含Ca鈣礬石、含Ba鈣礬石和含Sr鈣礬石的Al-O鍵級(jí)基本一致，而含Sr鈣礬石、含Ba鈣礬石中的Sr，Ba原子鍵級(jí)與Sr-O，Ba-O共價(jià)鍵級(jí)都分別大于含Ca鈣礬石中的Ca原子鍵級(jí)和Ca-O共價(jià)鍵級(jí)，由此認(rèn)為，含Sr、Ba硫鋁酸鹽的膠凝強(qiáng)度高于硫鋁酸鈣的膠凝強(qiáng)度[3]。

將量子化學(xué)理論與方法引入水泥化學(xué)領(lǐng)域，是一門(mén)前景廣闊的研究課題，它將有助于人們直接將分子的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能聯(lián)系起來(lái)，也為水泥材料的設(shè)計(jì)提供了一條新的途徑[3]。

（二）在金屬及合金材料方面的應(yīng)用

過(guò)渡金屬(Fe、Co、Ni)中氫雜質(zhì)的超精細(xì)場(chǎng)和電子結(jié)構(gòu)，通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算表明，含有雜質(zhì)石原子的磁矩要降低，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常一致。閔新民等[4]通過(guò)量子化學(xué)方法研究了鑭系三氟化物。結(jié)果表明，在LnF3中Ln原子軌道參與成鍵的次序是：d＞f＞p＞s，其結(jié)合能計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值定性趨勢(shì)一致。此方法還廣泛用于金屬氧化物固體的電子結(jié)構(gòu)及光譜的計(jì)算[5]。再比如說(shuō)，NbO2是一個(gè)在810℃具有相變的物質(zhì)(由金紅石型變成四方體心)，其高溫相的NbO2的電子結(jié)構(gòu)和光譜也是通過(guò)量子化學(xué)方法進(jìn)行的計(jì)算和討論，并通過(guò)計(jì)算指出它和低溫NbO2及其等電子化合物VO2在性質(zhì)方面存在的差異[6]。

量子化學(xué)方法因其精確度高，計(jì)算機(jī)時(shí)少而廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)中，并取得了許多有意義的結(jié)果。隨著量子化學(xué)方法的不斷完善，同時(shí)由于電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和普及，量子化學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用范圍將不斷得到拓展，將為材料科學(xué)的發(fā)展提供一條非常有意義的途徑[5]。

二、在能源研究中的應(yīng)用

（一）在煤裂解的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)方面的應(yīng)用

煤是重要的能源之一。近年來(lái)隨著量子化學(xué)理論的發(fā)展和量子化學(xué)計(jì)算方法以及計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，量子化學(xué)方法對(duì)于深入探索煤的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性之間的關(guān)系成為可能。

量子化學(xué)計(jì)算在研究煤的模型分子裂解反應(yīng)機(jī)理和預(yù)測(cè)反應(yīng)方向方面有許多成功的例子,如低級(jí)芳香烴作為碳/碳復(fù)合材料碳前驅(qū)體熱解機(jī)理方面的研究已經(jīng)取得了比較明確的研究結(jié)果。由化學(xué)知識(shí)對(duì)所研究的低級(jí)芳香烴設(shè)想可能的自由基裂解路徑，由Guassian98程序中的半經(jīng)驗(yàn)方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的從頭計(jì)算方法和考慮了電子相關(guān)效應(yīng)的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法對(duì)設(shè)計(jì)路徑的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了計(jì)算。由理論計(jì)算方法所得到的主反應(yīng)路徑、熱力學(xué)變量和表觀活化能等結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比有較好的一致性，對(duì)煤熱解的量子化學(xué)基礎(chǔ)的研究有重要意義[7]。

（二）在鋰離子電池研究中的應(yīng)用

鋰離子二次電池因?yàn)榫哂须娙萘看?、工作電壓高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全可靠、無(wú)記憶效應(yīng)、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被人們稱(chēng)之為“最有前途的化學(xué)電源”，被廣泛應(yīng)用于便攜式電器等小型設(shè)備，并已開(kāi)始向電動(dòng)汽車(chē)、軍用潛水艇、飛機(jī)、航空等領(lǐng)域發(fā)展。

鋰離子電池又稱(chēng)搖椅型電池，電池的工作過(guò)程實(shí)際上是Li+離子在正負(fù)兩電極之間來(lái)回嵌入和脫嵌的過(guò)程。因此，深入鋰的嵌入-脫嵌機(jī)理對(duì)進(jìn)一步改善鋰離子電池的性能至關(guān)重要。Ago等[8]用半經(jīng)驗(yàn)分子軌道法以C32H14作為模型碳結(jié)構(gòu)研究了鋰原子在碳層間的插入反應(yīng)。認(rèn)為鋰最有可能摻雜在碳環(huán)中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子軌道法對(duì)摻鋰的芳香族碳化合物的研究表明，隨著鋰含量的增加，鋰的離子性減少，預(yù)示在較高的摻鋰狀態(tài)下有可能存在一種Li-C和具有共價(jià)性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子軌道計(jì)算法，對(duì)低結(jié)晶度的炭素材料的摻鋰反應(yīng)進(jìn)行了研究，研究表明，鋰優(yōu)先插入到石墨層間反應(yīng)，然后摻雜在石墨層中不同部位里[11]。

隨著人們對(duì)材料晶體結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和計(jì)算機(jī)水平的更高發(fā)展，相信量子化學(xué)原理在鋰離子電池中的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)更廣泛、更深入、更具指導(dǎo)性。

三、在生物大分子體系研究中的應(yīng)用

生物大分子體系的量子化學(xué)計(jì)算一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域，尤其是生物大分子體系的理論研究具有重要意義。由于量子化學(xué)可以在分子、電子水平上對(duì)體系進(jìn)行精細(xì)的理論研究，是其它理論研究方法所難以替代的。因此要深入理解有關(guān)酶的催化作用、基因的復(fù)制與突變、藥物與受體之間的識(shí)別與結(jié)合過(guò)程及作用方式等，都很有必要運(yùn)用量子化學(xué)的方法對(duì)這些生物大分子體系進(jìn)行研究。毫無(wú)疑問(wèn)，這種研究可以幫助人們有目的地調(diào)控酶的催化作用,甚至可以有目的地修飾酶的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)并合成人工酶；可以揭示遺傳與變異的奧秘,進(jìn)而調(diào)控基因的復(fù)制與突變，使之造福于人類(lèi)；可以根據(jù)藥物與受體的結(jié)合過(guò)程和作用特點(diǎn)設(shè)計(jì)高效低毒的新藥等等，可見(jiàn)運(yùn)用量子化學(xué)的手段來(lái)研究生命現(xiàn)象是十分有意義的。

綜上所述，我們可以看出在材料、能源以及生物大分子體系研究中，量子化學(xué)發(fā)揮了重要的作用。在近十幾年來(lái)，由于電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和普及，量子化學(xué)計(jì)算變得更加迅速和方便?？梢灶A(yù)言，在不久的將來(lái)，量子化學(xué)將在更廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

【關(guān)鍵詞】：量子通信技術(shù)；電力信息；保密傳輸；應(yīng)用

1、技術(shù)原理

1.1量子通信原理

量子通信技術(shù)以量子密鑰分配技術(shù)為基礎(chǔ)，該技術(shù)利用單光子不可分割、量子態(tài)不可復(fù)制的特性實(shí)現(xiàn)通信、雙方的安全密鑰分配，結(jié)合“一次一密”實(shí)現(xiàn)不可破譯的無(wú)條件安全加密通信。光在沿著傳播方向前進(jìn)的同時(shí)，也在垂直的方向上振動(dòng)，該振動(dòng)是一種量子狀態(tài)。不同于傳統(tǒng)數(shù)字光通信，量子通信能夠?qū)⑿畔⒕幋a并加載到單光子的振動(dòng)方向上，根據(jù)單光子不可分割、量子態(tài)不可復(fù)制的特性，量子狀態(tài)是無(wú)法被精確復(fù)制的。在量子加密的傳輸過(guò)程中，任何的竊聽(tīng)行為都會(huì)對(duì)量子狀態(tài)造成擾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了通信雙方對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)監(jiān)視，能夠察覺(jué)到數(shù)據(jù)被竊聽(tīng)并進(jìn)行規(guī)避。因此，通過(guò)量子狀態(tài)的傳輸，雙方可根據(jù)量子狀態(tài)協(xié)商將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)，形成完全隨機(jī)的加密密鑰，以實(shí)現(xiàn)對(duì)原數(shù)據(jù)“一次一密”的加密保護(hù)。即使密文在傳輸過(guò)程被竊取，竊取者也無(wú)法計(jì)算出完全隨機(jī)的密鑰并對(duì)其破解，由此最大限度地保障了數(shù)據(jù)的安全性。

1.2量子加密系統(tǒng)

量子保密通信系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的基本模型如圖1所示。該系統(tǒng)需要兩種信道，一種是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)原來(lái)傳輸所用的經(jīng)典信道，一種是量子密鑰傳輸所用的單獨(dú)信道，目前該信道必須為裸纖直連。雙方密鑰生成器通過(guò)對(duì)發(fā)送單光子量子態(tài)的判斷，將量子態(tài)按協(xié)商的規(guī)律轉(zhuǎn)為二進(jìn)制碼，因?yàn)閱喂庾拥臓顟B(tài)發(fā)送是完全隨機(jī)的，且在傳輸過(guò)程中不可能被竊取，因此雙方最終能夠生成相同的完全隨機(jī)的二進(jìn)制密鑰。通過(guò)量子加密機(jī)，將原數(shù)據(jù)與密鑰進(jìn)行“一次一密”，加密后經(jīng)發(fā)送機(jī)在原來(lái)的經(jīng)典信道上進(jìn)行傳輸。對(duì)方用相同的密鑰解密即可。、 圖1量子加密系統(tǒng)基本模型

2、量子通信技術(shù)的應(yīng)用

2.1應(yīng)用場(chǎng)景

將量子通信技術(shù)應(yīng)用于電力信息系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)和管理信息業(yè)務(wù)的信息數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)。首先，針對(duì)電力行業(yè)中的電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)生產(chǎn)的安全保護(hù)。如涉及電網(wǎng)生產(chǎn)的保護(hù)、安控、調(diào)度電話、調(diào)度自動(dòng)化等，這些數(shù)據(jù)網(wǎng)是電力安全生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，承載著電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)與控制指令，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有重要意義。采用量子通信方式保護(hù)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、配網(wǎng)自動(dòng)化等，可實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)信息的安全傳輸。其次，電力系統(tǒng)企業(yè)管理信息，如企業(yè)人力資源、辦公系統(tǒng)、郵件系統(tǒng)、電視電話系統(tǒng)、營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)等，承載著重要敏感數(shù)據(jù)，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行也起著重要支撐作用，這些數(shù)據(jù)的泄露會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)的危險(xiǎn)。因此在該場(chǎng)景下，利用量子加密技術(shù)M行數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)同樣具備可行性。最后，電力數(shù)據(jù)的信息災(zāi)備是保障電網(wǎng)安全的最后一道防線，當(dāng)出現(xiàn)自然原因或人為因素導(dǎo)致電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)癱瘓時(shí)，異地的信息數(shù)據(jù)災(zāi)備就起了重要作用，及時(shí)的數(shù)據(jù)恢復(fù)能夠保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所以對(duì)于電力系統(tǒng)異地或同城的數(shù)據(jù)災(zāi)備，仍然也需要高可靠的加密方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全保護(hù)。同樣量子保密通信系統(tǒng)可應(yīng)用于該場(chǎng)景中。

2.2物理架構(gòu)部署

對(duì)于目前的量子保密通信系統(tǒng)，除經(jīng)典信道傳輸密文外，還需要一條專(zhuān)門(mén)用于傳輸量子密鑰的光纖信道。由于技術(shù)發(fā)展的局限性，該信道的限制條件比較嚴(yán)格。首先，量子密鑰信道必須是裸纖傳輸，即兩點(diǎn)間傳輸?shù)墓饫w不能經(jīng)過(guò)光放大器、光交換、路由器等設(shè)備，只能通過(guò)物理方式進(jìn)行跳接，且不能與其他承載業(yè)務(wù)共用光纖。所以若在電力行業(yè)應(yīng)用量子通信技術(shù)，必須提前考慮量子信道是否具有纖芯資源。其次，單站點(diǎn)之間的光纖距離在50km左右、總損耗在13dB內(nèi)，如果距離遠(yuǎn)大于此，就會(huì)使得量子密鑰在傳輸中因過(guò)大損耗產(chǎn)生精確度的缺失。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子通信，就必須建立中繼站實(shí)現(xiàn)量子密鑰的中轉(zhuǎn)，保證發(fā)端與接收端最終能夠生成相同的加密/解密密鑰。

2.3電力系統(tǒng)量子通信網(wǎng)規(guī)劃

第一，利用量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，建立遠(yuǎn)距離、跨大區(qū)，甚至跨大洲的國(guó)際量子通信互聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)目前國(guó)家已部署的量子衛(wèi)星地面接收站情況，可考慮將新疆南山接收站與河北興隆地面接收站作為跨省互聯(lián)試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)東西部的電力信息傳輸，并作為東西部其他城域網(wǎng)接入的集合點(diǎn)。同時(shí)，利用國(guó)家建立的京滬干線，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)在京滬主干線的接入，完成南北部互通，并在京滬沿線將經(jīng)過(guò)的各網(wǎng)省以量子通信方式接入，實(shí)現(xiàn)從干線到各點(diǎn)的擴(kuò)散和延長(zhǎng)。

第二，前期可在重要城市建立城域內(nèi)的量子通信網(wǎng)，對(duì)電力重要業(yè)務(wù)的保護(hù)進(jìn)行驗(yàn)證和應(yīng)用，為后續(xù)量子通信在電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用提供試點(diǎn)基礎(chǔ)。利用國(guó)家建立的城市量子通信實(shí)驗(yàn)網(wǎng)資源并考慮政治、經(jīng)濟(jì)重要地區(qū)，可選取北京、濟(jì)南、合肥、上海等地自主建立區(qū)域量子通信網(wǎng)絡(luò)。

結(jié)語(yǔ)

量子通信技術(shù)作為信息通信領(lǐng)域重要的發(fā)展方向，探索其在電力信息系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常有意義和前瞻性的工作。本文通過(guò)對(duì)量子通信技術(shù)原理和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并結(jié)合電力行業(yè)中對(duì)重要數(shù)據(jù)的安全傳輸需求性，提出將量子通信技術(shù)應(yīng)用于電力信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。借助量子通信的高可靠性和不可破譯性，為電力信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全提供了一種可適用的解決方案。通過(guò)對(duì)電力行業(yè)的現(xiàn)狀分析，提出了量子通信在電力行業(yè)的適用場(chǎng)景，為后續(xù)的實(shí)際建設(shè)和驗(yàn)證提供了指導(dǎo)方向。同時(shí)針對(duì)目前存在的問(wèn)題給出了后續(xù)的建議和量子通信網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]周正威，陳巍，孫方穩(wěn)，等.量子信息技術(shù)縱覽[J].科學(xué)通報(bào)，2012（12）：10-12.

篇7

關(guān)鍵詞：量子通信 量子糾纏 隔空傳物

中圖分類(lèi)號(hào)：TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2012）10-0060-01

1、概論

量子技術(shù)于上個(gè)世紀(jì)八十年代誕生并在二十世紀(jì)末在國(guó)際學(xué)術(shù)界引起了巨大興趣和高度重視。以量子糾纏為原理的量子信息技術(shù)突破了現(xiàn)有信息技術(shù)的物理極限，在通信科學(xué)領(lǐng)域中提供新的原理和方法。二十一世紀(jì)信息科學(xué)將從“經(jīng)典”時(shí)代跨越到“量子”時(shí)代，其發(fā)展將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)軍事、國(guó)防安全等都有著直接而重大的影響，各國(guó)都將量子技術(shù)作為重大戰(zhàn)略點(diǎn)投入并發(fā)展。

2、量子糾纏技術(shù)

量子糾纏是一種存在于多種量子系統(tǒng)中的一種子系統(tǒng)。從測(cè)量學(xué)的角度分析，量子糾纏的結(jié)果無(wú)法獨(dú)立于單獨(dú)的系統(tǒng)且必定聯(lián)系其他系統(tǒng)的參數(shù)。通常，一個(gè)量子是無(wú)法產(chǎn)生糾纏態(tài)的，至少要有兩個(gè)量子位。假設(shè)由C和D構(gòu)成一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)，如果其量子態(tài)不能表示為該系統(tǒng)的糾纏態(tài)，則此復(fù)合系統(tǒng)的波函數(shù)不能表示為該子系統(tǒng)的直積：

常見(jiàn)的糾纏態(tài)有：兩個(gè)粒子構(gòu)成的貝爾基，它兩兩相交且具有最大的糾纏態(tài)；三個(gè)粒子構(gòu)成的GHZ糾纏態(tài)等。

量子糾纏的實(shí)質(zhì)是一種微觀的多系統(tǒng)之間的一種非定域的關(guān)聯(lián)，它是傳遞量子信息的通道，這也是用于實(shí)現(xiàn)量子通信的基礎(chǔ)。

3、量子通信技術(shù)

量子通信是以量子糾纏技術(shù)作為基礎(chǔ)，通過(guò)量子糾纏所產(chǎn)生的連鎖效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳遞的一種新型的通信方式。量子通信結(jié)合了量子論和信息論，主要應(yīng)用于量子密碼通信，遠(yuǎn)程傳態(tài)等。

量子通信的信息單位稱(chēng)為量子比特（qubit），它是兩種邏輯態(tài)的疊加。在量子通信中，我們用量子態(tài)來(lái)表示信息，信息傳遞和信息處理中遇到的問(wèn)題都采用量子理論來(lái)處理，其中，信息的傳輸是利用量子態(tài)在量子通道中的傳送，信息的處理和計(jì)算是利用量子態(tài)的幺正變換，信息的提取是對(duì)量子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。

我們看到，信息一旦量子化，則量子力學(xué)便成為了實(shí)現(xiàn)量子通信的物理基礎(chǔ)，量子具有如下特性：

（1）量子的糾纏性。

（2）量子的不可克隆性。

（3）量子的疊加性和相干性。

在量子通信系統(tǒng)中，兩個(gè)共享信息的人必須共享兩個(gè)幾乎一致的成對(duì)的量子（如光子），當(dāng)其中一個(gè)量子攜帶了信息，則此信息會(huì)消失或者重現(xiàn)在另一個(gè)光子上，以此實(shí)現(xiàn)“不加外力”方式傳輸信息。所謂的“不加外力”傳輸是指信息在一個(gè)地方消失，又能在另一個(gè)地方重現(xiàn)的過(guò)程。由于報(bào)文是一種“不加外力”方式傳輸信息，因此，量子通信中的發(fā)信者與收信者利用報(bào)文方式傳輸所共享的量子的數(shù)量取決于發(fā)送報(bào)文本身的長(zhǎng)度。由于量子只能成對(duì)產(chǎn)生且只能在一對(duì)發(fā)送者和接受者之間進(jìn)行傳輸，所以量子通信網(wǎng)絡(luò)也只能是一個(gè)鏈路一個(gè)鏈路地建立。

量子通信的特點(diǎn)在于量子通信中的信息傳遞可以不通過(guò)通信雙方之間的空間，從而使得通信不會(huì)受到空間環(huán)境的制約與影響；量子通信的傳輸線路時(shí)延可以為0，是最快的通信方式；量子通信中，第三方是無(wú)法進(jìn)行干擾和竊聽(tīng)。信息的載體—量子，是完全只保存在通信雙方處；量子通信不存在任何電磁輻射污染，屬于環(huán)保型新技術(shù)。

4、量子通信前沿

量子通信的實(shí)現(xiàn)方式通常有兩種：

（1）利用量子耦合技術(shù)，制造出多粒子的量子耦合態(tài)。

（2）利用生物技術(shù)，建立意識(shí)生物的意識(shí)器官之間的某種量子耦合。

今年五月，中國(guó)科學(xué)院成功實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離量子通信隱態(tài)傳輸。量子的運(yùn)動(dòng)不遵循中學(xué)學(xué)過(guò)的牛頓定律和麥克斯韋電磁定律，也不遵循描述宏觀物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的相對(duì)論。量子通信最突出的是不能同時(shí)滿足實(shí)在性和定域性。由于量子處于所有可能狀態(tài)的疊加態(tài)，當(dāng)你以不同方式觀測(cè)它時(shí)，它才明確呈現(xiàn)出特定的狀態(tài)，呈現(xiàn)何種狀態(tài)與觀測(cè)者和觀測(cè)方式有關(guān)。其實(shí)現(xiàn)量子通信隱態(tài)傳輸原理如下：第一，把相干的兩個(gè)量子A和B分別傳送到信息的發(fā)端和收端；第二，另取一個(gè)量子C（這個(gè)C就是要被傳輸?shù)臇|西），在發(fā)端對(duì)A和C做某種聯(lián)合測(cè)量；第三，通過(guò)經(jīng)典信道（比如打電話、發(fā)郵件等）把聯(lián)合測(cè)量A與C的結(jié)果告知B；第四，收端在得知A與C聯(lián)合測(cè)量的結(jié)果之后，做某種運(yùn)算（或測(cè)量），運(yùn)算之后B的狀態(tài)與C在測(cè)量之前的狀態(tài)就一致了（在發(fā)端對(duì)A和C進(jìn)行測(cè)量的瞬間，由于A和B是相干的，B的狀態(tài)也受到了某種程度的影響，這種影響，是C的初始狀態(tài)可以在B上還原的根本原因）。到此為止，量子C在發(fā)端消失了（對(duì)量子的測(cè)量會(huì)導(dǎo)致量子狀態(tài)的變化，從這個(gè)意義上講，測(cè)量之后的C已經(jīng)不是原來(lái)的C了），它又出現(xiàn)在收端（收端量子B的狀態(tài)與原來(lái)C的狀態(tài)相同，從這個(gè)意義上講，C在收端重現(xiàn)了）。具體到物體從某地消失，瞬間又出現(xiàn)在另外的地方，從上面的解釋可以知道，單從物理原理上說(shuō)是可能的。更嚴(yán)格的說(shuō)法是物體在某地被銷(xiāo)毀，然后在另一地用相同的原料被重構(gòu)。

與現(xiàn)在的通信方式相比，量子通信最大的特點(diǎn)是信道資源不再是瓶頸，甚至不再是有限的，量子信道的容量無(wú)限大，量子態(tài)傳輸?shù)乃俣葻o(wú)限快，而且量子態(tài)的傳輸無(wú)法攔截，因而是絕對(duì)安全的。

參考文獻(xiàn)

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特斯拉增強(qiáng)型自動(dòng)輔助駕駛

機(jī)構(gòu)：特斯拉電動(dòng)汽車(chē)公司

創(chuàng)新是特斯拉的主題、是特斯拉的核心，特斯拉增強(qiáng)型自動(dòng)輔助駕駛，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)人、車(chē)、路和諧互聯(lián)的未來(lái)交通。

場(chǎng)景應(yīng)用：當(dāng)駕駛員使用鑰匙啟用召喚功能，車(chē)輛會(huì)自動(dòng)駛出車(chē)庫(kù)，并探測(cè)駕駛員所在位置，?？康今{駛員附近，隨后駕駛員進(jìn)入車(chē)輛，發(fā)動(dòng)汽車(chē)上路，開(kāi)始感受一段融合了尖端科技所帶來(lái)的愉快旅程。

IBM Watson 2016

機(jī)構(gòu)：國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司

科學(xué)都是在于發(fā)現(xiàn)，在于探索，在于求知，而科技在于發(fā)明，在于創(chuàng)造，在于造福人類(lèi)。

場(chǎng)景應(yīng)用：Watson在未來(lái)醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用將大放異彩。遠(yuǎn)程醫(yī)療依然需要一位醫(yī)生對(duì)遠(yuǎn)端的醫(yī)生提供指導(dǎo)，而Watson計(jì)算機(jī)將來(lái)可以同時(shí)為老少邊窮的醫(yī)院提供技術(shù)支撐。試想一下，計(jì)算機(jī)可以看得懂所有的化驗(yàn)報(bào)告、醫(yī)學(xué)圖像、MIT片；試想一下，計(jì)算機(jī)可以看得懂基因圖譜。這樣一來(lái)，老少邊窮的醫(yī)院可以獲得等同于三甲醫(yī)院的服務(wù)，這是遠(yuǎn)程醫(yī)療無(wú)法比擬的。

以飛天開(kāi)放平臺(tái)為基礎(chǔ)的大規(guī)模分布式高可用電子商務(wù)交易處理平臺(tái)

機(jī)構(gòu)：阿里巴巴（中國(guó)）軟件有限公司浙江螞蟻小微金融服務(wù)集團(tuán)有限公司

飛天平臺(tái)在電子商務(wù)交易平臺(tái)基礎(chǔ)之上，不斷推出人工智能服務(wù)，端到端完整的購(gòu)物支付購(gòu)買(mǎi)場(chǎng)景現(xiàn)在已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。

場(chǎng)景應(yīng)用：以飛天開(kāi)放平臺(tái)為基礎(chǔ)的阿里巴巴大規(guī)模、分布式、高可用電子商務(wù)交易處理平臺(tái)，具備支撐每秒數(shù)十萬(wàn)筆的高并發(fā)交易能力和彈性伸縮能力，為幾億用戶提供安全、便捷、個(gè)性化的購(gòu)物體驗(yàn)，并已通過(guò)阿里云對(duì)外服務(wù)，實(shí)現(xiàn)普惠科技價(jià)值。

卡巴斯基工控安全平臺(tái)2016

機(jī)構(gòu)：卡巴斯基實(shí)驗(yàn)室

技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，給企業(yè)和工業(yè)帶來(lái)了很多機(jī)遇，現(xiàn)在所有的設(shè)備都可以連網(wǎng)，但與此同時(shí)，也給社會(huì)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。因此，我們必須要有新的技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)和威脅。

場(chǎng)景應(yīng)用：KICS軟件可以保護(hù)各個(gè)行業(yè)的工業(yè)企業(yè)，包括能源行業(yè)、化工行業(yè)、油氣行業(yè)、鋼鐵制造、水資源管理、食品加工等等，而且KICS在保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)工業(yè)流程。

量子通信技術(shù)

機(jī)構(gòu)：中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心

篇9

關(guān)鍵詞： FPGA； Verilog HDL； VGA顯示； 量子點(diǎn)； 波形顯示與標(biāo)記

中圖分類(lèi)號(hào)： TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）06?0101?03

量子點(diǎn)（Quantum Dot，QD）[1]，是準(zhǔn)零維的納米材料，由少量的原子所構(gòu)成。STM?MBE是可制備和掃描量子點(diǎn)材料的先進(jìn)設(shè)備，STM?MBE即掃描隧道顯微鏡和超高真空分子束外延聯(lián)合系統(tǒng)，分子束外延（MBE）是一種物理氣相沉積的材料制備方式，利用MBE設(shè)備可以高精度地制備原子單層級(jí)的平整薄膜[2]， 掃描隧道顯微鏡（STM）的工作原理是電子的隧道效應(yīng)，通過(guò)隧道電流的大小反應(yīng)樣品表面的形貌。利用STM?MBE制備量子點(diǎn)時(shí)，需要利用量子點(diǎn)波形來(lái)觀察和標(biāo)記量子點(diǎn)的高度以確定量子點(diǎn)生長(zhǎng)的優(yōu)劣和表面形貌?；诖朔N需求，本文利用FPGA控制來(lái)實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)波形的VGA顯示。由于FPGA技術(shù)的迅速發(fā)展，F(xiàn)PGA能夠滿足靈活性和穩(wěn)定性的要求，在圖像采集和處理方面得到了廣泛的應(yīng)用[3]。VGA顯示具有分辨率高、顯示速率快、顏色豐富等優(yōu)點(diǎn)[4]，利用FPGA控制實(shí)現(xiàn)波形的VGA顯示不僅能優(yōu)化量子點(diǎn)波形的顯示效果，而且系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、應(yīng)用靈活的優(yōu)點(diǎn)。本文的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件環(huán)境為Quartus Ⅱ11.0，采用的FPGA芯片型號(hào)為ALTERA Cyclone IV 系列，利用Verilog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)量子點(diǎn)VGA波形顯示的控制；同時(shí)在量子點(diǎn)波形顯示的基礎(chǔ)上，利用FPGA控制實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示的波形圖的任意節(jié)點(diǎn)做自動(dòng)或者手動(dòng)標(biāo)記，從而進(jìn)一步方便于制備量子點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。

1 系統(tǒng)原理

1.1 系統(tǒng)原理框圖

在QuartusⅡ11.0的軟件環(huán)境下，采用Cyclone IV 系列的FPGA芯片，并在此環(huán)境內(nèi)搭載AD量子點(diǎn)波形數(shù)據(jù)采集模塊、存儲(chǔ)器模塊、VGA控制模塊、VGA顯示模塊、標(biāo)記控制模塊等。AD量子點(diǎn)波形數(shù)據(jù)采集模塊將采集的量子點(diǎn)波形數(shù)據(jù)處理后存入存儲(chǔ)器模塊，通過(guò)定制存儲(chǔ)器模塊，可以將量子點(diǎn)波形的數(shù)據(jù)存入緩存中，VGA控制模塊在時(shí)鐘信號(hào)（CLK）的作用下通過(guò)HSYNC（行同步）、VSYNC（幀同步）信號(hào)和RGB數(shù)據(jù)來(lái)控制VGA顯示器的顯示，標(biāo)記控制模塊通過(guò)State Machine（狀態(tài)機(jī)）和Counter（計(jì)數(shù)器）控制標(biāo)記在整個(gè)屏幕的移動(dòng)，系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

1.2 VGA顯示原理

在FPGA設(shè)計(jì)中，只需利用很少的資源就能產(chǎn)生VGA的各種控制信號(hào)[5]，如時(shí)序、色彩、分辨率等。目前絕大多數(shù)的VGA顯示器采用光柵掃描，即從上到下掃過(guò)每一行，在每一行內(nèi)從左到右掃描。在VGA中，行同步脈沖在光柵掃描線需要回到屏幕的左邊（水平開(kāi)始位置）的時(shí)候插入，場(chǎng)同步脈沖在光柵掃描線需要回到屏幕的上方（垂直開(kāi)始位置）的時(shí)候插入。VGA的色彩原理是通過(guò)對(duì)Red，Green，Blue三個(gè)顏色通道的變化以及它們之間的疊加來(lái)得到各種各樣的顏色，通過(guò)三種顏色的亮度值從0～255的不同產(chǎn)生出其他各種顏色。RGB為像素?cái)?shù)據(jù)，在沒(méi)有圖像投射到屏幕時(shí)插入消隱信號(hào)，當(dāng)消隱信號(hào)有效時(shí)，RGB信號(hào)無(wú)效，屏幕不顯示數(shù)據(jù)。

圖2是VGA掃描行數(shù)據(jù)時(shí)序圖，H是行同步脈沖信號(hào)。產(chǎn)生行同步脈沖信號(hào)HSYNC的周期H=H1+H2+ H3+H4，其中H1是同步信號(hào)時(shí)間，H2為消隱后肩時(shí)間，H3為數(shù)據(jù)有效時(shí)間，H4為行消隱前肩時(shí)間。場(chǎng)同步時(shí)序與行同步時(shí)序類(lèi)似，即為顯示一屏數(shù)據(jù)的時(shí)序。以分辨率640×480為例[6]，刷新頻率為60 Hz，顯示器每秒掃描60場(chǎng)數(shù)據(jù)，但是VGA在實(shí)際工作時(shí)并非每行掃描640個(gè)點(diǎn)，每場(chǎng)掃描480行數(shù)據(jù)，而是每行800個(gè)像素點(diǎn)[7]，每場(chǎng)525行數(shù)據(jù)。每行800個(gè)像素點(diǎn)中包括H4 16個(gè)點(diǎn)，H1 96個(gè)點(diǎn)，H2 48個(gè)點(diǎn)以及有效圖像像素點(diǎn)H3 640個(gè)，場(chǎng)數(shù)據(jù)與此類(lèi)似，由此點(diǎn)像素的時(shí)鐘頻率為：800×525×60 = 25.2 MHz。

2 量子點(diǎn)波形的VGA顯示與標(biāo)記

2.1 波形的顯示

圖3是經(jīng)MBE設(shè)備生長(zhǎng)的InGaAs量子點(diǎn)的STM掃描圖（1 000 nm×1 000 nm）。圖中的白色直線下的4個(gè)量子點(diǎn)是本實(shí)驗(yàn)所選取的4個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)所要顯示的波形是這4個(gè)量子點(diǎn)的高度，顯示的波形圖能更加精確地反映InGaAs量子點(diǎn)的表面形貌以及量子點(diǎn)生長(zhǎng)優(yōu)劣。

STM?MBE聯(lián)合系統(tǒng)的組成為生長(zhǎng)量子點(diǎn)設(shè)備和掃描量子點(diǎn)設(shè)備，掃描設(shè)備又包含掃描顯示和數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)輸出部分有USB接口。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的AD量子點(diǎn)波形數(shù)據(jù)采集模塊就是通過(guò)數(shù)據(jù)輸出的USB接口采集量子點(diǎn)的高度掃描數(shù)據(jù)[8]。這些掃描數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器模塊的緩存中[9]，通過(guò)VGA控制模塊的讀取和控制[10]。這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為波形并在VGA顯示器上顯示。圖4是實(shí)驗(yàn)選取的4個(gè)量子點(diǎn)的波形圖。由波形圖可以看出，從左至右的4個(gè)量子點(diǎn)，第2個(gè)量子點(diǎn)的生長(zhǎng)高度較其他3個(gè)較低，表面較凹，波形圖比較直觀地反映出了量子點(diǎn)的表面形貌，十分便于量子點(diǎn)生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)與分析。

2.2 波形的標(biāo)記

在實(shí)際的量子點(diǎn)生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，不僅需要觀察量子點(diǎn)的STM掃描圖、量子點(diǎn)高度的波形圖， 也需要對(duì)某些量子點(diǎn)做標(biāo)記，如標(biāo)記生長(zhǎng)的不好的量子點(diǎn)或者生長(zhǎng)的符合要求的量子點(diǎn)。本文以選取的的4個(gè)量子點(diǎn)為例，利用FPGA控制實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)波形的自動(dòng)標(biāo)記和手動(dòng)標(biāo)記。

實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)波形的自動(dòng)標(biāo)記是利用VGA顯示器光柵掃描從左至右，從上至下的掃描方式。如圖5所示，在分辨率為H×V的VGA顯示畫(huà)面中，假設(shè)要分別對(duì)波形圖上的A，B兩點(diǎn)做自動(dòng)標(biāo)記，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中整條波形的RGB色彩是一致的特點(diǎn)，即為白色，即RGB色彩值為（255，255，255），Red為255，Green為255，Blue為255，設(shè)A點(diǎn)坐標(biāo)為（XA，YA），則XA為掃描到的波形上的第1個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)，且YA為場(chǎng)方向上的縱坐標(biāo)最小值，于是即可在此坐標(biāo)值上做下標(biāo)記；同理，對(duì)于B點(diǎn)，令B點(diǎn)坐標(biāo)為（XB，YB），YB為場(chǎng)方向最后一行掃描到的波形上的第一個(gè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)，且YB為縱坐標(biāo)最大值，于是即可在此坐標(biāo)值做下標(biāo)記。圖6為加標(biāo)記后的量子點(diǎn)波形圖，通過(guò)FPGA的控制和Verilog HDL，圓形標(biāo)記能自動(dòng)添加在量子點(diǎn)波形的最高（最低）轉(zhuǎn)折點(diǎn)和最高（最低）波峰點(diǎn)，這些標(biāo)記有助于在量子點(diǎn)生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中分析量子點(diǎn)的生長(zhǎng)優(yōu)劣以及表面形貌的變化。

實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)波形的手動(dòng)標(biāo)記的重點(diǎn)在于標(biāo)記的移動(dòng)，本實(shí)驗(yàn)中VGA顯示的分辨率為640×480，選取的時(shí)鐘為25 MHz，則由于對(duì)應(yīng)的周期為40 ns，標(biāo)記移動(dòng)速度太快，無(wú)法觀測(cè)標(biāo)記移動(dòng)，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，在Verilog狀態(tài)機(jī)中選用18位的計(jì)數(shù)器，在FPGA的控制按鍵有效時(shí)，計(jì)數(shù)器每計(jì)到18個(gè)1時(shí)標(biāo)記在VGA顯示器上移動(dòng)一個(gè)像素點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)記上下左右任意位置的移動(dòng)。

在圖6自動(dòng)標(biāo)記的基礎(chǔ)上，利用Verilog HDL定義FPGA上的控制按鍵，通過(guò)不同按鍵的控制，可使標(biāo)記靈活地進(jìn)行自定義的移動(dòng)。

3 結(jié) 語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)利用FPGA控制實(shí)現(xiàn)了STM?MBE量子點(diǎn)波形的VGA顯示，且同時(shí)實(shí)現(xiàn)了量子點(diǎn)波形圖的手動(dòng)和自動(dòng)標(biāo)記，充分發(fā)揮了FPGA在實(shí)現(xiàn)圖像采集與控制方面的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)實(shí)踐證明實(shí)驗(yàn)方法易于操作，且顯示效果好，成本低，十分便于在量子點(diǎn)生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中分析量子點(diǎn)的生長(zhǎng)狀況，描述量子點(diǎn)的表面形貌。本次實(shí)驗(yàn)采取的VGA分辨率為640×480。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，若單次顯示的量子點(diǎn)數(shù)量較多，還可根據(jù)需求選用更大的分辨率。不僅可以提升顯示效果，還能顯示更多的波形，充分說(shuō)明了此方法的靈活性與實(shí)用性。

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篇10

關(guān)鍵詞：量子力學(xué)；教學(xué)探索；普通高校

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）50-0212-02

一、概論

量子力學(xué)從建立伊始就得到了迅速的發(fā)展，并很快融合其他學(xué)科，發(fā)展建立了量子化學(xué)、分子生物學(xué)等眾多新興學(xué)科。曾謹(jǐn)言曾說(shuō)過(guò)，量子力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，也許會(huì)對(duì)21世紀(jì)人類(lèi)的物質(zhì)文明有更深遠(yuǎn)的影響[1]。

地處西部地區(qū)的貴州省，基礎(chǔ)教育水平相對(duì)落后。表1列出了2005年到2012年來(lái)的貴州省高考二本理科錄取分?jǐn)?shù)線，從中可知：自2009年起二本線已經(jīng)低于60%的及格線，并呈顯越來(lái)越低的趨勢(shì)。對(duì)于地方性新升本的普通本科學(xué)校來(lái)講，其生源質(zhì)量相對(duì)較低。同時(shí)，在物理學(xué)（師范）專(zhuān)業(yè)大部分學(xué)生畢業(yè)后的出路主要是中學(xué)教師、事業(yè)單位一般工作人員及公務(wù)員，對(duì)量子力學(xué)的直接需求并不急切。再加上量子力學(xué)的“曲高和寡”，學(xué)生長(zhǎng)期以來(lái)形成學(xué)之無(wú)用的觀念，學(xué)習(xí)意愿很低。在課時(shí)安排上，隨著近年教育改革的推進(jìn)，提倡重視實(shí)習(xí)實(shí)踐課程、注重學(xué)生能力培養(yǎng)的觀念的深入，各門(mén)課程的教學(xué)時(shí)數(shù)被壓縮，量子力學(xué)課程課時(shí)從72壓縮至54學(xué)時(shí)，課時(shí)被壓縮25%。

總之，在學(xué)校生源質(zhì)量逐年下降、學(xué)生學(xué)習(xí)意愿逐年降低，且課時(shí)量大幅減少的情況下，教師的教學(xué)難度進(jìn)一步增大。以下本人結(jié)合從2005至10級(jí)《量子力學(xué)》的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談一下教學(xué)方面的思考。

二、依據(jù)學(xué)生情況，合理安排教學(xué)內(nèi)容

1.根據(jù)班級(jí)的基礎(chǔ)區(qū)別化對(duì)待，微調(diào)課程內(nèi)容。考慮到我校學(xué)生的實(shí)際情況和需要，教學(xué)難度應(yīng)與重點(diǎn)院校學(xué)生有差別。同時(shí)，通過(guò)前一屆的教學(xué)積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)后續(xù)教學(xué)應(yīng)有小的調(diào)整。在備課時(shí)，通過(guò)微調(diào)教學(xué)內(nèi)容來(lái)適應(yīng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力不同的學(xué)生。比如，通過(guò)課堂教學(xué)及作業(yè)的反饋，了解該班學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，再根據(jù)班級(jí)學(xué)習(xí)狀況的不同，進(jìn)行后續(xù)課程內(nèi)容的微調(diào)。教學(xué)中注重量子力學(xué)基本概念、規(guī)律和物理思想的展開(kāi)，降低教學(xué)內(nèi)容的深度，注重面上的擴(kuò)展，進(jìn)行全方位拓寬、覆蓋，特別是降低困難題目在解題方面要求，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)的畏難心理。

2.照顧班內(nèi)大多數(shù)，適當(dāng)降低數(shù)學(xué)推導(dǎo)難度。對(duì)于教學(xué)過(guò)程中將要碰到的數(shù)學(xué)問(wèn)題，可采取提前布置作業(yè)的方法，讓學(xué)生主動(dòng)去復(fù)習(xí)，再輔以教師課堂講解復(fù)習(xí)，以解決學(xué)生因?yàn)閿?shù)學(xué)基礎(chǔ)差而造成的理解困難。同時(shí)，可以通過(guò)補(bǔ)充相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，細(xì)化推導(dǎo)過(guò)程，降低推導(dǎo)難度來(lái)解決。比如：在講解態(tài)和力學(xué)量的表象時(shí)[2]，要求學(xué)生提前復(fù)習(xí)線性代數(shù)中矩陣特征值、特征向量求解及特征向量的斯密特正交化方法。使學(xué)生掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，這對(duì)理解算符本征方程的本征值和本征函數(shù)起了很大的推動(dòng)作用。

3.注重量子論思想的培養(yǎng)。量子論的出現(xiàn)，推動(dòng)了哲學(xué)的發(fā)展，給傳統(tǒng)的時(shí)空觀、物質(zhì)觀等帶來(lái)了巨大的沖擊，舊的世界觀在它革命性的沖擊下分崩離析，新的世界觀逐漸形成。量子力學(xué)給出了一套全新的思維模式和解決問(wèn)題的方法，它的思維模式跟人們的直覺(jué)和常識(shí)格格不入，一切不再連續(xù)變化，而是以“量子”的模式一份一份的增加或減少。地方高校的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，不愿意動(dòng)手推導(dǎo)，學(xué)習(xí)興趣較低，量子力學(xué)的教學(xué)，對(duì)學(xué)生量子論思維方式的培養(yǎng)就顯得尤為重要。為了完成從經(jīng)典理論到量子理論思維模式的轉(zhuǎn)變，概念的思維方式是基礎(chǔ)、是重中之重。通過(guò)教師的講解，使學(xué)生理解量子力學(xué)的思考方式，并把經(jīng)典物理中機(jī)械唯物主義的絕對(duì)的觀念和量子力學(xué)中的概率的觀念相聯(lián)系起來(lái)，在生活中能夠利用量子力學(xué)的思維方式思考問(wèn)題，從而達(dá)到學(xué)以致用的目的。

4.跟蹤科學(xué)前沿，隨時(shí)更新科研進(jìn)展?？茖W(xué)是不斷向前發(fā)展的，而教材自從編好之后多年不再變化，致使本領(lǐng)域的最新研究成果，不能在教材中得到及時(shí)體現(xiàn)。而發(fā)生在眼下的事件，最新的東西才是學(xué)生感興趣的。因此，我們可以利用學(xué)生的這種心理，通過(guò)跟蹤科學(xué)前沿，及時(shí)補(bǔ)充量子力學(xué)進(jìn)展到教學(xué)內(nèi)容中的方式，來(lái)提高學(xué)習(xí)量子力學(xué)的興趣。教師利用量子力學(xué)基本原理解釋當(dāng)下最具轟動(dòng)性的科技新聞，提高量子力學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生利用基本原理解釋現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

三、更新教學(xué)手段，提高教學(xué)效率

1.拓展手段，量子力學(xué)可視化。早在上世紀(jì)90年代初，兩位德國(guó)人就編制完成了名為IQ的量子力學(xué)輔助教學(xué)軟件，并在此基礎(chǔ)上出版了《圖解量子力學(xué)》。該書(shū)采用二維網(wǎng)格圖形和動(dòng)畫(huà)技術(shù)，形象地表述量子力學(xué)的基本內(nèi)容，推動(dòng)了量子力學(xué)可視化的前進(jìn)。近幾年計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的迅速提高，將計(jì)算物理學(xué)方法和動(dòng)畫(huà)技術(shù)相結(jié)合，再輔以數(shù)學(xué)工具模擬，應(yīng)用到量子力學(xué)教學(xué)的輔助表述上，使量子力學(xué)可視化。通過(guò)基本概念和原理形象逼真的表述，學(xué)生理解起來(lái)必將更加輕松，其理解能力也會(huì)得到提高。

2.適當(dāng)引入英語(yǔ)詞匯。在一些漢語(yǔ)解釋不是特別清楚的概念上，可以引入英文的原文，使學(xué)生更清晰的理解原理所表述的含義。例如，在講解測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系時(shí)，初學(xué)者往往覺(jué)得它很難理解。由于這個(gè)原理和已經(jīng)深入人心經(jīng)典物理概念格格不入，因此初學(xué)者往往缺乏全面、正確的認(rèn)識(shí)。有學(xué)生根據(jù)漢語(yǔ)的字面意思認(rèn)為，測(cè)量了才有不確定度，不測(cè)量就不存在不確定。這時(shí)教師引入英文“Uncertainty principle”可使學(xué)生通過(guò)英文原意“不確定原理”知道，這個(gè)原理與“測(cè)量”這個(gè)動(dòng)作的實(shí)施與否并沒(méi)有絕對(duì)關(guān)系，也就是說(shuō)并不是測(cè)量了力學(xué)量之間才有不確定度，不測(cè)量就不存在，而是源于量子力學(xué)中物質(zhì)的波粒二象性的基本原理。

3.提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探究。對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，適當(dāng)引入思考題，并指導(dǎo)他們解決問(wèn)題，從而使學(xué)生得到基本的科研訓(xùn)練。比如，在講解氫原子一級(jí)斯塔克效應(yīng)時(shí)，提到“通常的外電場(chǎng)強(qiáng)度比起原子內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)說(shuō)是很小的”[2]。這時(shí)引入思考題：當(dāng)氫原子能級(jí)主量子數(shù)n增大時(shí)，微擾論是否還適用？在哪種情況下可以使用，精確度為多少？當(dāng)確定精度要求后，微擾論在討論較高激發(fā)態(tài)時(shí)，這個(gè)n能達(dá)到多少？學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的主動(dòng)探索解決，將進(jìn)一步熟悉微擾論這個(gè)近似方法的基本過(guò)程，理解這種近似方法的精神。這樣不僅可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，還可以得到基本的科研訓(xùn)練，從而引導(dǎo)學(xué)生走上科研的道路。

4.師生全面溝通，及時(shí)教學(xué)反饋。教學(xué)反饋是教學(xué)系統(tǒng)有效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它對(duì)教和學(xué)雙方都具有激發(fā)新動(dòng)機(jī)的作用。比如：通過(guò)課堂提問(wèn)及觀察學(xué)生表情變化的方式老師能夠及時(shí)掌握學(xué)生是否理解教師所講的內(nèi)容，若不清楚可以當(dāng)堂糾正。由此建立起良好的師生互動(dòng)，改變單純的灌輸式教學(xué)，在動(dòng)態(tài)交流中建立良好的教學(xué)模式，及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)行為。利用好課程結(jié)束前5分鐘，進(jìn)行本次課程主要內(nèi)容的回顧，及時(shí)反饋總結(jié)。通過(guò)及時(shí)批改課后作業(yè)，了解整個(gè)班級(jí)相關(guān)知識(shí)及解題方法的掌握情況。依據(jù)反饋信息，對(duì)后續(xù)課程進(jìn)行修訂。

通過(guò)雙方的反饋信息，教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)中的反饋信息分析、判定學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，學(xué)生也可以根據(jù)教師的反饋，分析自己的學(xué)習(xí)效率，檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)態(tài)度、水平和效果。同時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)行為活動(dòng)和結(jié)果的反饋是教師自我調(diào)控和對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行有效調(diào)控的依據(jù)[6]。

四、結(jié)論

量子力學(xué)作為傳統(tǒng)的“難課”，一直是學(xué)生感到學(xué)起來(lái)很困難的課程。特別是高校大擴(kuò)招的背景下，很多二本高校都面臨著招生生源質(zhì)量下降、學(xué)生學(xué)習(xí)意愿不高的現(xiàn)狀，造成了教師教學(xué)難度進(jìn)一步增大。要增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，教師不僅要遵循高等教育的教學(xué)規(guī)律，不斷加強(qiáng)自身的學(xué)術(shù)水平，講課技能，適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，采取與之相對(duì)應(yīng)的教學(xué)手段，還需要做好教學(xué)反饋，加強(qiáng)與學(xué)生的溝通交流，了解學(xué)生的真實(shí)想法，并有針對(duì)性的引入與生活、現(xiàn)實(shí)相關(guān)的事例，提高學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的興趣。

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