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量子計算報告范文第1篇

Mirco A.Mannucci The University of Queensland,Australia

Quantum Computing for

Computer Scientists

2008, 384pp.

Hardcover

ISBN 9780521879965

N.S.揚諾夫斯基等著

量子計算是計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和物理學(xué)的交叉學(xué)科。在跨學(xué)科研究領(lǐng)域中,量子計算開創(chuàng)了量子力學(xué)的許多出人意料的新方向,并拓展了人類的計算能力。本書直接引領(lǐng)讀者進(jìn)入量子計算領(lǐng)域的前沿,給出了量子計算中最新研究成果。該書從必要的預(yù)備知識出發(fā),然后從計算機(jī)科學(xué)的角度來介紹量子計算,包括計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、編程語言、理論計算機(jī)科學(xué)、密碼學(xué)、信息論和硬件。

全書由11章組成。1.復(fù)數(shù),給出了復(fù)數(shù)的基本概念、復(fù)數(shù)代數(shù)和復(fù)數(shù)幾何;2.復(fù)向量空間,以最基本的例子Cn空間引入,介紹了復(fù)向量空間的定義、性質(zhì)和例子,給出了向量空間的基和維數(shù)、內(nèi)積和希爾伯特空間、特征值和特征向量、厄米特矩陣和酉矩陣、張量積的向量空間;3.從古典到量子的飛躍,主要內(nèi)容有古典的確定性系統(tǒng)、概率性系統(tǒng)、量子系統(tǒng)、集成系統(tǒng);4.基本量子理論,主要有量子態(tài)、可觀測性、度量和集成量子系統(tǒng);5.結(jié)構(gòu)框架,主要包括比特和量子比特、古典門、可逆門和量子門;6.算法,包括Deutsch算法、Deutsch-Jozsa算法、Simon的周期算法、Grover搜索算法和Shor因子分解算法;7.程序設(shè)計,包括量子世界的程序設(shè)計、量子匯編程序設(shè)計、面向高級量子程序設(shè)計和先于量子計算機(jī)的量子計算;8.理論計算科學(xué),包括確定和非確定計算、概率性計算和量子計算;9.密碼學(xué),包括古典密碼學(xué)、量子密鑰交換的三個協(xié)議(BB84協(xié)議、B92協(xié)議和EPR協(xié)議)、量子電子傳輸;10.信息論,主要內(nèi)容有古典信息和Shannon熵值、量子信息和馮•諾依曼熵值、古典和量子數(shù)據(jù)壓縮、錯誤更新碼;11.硬件,主要包括量子硬件的目標(biāo)和挑戰(zhàn)、量子計算機(jī)的實現(xiàn)、離子捕集器、線性光學(xué)、NMR與超導(dǎo)體和量子器件的未來。最后給出了5個附錄,附錄A量子計算的歷史,介紹了量子計算領(lǐng)域中的重要文獻(xiàn);附錄B習(xí)題解答;附錄C 使用MATLAB進(jìn)行量子計算實驗;附錄D 了解量子最新進(jìn)展的途徑:量子計算的網(wǎng)站和文獻(xiàn);附錄E選題報告。

本書適合計算機(jī)科學(xué)的本科學(xué)生和相關(guān)研究人員,也適合各級科研人員自學(xué)。

陳濤,碩士

(中國傳媒大學(xué)理學(xué)院)

Chen Tao,Master

量子計算報告范文第2篇

一、反?；魻栃?yīng)的前世

（一）霍爾效應(yīng)

霍爾效應(yīng)是美國物理學(xué)家霍爾于1879年發(fā)現(xiàn)的一個物理效應(yīng)。在一個通有電流的導(dǎo)體中，如果施加一個垂直于電流方向的磁場，由于洛倫茲力的作用，電子的運動軌跡將產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，從而在垂直于電流和磁場方向的導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電壓，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。

霍爾效應(yīng)在應(yīng)用技術(shù)中非常重要，特別是在現(xiàn)代汽車上廣泛得到應(yīng)用。

（二）量子霍爾效應(yīng)

作為微觀電子世界的量子行為在宏觀尺度上的完美體現(xiàn)，量子霍爾效應(yīng)（強磁場中，縱向電壓和橫向電流的比值隨著磁場增強而出現(xiàn)的量子化特點）一直在凝聚態(tài)物理研究中占據(jù)著極其重要的地位。1980年左右，德國科學(xué)家馮·克利青發(fā)現(xiàn)了整數(shù)量子霍爾效應(yīng)，獲得1985年諾貝爾物理學(xué)獎。1982年，美國物理學(xué)家崔琦和施特默等發(fā)現(xiàn)了分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)，這個效應(yīng)不久由另一位美國物理學(xué)家勞弗林給出理論解釋，他們?nèi)藰s獲1998年諾貝爾物理學(xué)獎。

量子霍爾效應(yīng)在未來電子器件中發(fā)揮特殊的作用，可以用于制備低能耗的高速電子器件。例如，如果把量子霍爾效應(yīng)引入計算機(jī)芯片，將會克服電腦的發(fā)熱和能量耗散問題。然而它需要的強磁場設(shè)備不但價格昂貴，而且體積龐大（衣柜大?。?，也不適合于個人電腦和便攜式計算機(jī)。

二、反常量子霍爾效應(yīng)

1880年，霍爾在研究磁性金屬的霍爾效應(yīng)時發(fā)現(xiàn)，即使不加外磁場也可以觀測到霍爾效應(yīng)，這種零磁場中的霍爾效應(yīng)就是反?；魻栃?yīng)。反常霍爾效應(yīng)與普通的霍爾效應(yīng)在本質(zhì)上完全不同，反常霍爾效應(yīng)是由于材料本身的自發(fā)磁化而產(chǎn)生的，因此這是一個全新的量子效應(yīng)，有可能是量子霍爾效應(yīng)家族的最后一個重要成員。如果能在實驗上實現(xiàn)零磁場中的量子霍爾效應(yīng)，利用其無耗散的邊緣態(tài)發(fā)展新一代的低能耗晶體管和電子學(xué)器件，從而解決電腦發(fā)熱問題和其它的一些瓶頸問題，推動信息技術(shù)的進(jìn)步。但反?；魻栃?yīng)的量子化對材料性質(zhì)的要求非常苛刻，美國、德國、日本等科學(xué)家未取得最后成功。

2009年，清華大學(xué)薛其坤院士帶領(lǐng)團(tuán)隊向量子反?；魻栃?yīng)的實驗實現(xiàn)發(fā)起沖擊。

2010年，中科院物理所的方忠、戴希理論團(tuán)隊與拓?fù)浣^緣體理論的開創(chuàng)者之一、斯坦福大學(xué)的張首晟等合作，提出了實現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)的最佳體系。由清華大學(xué)的薛其坤、王亞愚、陳曦、賈金鋒研究組，與中科院物理所的馬旭村、何珂、王立莉研究組及呂力研究組組成的實驗攻關(guān)團(tuán)隊合作，開始向量子反?；魻栃?yīng)的實驗發(fā)起沖擊。截止到2013年的四年中，團(tuán)隊生長和測量了1000多個樣品，利用分子束外延的方法使之長出一層幾納米厚的薄膜，然后再摻進(jìn)去鉻離子，生長了高質(zhì)量的磁性摻雜拓?fù)浣^緣體薄膜，將其制備成輸運器件并在幾毫開的極低溫度環(huán)境下對其磁電阻和反?；魻栃?yīng)進(jìn)行了精密測量。終于發(fā)現(xiàn)在一定的外加?xùn)艠O電壓范圍內(nèi)，此材料在零磁場中的反?；魻栯娮柽_(dá)到了量子霍爾效應(yīng)的特征值h/e2～25800歐姆，世界難題得以攻克。薛其坤院士說：這是我們團(tuán)隊精誠合作、聯(lián)合攻關(guān)的共同成果，是中國科學(xué)家的集體榮譽。

三、量子反?；魻栃?yīng)的意義及發(fā)展前景

量子反?；魻栃?yīng)之所以如此重要，是因為效應(yīng)可能在未來電子器件中發(fā)揮特殊作用，無需高強磁場，就可以制備低能耗的高速電子器件，例如極低能耗的芯片——這意味著計算機(jī)未來可能更新?lián)Q代。

霍爾效應(yīng)是諾貝爾獎的富礦。最近一次也是第三次與霍爾效應(yīng)有關(guān)的諾貝爾獎是2010年的諾貝爾物理獎。2005年，英國科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，在常溫下觀察到量子霍爾效應(yīng)。他們于2010年獲諾獎。石墨烯這種“超薄的碳膜”厚度只有0.335納米，是至今發(fā)現(xiàn)的厚度最薄和強度最高的材料。

此外，量子自旋霍爾效應(yīng)于2007年被發(fā)現(xiàn)，2010年獲得歐洲物理獎，2012年獲得美國物理學(xué)會巴克利獎。

量子計算報告范文第3篇

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展催生產(chǎn)業(yè)變革

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與基礎(chǔ)資源保有成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略根基。近年來，寬帶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)加速，有力推動了堅實的產(chǎn)業(yè)生態(tài)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展基礎(chǔ)的構(gòu)筑。國際電信聯(lián)盟（ITU）的2014年《衡量信息社會報告》顯示，截至2014年底，全球有近30億網(wǎng)民使用固定網(wǎng)絡(luò)或移動網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，且發(fā)展中國家在全球國際總寬帶中占比超過30%。中國的寬帶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐也將加速，預(yù)計到2020年，固定寬帶用戶將達(dá)到4億，家庭普及率達(dá)到70%，光纖網(wǎng)絡(luò)覆蓋城市家庭、成為固定寬帶主要接入方式，城市和農(nóng)村家庭寬帶接入能力將分別達(dá)到50Mbps和12Mbps，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到11億，寬帶應(yīng)用服務(wù)水平和應(yīng)用能力大幅提升。可以預(yù)期的是，依托于世界先進(jìn)的寬帶基礎(chǔ)設(shè)施，將為營造安全穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)接入環(huán)境，形成更加穩(wěn)固的中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系提供有力支撐。

域名在網(wǎng)絡(luò)安全頂層規(guī)劃和設(shè)計中的戰(zhàn)略地位日益突出。美國VeriSign公司公布的數(shù)據(jù)顯示，截至2015年第二季度全球互聯(lián)網(wǎng)域名注冊總量達(dá)2.96億；中國域名注冊數(shù)量達(dá)2231萬，占全球的7.5%。隨著2011年ICANN啟動New gLTDs計劃，全球向ICANN申請的新通用頂級域名超過1900個，近900個獲得批準(zhǔn)，并有400個于2014年底完成了全球解析，注冊量近200萬。作為互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)性資源，中文域名的普及應(yīng)用對于提升中國在世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的話語權(quán)、保障我國信息安全具有重大戰(zhàn)略意義。隨之而來也催生了中文異體字處理規(guī)則制定、中文域名品牌保護(hù)等需求。

作為發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)的基石，IPv6是亟需儲備的重要戰(zhàn)略資源。隨著全球IPv4地址資源已近枯竭，IPv6正在成為重要的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源。據(jù)統(tǒng)計，截至2015年6月，全球已分配近17.2萬塊/32 IPv6地址，中國大陸共有19338塊/32 IPv6地址，總量僅次于美國，居全球第二位。IPv6所具有的重要戰(zhàn)略意義不僅在于龐大的地址空間，更在于其在推動全球互聯(lián)網(wǎng)向下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡中起到的關(guān)鍵作用。據(jù)ICANN預(yù)測，2015年全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)值將超過4.2萬億美元，這得益于包括IPv6在內(nèi)的數(shù)字技術(shù)的發(fā)展。中國對IPv6的認(rèn)識深度走在世界前列，運營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，以及電力、交通運輸、能源等行業(yè)開始充分意識到IP地址資源的重要意義并提出大量申請。

移動設(shè)備與泛在網(wǎng)絡(luò)豐富網(wǎng)民生活

移動互聯(lián)網(wǎng)用戶增長基礎(chǔ)良好，移動設(shè)備市場發(fā)展將以智能手機(jī)為主，可穿戴設(shè)備市場即將迎來“爆發(fā)式”發(fā)展。CNNIC的《第36次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》顯示，截至2015年6月，中國手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到5.94億人、使用率達(dá)88.9%；而據(jù)WeAreSocial《2014全球數(shù)字、社交和移動調(diào)查報告》顯示，全球手機(jī)用戶在2014年9月就已經(jīng)超過世界人口的一半；IDC數(shù)據(jù)顯示，2015年第二季度全球智能手機(jī)出貨量達(dá)到3.372億部，同比增長11.6%，其中中國廠商分列3-5名，華為市場份額達(dá)8.9%、小米市場達(dá)5.3%、聯(lián)想達(dá)4.8%，中國的三家智能機(jī)廠商總的市場份額已經(jīng)超過了蘋果；盡管可穿戴設(shè)備市場尚處于起步階段，在技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品功能、商業(yè)模式、競爭格局等方面正在探索和積累中，但隨著移動用戶規(guī)模持續(xù)增長和移動網(wǎng)絡(luò)接入條件不斷優(yōu)化，也即將進(jìn)入爆發(fā)增長窗口期。

移動互聯(lián)網(wǎng)接入環(huán)境持續(xù)優(yōu)化，泛在網(wǎng)絡(luò)正在逐步成型。工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2015年6月，我國3G用戶數(shù)達(dá)到4.48億、4G用戶數(shù)達(dá)2.25億，3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋和升級工作穩(wěn)步推進(jìn)，并已建成全球最大的4G網(wǎng)絡(luò)，全球范圍內(nèi)的5G標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)研發(fā)、前期實驗也都取得了進(jìn)展。在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)逐漸完善的同時，以云計算、大數(shù)據(jù)為技術(shù)基礎(chǔ)，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)將實現(xiàn)全面聯(lián)通與覆蓋，無處不在的信息網(wǎng)絡(luò)將成為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)社會轉(zhuǎn)型、豐富生活方式的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

萬物互聯(lián)網(wǎng)時代下，網(wǎng)民的全面接入和日常生活全面網(wǎng)絡(luò)化將得以實現(xiàn)。中國物聯(lián)網(wǎng)研究中心數(shù)據(jù)顯示，2014年中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模約為6000億元， 2015年預(yù)計將達(dá)到7500億；IMS研究院預(yù)測，到2020年將有500億臺設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)；尤其是可穿戴設(shè)備將與人們的日常生活緊密結(jié)合，國內(nèi)咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2015年中國可穿戴設(shè)備將超過4000萬部。隨著智能設(shè)備種類日益豐富、功能日益完善，新型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將極大豐富、新型商業(yè)模式將不斷涌現(xiàn)，加之互聯(lián)網(wǎng)的深化普及將使每個普通人都獲得使用信息通信技術(shù)的能力，人人都是網(wǎng)民、物物都能聯(lián)網(wǎng)的泛在網(wǎng)絡(luò)生活時代已不再遙遠(yuǎn)。

行業(yè)創(chuàng)新推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會變革

網(wǎng)絡(luò)消費創(chuàng)新模式不斷涌現(xiàn)，電子商務(wù)成為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。eMarketer數(shù)據(jù)顯示，2014年世界電子商務(wù)消費額達(dá)1.5萬億美元，其中中國、美國貢獻(xiàn)了全球55%的互聯(lián)網(wǎng)零售額；互聯(lián)網(wǎng)消費的移動趨勢崛起，正在成為市場主要增長點；艾瑞數(shù)據(jù)顯示，2014年中國移動購物市場交易規(guī)模占整體市場份額的54.3%，已經(jīng)連續(xù)數(shù)年實現(xiàn)翻倍增長，全球市場表現(xiàn)也是如此。網(wǎng)絡(luò)消費市場規(guī)模增長與服務(wù)多元化，推動移動支付市場迅速發(fā)展；荷蘭Adyen的移動支付指數(shù)報告顯示，亞洲已經(jīng)成為全球移動支付的第二大市場，占全球在線支付份額的17%，同比增長58%。在世界范圍內(nèi)，電子商務(wù)創(chuàng)新應(yīng)用已經(jīng)向批發(fā)零售、旅游、生活服務(wù)等傳統(tǒng)行業(yè)全面滲透，并開始向農(nóng)業(yè)、工業(yè)制造、交通運輸、金融等領(lǐng)域擴(kuò)散。

社交網(wǎng)絡(luò)跨界發(fā)展，與多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用創(chuàng)新融合。WeAreSocial數(shù)據(jù)顯示，2014年Facebook月活躍用戶數(shù)達(dá)到13.5億，位居全球社交網(wǎng)站首位，中國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)騰訊旗下的QQ、QQ空間和微信同時進(jìn)入前五名，其中微信的月活躍用戶數(shù)已達(dá)4.38億。社交網(wǎng)絡(luò)從論壇、BBS開始起步，到以用戶原生內(nèi)容為主的博客，再到分享互動的微博、Facebook，一路的演變和發(fā)展極大滿足了人們的社交需求，深刻改變了人際交往方式，引發(fā)了傳統(tǒng)媒體行業(yè)變革，甚至給公共管理領(lǐng)域帶來了機(jī)遇和調(diào)整；同時，社交網(wǎng)絡(luò)正在與電子商務(wù)、即時通信、在線娛樂、互聯(lián)網(wǎng)廣告等各類互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)出現(xiàn)跨界整合，呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢，不斷創(chuàng)新產(chǎn)品形態(tài)和服務(wù)模式，形成日益廣泛的社會影響和文化影響。

互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將以創(chuàng)新技術(shù)為根基、以創(chuàng)新思維為導(dǎo)向、以創(chuàng)新設(shè)備為載體、以創(chuàng)新應(yīng)用為展現(xiàn)，更好地滿足用戶個性化、精準(zhǔn)化和社交化的需求，帶給人們更加美好的智慧生活。可以預(yù)見的是，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)將在云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等方面持續(xù)強化創(chuàng)新能力，不斷引發(fā)商業(yè)變革，全面加速農(nóng)業(yè)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、推動服務(wù)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)融合浪潮、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，引領(lǐng)全球社會經(jīng)濟(jì)的變革。

技術(shù)創(chuàng)新為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供原創(chuàng)動力

互聯(lián)網(wǎng)的繁榮發(fā)展給人類的生產(chǎn)生活帶來了日新月異的變化，隨之而來的是人類對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)的不斷大膽設(shè)想和改進(jìn)。

5G引領(lǐng)移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展未來。由于智能終端的大規(guī)模涌現(xiàn)，很多工作和生活都可以通過終端來解決。當(dāng)前全球已經(jīng)有140億終端連接到互聯(lián)網(wǎng)，但還有90%的東西未被連接，物聯(lián)網(wǎng)必將是未來真正的殺手級應(yīng)用，這就需要更高速的無線移動網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支撐。

因此，業(yè)界啟動5G研發(fā)，以應(yīng)對當(dāng)前移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的瓶頸。5G標(biāo)志性能力指標(biāo)為“Gbps用戶體驗速率”，其關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。大規(guī)模天線陣列是提升系統(tǒng)頻譜效率的最重要技術(shù)手段之一，對滿足5G系統(tǒng)容量和速率需求起到重要的支撐作用；超密集組網(wǎng)通過增加基站部署密度，可實現(xiàn)百倍量級的容量提升，是滿足5G千倍容量增長需求的最主要手段之一；新型多址技術(shù)通過發(fā)送信號的疊加傳輸來提升系統(tǒng)的接入能力，可有效支撐5G網(wǎng)絡(luò)千億設(shè)備連接需求；全頻譜接入技術(shù)通過利用各類頻譜資源，可有效緩解5G網(wǎng)絡(luò)對頻譜資源的巨大需求；新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network， SDN）、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（Network Function Virtualization， NFV）將業(yè)務(wù)應(yīng)用、資源池和硬件完全解耦后，可以將一切都虛擬化，軟件將吞噬一切，未來將和云計算等先進(jìn)技術(shù)共同實現(xiàn)以用戶為中心的更靈活、智能、高效和開放的新型移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

未來5G將滲透到社會的各個領(lǐng)域，以用戶為中心構(gòu)建全方位的信息生態(tài)系統(tǒng)。5G將使信息突破時空限制，提供極佳的交互體驗，為用戶帶來身臨其境的信息盛宴；5G將拉近萬物的距離，通過無縫融合的方式，便捷地實現(xiàn)人與萬物的智能互聯(lián)；5G將為用戶提供光纖般的接入速率，“零”時延的使用體驗，千億設(shè)備的連接能力，超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動性等多場景的一致服務(wù)，業(yè)務(wù)及用戶感知的智能優(yōu)化，同時將為網(wǎng)絡(luò)帶來超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最終實現(xiàn)“信息隨心至，萬物觸手及”的總體愿景。

在我國，以華為為首的國內(nèi)企業(yè)在5G方面已經(jīng)提前布局，希望在新的移動通信領(lǐng)域占得更大先機(jī)。未來，5G仍將可能面臨監(jiān)管和牌照發(fā)放、組織機(jī)構(gòu)以及標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)等問題，這些問題直接影響5G在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上與固網(wǎng)之間的交互和耦合。

計算環(huán)境的“云霧化”。谷歌的云計算將互聯(lián)網(wǎng)看作一團(tuán)“云”，用戶用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器搞定一切，不論是內(nèi)容、服務(wù)，還是操作系統(tǒng)的運行。嚴(yán)格說來，“云計算”并不是創(chuàng)新概念。在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的初期，就曾有人提出“網(wǎng)絡(luò)就是計算機(jī)”的口號。事實上，互聯(lián)網(wǎng)的確在向“超級無敵計算機(jī)”的方向發(fā)展，比如“網(wǎng)格計算”“分布式計算”，這些都是殊途同歸的概念。

當(dāng)前，傳統(tǒng)云計算的演進(jìn)面臨著超級大數(shù)據(jù)處理的挑戰(zhàn)，從而衍生出各種計算模式與存儲機(jī)制。霧計算（Fog Computing）是將計算和存儲本地化，可在一定程度上緩解云計算遇到的諸如帶寬和時延過長等基礎(chǔ)問題，也可有效解決云計算應(yīng)對海量異構(gòu)元數(shù)據(jù)的存儲和計算復(fù)雜度過高等問題。相對于云計算的全球范圍中心化，霧計算是一種高度虛擬化的平臺，其基本特征是本地化，這就為低時延的環(huán)境感知應(yīng)用（游戲、視頻流、增強現(xiàn)實等）提供了可能。因此，霧計算的服務(wù)和應(yīng)用更依賴于廣泛部署的終端設(shè)施，從而使其能夠通過點或接入點為移動設(shè)施傳輸高品質(zhì)的數(shù)據(jù)流。當(dāng)然，有很多應(yīng)用同時需要霧計算的本地化和云計算的全球化，如數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

霧計算的概念由思科公司首創(chuàng)，旨在將云計算的部分功能拓展到更接近終端設(shè)備的層次。但在以“域（domain）”為單位的計算環(huán)境中，普遍存在著異構(gòu)霧之間的交互問題，這需要對當(dāng)前的云計算架構(gòu)進(jìn)行必要擴(kuò)展。此外，霧計算讓終端設(shè)備承擔(dān)更多的計算與存儲功能，這也對數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)。

量子安全強力防護(hù)互聯(lián)網(wǎng)空間。自斯諾登事件爆發(fā)以來，人們對互聯(lián)網(wǎng)安全的擔(dān)憂與日俱增。不過，“道高一尺，魔高一丈”。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)所用的密碼技術(shù)重在保障信息從發(fā)端到收端的安全傳輸和安全存儲，是典型的“知己知彼”科學(xué)。而密碼的安全性有兩種：一種為計算安全性，其原理上可破譯，但須耗費大量的時間和資源，這就是傳統(tǒng)的密碼學(xué)；第二種是無條件安全性，無論竊聽者能力如何強大，原理上不可破譯。

量子密碼是利用信息載體（例如光子等粒子）的量子特性，以量子態(tài)作為符號描述的密碼。利用量子的不確定性和概率性特質(zhì)，可以規(guī)避經(jīng)典密碼中的短板，即由于量子態(tài)疊加原理，量子比特不僅可以處在0和1兩種基本狀態(tài)上，還可以處在0和1的疊加狀態(tài)，例如對應(yīng)著電子自旋狀態(tài)、光子的偏振狀態(tài)。另外，量子密碼的安全性有量子力學(xué)的物理原理保障。根據(jù)“測量塌縮理論”（對量子態(tài)進(jìn)行測量將會改變最初的量子態(tài)），竊聽者的存在會引入額外誤碼，這就為互聯(lián)網(wǎng)密碼安全帶來了革命性的希望。

量子計算報告范文第4篇

第17屆廣義相對論與萬有引力國際會議(GRl7)于2004年7月18日至23日在愛爾蘭共和國首都都柏林舉行。如同GR系列以前的歷次會議那樣，它是在廣義相對論與萬有引力國際協(xié)會(Is－GRG)的贊助下舉辦的。這本權(quán)威性的會議錄提供了萬有引力物理學(xué)及相關(guān)數(shù)學(xué)領(lǐng)域最新進(jìn)展的概述，以及對當(dāng)前成就的綜述和對未來工作的展望。由于本書的撰稿人都是各自領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，這本會議錄加入GR系列會議錄叢書是當(dāng)之無愧的。該系列會議構(gòu)成了廣義相對論與萬有引力領(lǐng)域中最重要的會議。

本書收錄的論文分兩大部分。第一部分全體會議演講，共有16篇，它們是：(1)數(shù)值相對性的現(xiàn)狀；(2)圈量子引力；(3)關(guān)于引力波的探測；(4)相對天體物理學(xué)進(jìn)展；(5)數(shù)學(xué)相對性的最新成果；(6)黑洞與信息悖論；(7)Brane世界中的萬有引力和宇宙學(xué)；(8)關(guān)于熵、熱力學(xué)及地平圈的簡短描述；(9)高級引力波探測器技術(shù)：下一代干涉儀；(10)以宇宙學(xué)的尺度探究廣義相對論；(11)相對論、天體物理學(xué)與LISA；(12)引力自作用力；(13)重回宇宙超弦；(14)量子計算；(15)位于活動銀河系中心的黑洞；(16)宇宙學(xué)WMAP數(shù)據(jù)的蘊涵。第二部分專題討論會報告，共有19篇。(1)準(zhǔn)確解及它們的注釋；(2)復(fù)雜方法、難題與連接變量；(3)場方程的數(shù)學(xué)研究；(4)解析近似與攝動方法；(5)數(shù)值相對性與代數(shù)計算；(6)引力的替論；(7)相對天體物理學(xué)；(8)B2(ii)宇宙學(xué)早期的宇宙；(9)后期的宇宙與引力透鏡；(10)神秘的能量與宇宙學(xué)常量；(11)引力波源：源科學(xué)與統(tǒng)計方法；(12)引力波探測器的性能、運行及任務(wù)；(13)當(dāng)前引力波探測器的結(jié)果；(14)高級探測器的研究與發(fā)展；(15)基于空間的干涉儀；(16)引力理論的實驗室與觀察測度；(17)量子廣義相對論；(18)弦與M理論；(19)彎曲時空的量子場理論。

本書具有如下3個特點：(1)包括了萬有引力物理學(xué)所有領(lǐng)域中的最新進(jìn)展；(2)文章都是由這些領(lǐng)域中世界領(lǐng)軍人物撰稿；(3)保持了廣義相對論與萬有引力系列會議會議錄一貫的高標(biāo)準(zhǔn)。

本書可供從事廣義相對論與萬有引力研究的物理學(xué)家及研究人員閱讀參考。

胡光華，高級軟件工程師

(原中國科學(xué)院物理學(xué)研究所)Hu Guanghua，Senior Software Engineer

量子計算報告范文第5篇

特斯拉自動輔助駕駛技術(shù)

特斯拉增強型自動輔助駕駛系統(tǒng)包括8個攝像頭、12個超聲波傳感器，以及裝有聲納、雷達(dá)軟件的高速處理器。最遠(yuǎn)監(jiān)控距離達(dá)250米，覆蓋360度可視范圍。當(dāng)駕駛員使用鑰匙“召喚”，車輛便會自動駛出車庫，?？吭隈{駛員身邊。當(dāng)車輛收到變道信息，系統(tǒng)會根據(jù)道路情況自動完成變換車道。車輛接近目的地時，系統(tǒng)還會自動搜尋車位，自動完成泊車。

“我本人每天都使用這個技術(shù)，每次都感受到了完美的體驗?！?/p>

――成果人：特斯拉全球副總裁 任宇翔。

IBM“Watson”類腦計算機(jī)

“Watson”是一部類腦計算機(jī)，計算能力相當(dāng)于40億個神經(jīng)突出，功率只有2.5瓦。目前Watson已在醫(yī)療健康、教育、金融、零售等行業(yè)開發(fā)出各項應(yīng)用。例如在遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域，通過網(wǎng)絡(luò)連線Watson可對邊遠(yuǎn)地區(qū)患者的核磁共振片進(jìn)行解讀，甚至遠(yuǎn)程分析基因圖譜。等同于在邊遠(yuǎn)地區(qū)建成三甲醫(yī)院，為民眾健康提供科技支撐。

“所有科學(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，在于造福于人類?！?/p>

――成果人：IBM全球副總裁 陳黎明

“飛天開放平臺”高可用電子商務(wù)交易處理平臺

阿里飛天平臺具備支撐每秒數(shù)十萬筆的高并發(fā)交易能力和彈性伸縮能力。為數(shù)億用戶提供安全、快捷、個性化的購物體驗，支撐電子商務(wù)快速創(chuàng)新，并可通過云服務(wù)實現(xiàn)普惠科技價值。即使“雙11”海量用戶同時訪問，平臺也可以每秒鐘17.5萬筆訂單的速度處理，零錯誤零報錯。

“飛天平臺已經(jīng)推出全球首個基于VR技術(shù)為基礎(chǔ)的‘?dāng)〖矣脩趔w驗’，完整的購物支付購買場景現(xiàn)在已經(jīng)可以完成?！?/p>

――成果人：阿里巴巴集團(tuán)CEO 張勇

卡巴斯基工控安全平臺2016

應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊對工業(yè)企業(yè)造成的威脅，卡巴斯基工控安全平臺已對能源、化工、油氣、鋼鐵、水資源、食品加工等企業(yè)實施保護(hù)。不可及時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，報告、處理可疑命令，也不會影響工業(yè)流程。

“我們認(rèn)為只有通過公共和相關(guān)部門的合作才能更好地保護(hù)好我們的網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)好我們的工業(yè)企業(yè)?！?/p>

――成果人：卡巴斯基實驗室全球副總裁 安東?新格羅夫

量子通信技術(shù)

隨著計算能力的快速提升，傳統(tǒng)通信的加密算法逐漸遭到破解，量子通信應(yīng)運而生。

據(jù)了解，量子通信利用了單光子不可分割的特性，可以實現(xiàn)一次不可破譯的加密方式。為實現(xiàn)廣大范圍的量子通信，需要先用光纖實現(xiàn)城域網(wǎng)，利用衛(wèi)星實現(xiàn)廣域網(wǎng)，再利用中繼器把兩個城市連接起來，實現(xiàn)廣域的量子通信。

“到目前為止，中科院的量子中心在相關(guān)部門的支持之下，已經(jīng)實現(xiàn)集成化的量子通信終端，通過交換實現(xiàn)局域網(wǎng)之間無條件的安全，也可以實現(xiàn)量子網(wǎng)絡(luò)的推廣，目前的能力已經(jīng)能夠覆蓋大概6000平方公里的城市，可以支持千節(jié)點、萬用戶的主網(wǎng)的需求?！?/p>

――成果人：中國科學(xué)院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心主任 潘建偉

微軟Hololens混合現(xiàn)實全息眼鏡

微軟HoloLens全息眼鏡是一副眼鏡，更是一部全息計算機(jī)，完全獨立運營。通過眾多傳感器實時掃描，進(jìn)行三維建模。醫(yī)療領(lǐng)域，學(xué)生戴上眼鏡可通過全息影像學(xué)習(xí)解剖。在航天領(lǐng)域，宇航員能夠戴著HoloLens學(xué)習(xí)探索火星。在設(shè)計領(lǐng)域，HoloLens可透視機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

“我們認(rèn)為下一個大事件將會是混合現(xiàn)實，這就是虛擬的數(shù)字世界和物理的現(xiàn)實世界的無縫融合。”

――成果人：微軟全球執(zhí)行副總裁 沈向洋

“Transistor Density Increase by 1000X”鰭式晶體管密度增加技術(shù)

加州大學(xué)伯克利團(tuán)隊創(chuàng)新發(fā)明“鰭式晶體管”，將晶體管做成垂直的薄膜，使晶體管密度增加，令半導(dǎo)體微型化大幅度再成長。只要薄膜做得更薄，晶體管微型化就能繼續(xù)，從而不斷提高電子產(chǎn)品的運算速度。

“現(xiàn)在晶體管的三極已經(jīng)可以縮小到1納米的寬度，未來半導(dǎo)體晶體管的密度還將再增加1000倍。這也就意味著互聯(lián)網(wǎng)將來的速度和普及度也還有千百倍成長的空間?！?/p>

――成果人：美國加州大學(xué)伯克利分校教授 胡正明

“百度大腦”人工智能技術(shù)

“百度大腦”是人工智能的核心技術(shù)，由“超大規(guī)模計算”、“先進(jìn)算法”、“海量大數(shù)據(jù)”三部分組成，并已建成覆蓋全球的深度學(xué)習(xí)“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。目前，百度大腦的語音技術(shù)已經(jīng)達(dá)到97%的準(zhǔn)確率，無人駕駛汽車也由百度大腦操控。2016年9月，百度大腦的核心算法已經(jīng)對外開放。

“我們現(xiàn)在看到的只是人工智能冰山一個小角，在未來的20年、30年，會有巨大的創(chuàng)新空間和商業(yè)機(jī)遇，共同開啟人工智能的新時代?！?/p>

――成果人：百度公司總裁 張亞勤

“寒武紀(jì)1A”深度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)處理器

模仿人腦的工作原理，中國科學(xué)院初步建成計算機(jī)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)處理器。在語音識別和視頻識別領(lǐng)域，該處理器的識別精度已經(jīng)超越人類。

“這顆為人工智能而生的處理器，將出現(xiàn)在智能玩具里，攝像頭里，家庭服務(wù)機(jī)器人里，也會出現(xiàn)在后臺云端數(shù)據(jù)中心里……讓我們一起擁抱智能時代?！?/p>

――成果人：中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研究員 孫凝暉

三星復(fù)合生物信號處理器

該處理器采用45納米特殊半導(dǎo)體工藝制成，內(nèi)嵌快閃存儲器，可以監(jiān)測5種生物信號，并轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)。能準(zhǔn)確了解人體健康狀態(tài)，從而提供便利、低廉的醫(yī)療保健服務(wù)。

“病人可以在韓國、中國或世界上任何一個國家享受醫(yī)療服務(wù)，超越地理界限，幫助人們拯救生命?！?/p>

――成果人：三星電子高級副總裁 樸庸仁

“神威?太湖之光”超級計算機(jī)

“神威?太湖之光”采用全國產(chǎn)綜合處理器，是世界首臺性能超過10億億次，并行規(guī)模超千萬核的新型超級計算機(jī)。

它的亮點為：性能指標(biāo)世界第一，芯片結(jié)構(gòu)世界領(lǐng)先，低功耗設(shè)計更為高效，支持千萬核應(yīng)用的系統(tǒng)支撐軟件。

“下一步超算中心將圍繞國家重大需求和國際需求開展高性能計算應(yīng)用和計算任務(wù)，共同為世界科技的創(chuàng)新做出更多工作?！?/p>

――成果人：清華大學(xué)教授、國家超級計算無錫中心主任 楊廣文

SAP工業(yè)4.0互聯(lián)網(wǎng)制造解決方案

SAP與中科院沈自所聯(lián)合研發(fā)的工業(yè)4.0智能制造生產(chǎn)線，旨在實現(xiàn)創(chuàng)意制造、協(xié)同制造、綠色制造，推動中國制造與德國“工業(yè)4.0”結(jié)合，幫助中國制造實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

“在工業(yè)4.0的時代，我們既需要解決個性化定制，也要符合環(huán)保和綠色的要求，SAP希望通過與中科院的合作來推動中國制造與德國‘工業(yè)4.0’的結(jié)合，幫助中國制造實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型?！?/p>

――成果人：SAP全球副總裁、中國區(qū)總經(jīng)理李強

微信生態(tài)創(chuàng)新

微信在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、社會等多層面提升生態(tài)創(chuàng)新能力，從溝通工具發(fā)展為開放平臺，并成為新的生活方式。通過語音識別、圖像識別、音頻指紋、微信BOT平臺、生物識別等技術(shù)服務(wù)，創(chuàng)新了人機(jī)交互方式。

“微信有個理念，好的產(chǎn)品是用完即走，這就好像我們在一個大森林里可以自由行走，暢快呼吸?！?/p>

――成果人：騰訊公司副總裁 江陽

華為麒麟960手機(jī)SoC芯片

華為麒麟960搭載了自主研發(fā)的全網(wǎng)通Modem，它可以支持所有的移油ㄐ牛幫助廣大用戶享受更加快速、可靠的連接服務(wù)。

華為在手機(jī)性能和功耗的平衡設(shè)計方面做了深入的研究，從處理器的核心、架構(gòu)、系統(tǒng)工藝等方面都做了持續(xù)優(yōu)化。

“麒麟960的照相技術(shù)來自于法國、俄羅斯和日本等團(tuán)隊，部分通信技術(shù)來自于美國、比利時和瑞典等團(tuán)隊。感謝世界互聯(lián)網(wǎng)大會將我們和全球合作伙伴召集在一起?！?/p>

――成果人：華為技術(shù)有限公司副總裁 艾偉

Qualcomm“5GNR（新空口）原型系統(tǒng)和試驗平臺”

5GNR是全新孔口設(shè)計的全球性5G標(biāo)準(zhǔn)，也是下一代蜂窩移動技術(shù)的基礎(chǔ)。