以量子信息科学为主题的论文

计算机技术的应用及发展探究论文

摘要： 随着现代社会全球化、信息化发展的速度加快，计算机技术获得了更广阔的发展空间，被越来越多的应用在生活生产中的方方面面，计算机技术应用的普及为人们的生活行为方式带来了极大的便利。本文针对现阶段我国计算机技术的发展情况对未来趋势进行探讨。

关键词： 计算机技术；智能；应用

引言

计算机技术是计算机领域中所运用的技术方法和技术手段，计算机技术具有明显的综合特性，它与电子工程、机械工程、现代通信技术等紧密结合，因此发展很快。现在计算机技术已成为我国综合竞争力中重要的一部分，为我国的科学发展提供了充足动力。在此基础上本文对我国计算机技术的应用进行研究，希望能促进计算机技术的快速发展和在各个领域更广泛的应用。

1 计算机科学技术的发展进程

计算机的发展过程主要包括四个阶段，1946年美国制造出了世界上的第一台电子计算机，其中应用了18800个真空管，它的出现在一定程度上改变了人类的思维和生活方式，为计算机技术的进一步发展打下了坚实的基础。所以，第一代计算机不仅体积庞大，而且耗电量巨大。1954年由美国科学家崔迪克研制出来的第二代晶体管计算机尺寸小、重量轻、效率高、功耗低，很好的弥补了第一代计算机的缺点。70年代中小规模集成电路将第三代计算机体积进一步减小，可靠性及速度进一步提高。信息产业作为技术与知识密集型产业，为了适应现代化社会建设的需要，第四代计算机便应运而生。第四代计算机的出现促进了计算机的大量生产， 计算机被广泛的应用到公司企业和人们日常生活中[1]。

2 计算机科学技术的发展现状

普及性和发展性

计算机技术正逐渐成为社会发展的重要生产力，计算机技术已经融入了人类生活中的方方面面，如视频聊天、移动支付、网络约车等，充分体现出科学技术的迅速发展。计算机技术面向的用户群体从之前的军事和科研等转变为一个个的普通家庭。毋庸置疑，计算机技术将会成为人类生活学习的重要组成部分，对社会的发展产生巨大影响。

专业化和智能化

计算机技术正朝着专业化和智能化两个方向发展。随着科学技术的进步，计算机技术在越来越多的细分领域开花结果，逐渐变得专业化，比如神经网络、人工智能、面部识别、智能家居等领域[3]。与此同时，由于网络信息技术的发展，计算机的使用更加倾向于交流互动性，网络分布式系统逐渐替代了单机模式，大大提高了计算机技术的综合性。

微型化和人性化

随着计算机技术的逐渐普及，计算机技术在许多领域都取得了突破性的进展。计算机的更新速度变快了，人们对于计算机的便携性和计算机技术的先进性也提出了更高的要求，电脑越做越小，手机越做越薄，计算机技术还可以将更多的实用功能集成到手表之内。计算机技术可根据不同人群的需求，加以创新和改进，更多的体现出计算机技术的人性化和个性化。在计算机技术的'核心功能中增加人性化功能，需要设置更多独立且相互联系的组件，这不仅是计算机微型化和人性化的难度所在，也对微型传感器等计算机相关设备提出了新的要求。

3 计算机科学技术的发展展望

光计算机

与传统硅芯片计算机不同，光计算机用光信号代替电子进行信息处理和存储的新型计算机， 其在进行数据存储时主要利用的是光子和光运算，运算部分可直接对存储部分进行并行存取，运算速度极高、耗电极低[4]。光子计算机还具有很多优势，比如，不会受到电磁场的影响，信息传输中畸变和失真小，超大规模的信息存储容量及低能量消耗、低发热量等。光计算机在未来将广泛的应用于特殊领域，比如预测天气、监测气候等一些复杂而多变的过程等[5]。

化学、生物计算机

在运行机理上，化学计算机以化学制品中的微观碳分子作信息载体，来实现信息的传输与存储。生物计算机，也被称之为仿生计算机，主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片来替代半导体硅片，利用有机化合物存储数据。生物计算机的基本原理是用生化反应来模拟计算机操作，生物计算机的优点在于其所依托的生物体本身的多样性和复杂多变的生理现象[6]。生物计算机的运算速度要比当今最新一代计算机快10万倍，它具有很强的抗电磁干扰能力，并且能彻底消除电路之间的干扰。能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一，且具有巨大的存储能力。这为生物计算机带来了很多优势，不仅表现在体积小功率高，而且存储和芯片也具有一定的可靠性[7]。

量子计算机

量子计算机的概念来源于对可逆计算机的研究，在可逆计算的模型中使用的能量很低。量子信息科学的核心目标是实现真正意义上的量子计算机和实现绝对安全的、可实用化的长程量子通信。量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置[8]。量子计算机与现有的电子计算机和正在研究的生物计算机、光计算机等的根本区别在于，其信息单元不是比特（bit），而是量子比特（qubit），即两个状态是0和1的相应量子态叠加，因此，单个量子CPU具有非常强大的数据平行处理能力，而且其运算能力随着量子处理器的增加呈现出指数倍的增强，所以量子计算机在数据处理的运算时间大幅度减小[9]。目前，很多专家学者也在不断的研究量子计算机，研究量子计算机的目的不是要用它取代现有的计算机，而是去解决一些经典计算机无法解决的问题。

神经网络计算机

人脑总体运行速度相当于每妙1000万亿次的电脑功能，可把生物大脑神经网络看做一个大规模并行处理的、紧密耦合的、能自行重组的计算网络。从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型，用许多处理机模仿人脑的神经元机构，将信息存储在神经元之间的联络中，并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机[10]。神经网络计算机的信息不是存在存储器中，而是存储在神经元之间的联络网中。若有节点断裂，电脑仍有重建资料的能力，它还具有联想记忆、视觉和声音识别能力。

4 结束语

总而言之，计算机技术在社会中有着广泛的应用范围，也在社会中发挥了高效的社会功能。现阶段，我国的计算机应用水平与国际应用水平还存在着一定的差距，相信随着我国科研人员对计算机技术的不断研究，计算机技术必将得到更加高速的发展。

参考文献：

[1] 全林. 科技史简论[M]. 科学出版社， 2002.

[2] 李博洋. 关于“人机关系”的哲学思考[J]. 江淮论坛， 2008， 231（5）： 127-131.

[3] 程中兴. 计算机技术对人类生物进化的影响及其机制[J]. 东华大学学报（社会科学版）， 2004， 4（4）：75-80.

[4] 文德春. 计算机技术发展趋势[J]. 科学论坛（下半月）， 2007， （5）： 78.

[5] 金翊. 走近光学计算机[J]. 上海大学学报（自然科学版）， 2011， 17（4）： 401-411.

[6] 沈俊杰. “细菌-噬菌体”联合生物计算机的研究[D]. 浙江大学， 2005.

[7] 许进. 生物计算机时代即将来临[J]. 中国科学院院刊， 2014， （1）： 42-54.

[8] 吴楠， 宋方敏. 量子计算与量子计算机[J]. 计算机科学与探索， 2007， 1（1）： 5-20.

[9] 郭光灿， 周正威， 郭国平， 等. 量子计算机的发展现状与趋势[J]. 中国科学院院刊， 2010， 25（5）： 516-524.

[10] 靳蕃. 神经计算智能基础： 原理·方法[M]. 西南交通大学出版社， 2000.

通信技术论文范文篇二 浅析量子通信技术 【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题，它具有严格的信息传输特性，目前已经取得突破性进展，被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子，对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。 【关键词】量子;通信;技术;发展 对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础，根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性，探索量子编码、计算、传输的可能性，以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说：量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行，量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据，量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上，量子通信能够实现通信过程，最初是通过光纤实现的，由于光纤会受到自身与地理条件限制，不能实现远距离通信，所以不利于全球化。到1993年，隐形传输方式被提出，通过创建脱离实物的量子通信，用量子态进行信息传输，这就是原则上不能破译的技术。但是，我们应该看到，受环境噪声影响，量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。 一、量子通信技术 (一)量子通信定义 到目前为止，量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看，它可以被理解为物力权限下，通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看，量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性，或者利用量子测量完成信息传输的过程。 从量子基本理论来看，量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态，可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性，它包含量子测不准原理和量子纠缠，同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系，同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理，是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量，但是只能精确测定其中的一样结果。 (二)量子通信原理 量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征，它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含：量子态、量子测量容器与通道，拥有量子效应的有：原子、电子、光子等，它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中，由于光信号拥有一定的传输性，所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据，利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信，并且克服空间链路造成的距离局限。 利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心，它的工作原理是：利用量子力学，由两个光子构成纠缠光子，不管它们在宇宙中距离多远，都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况，可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量，只要测量一个光子状态，纵使它已经发生变化，另一个光子也会出现类似的变化，也就是塌缩。根据这一研究成果，Alice利用随机比特，随机转换已有的量子传输状态，在多次传输中，接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时，同时也随机改变了自己的基，一旦两人的基一样，一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听，就会破坏纠缠光子对，Alice与Bob也就发觉，所以运用这种方式进行通信是安全的。 (三)量子密码技术 从Heisenberg测不准原理我们可以知道，窃听不可能得到有效信息，与此同时，窃听量子信号也将会留下痕迹，让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息，保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振，在任意时刻，光子的偏振方向都拥有一定的随机性，所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时，通过滤光器偏振的几率很大，反之偏小。尤其是夹角为90度时，概率为0;夹角为45度时，概率是，夹角是0度时，概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式，将检测到的光子标记为1，没有检测到的填写0，而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况，在设置偏振片的同时，偏振方向的改变，这样就会让接受者与发送者数列出现差距。 (四)量子通信的安全性 从典型的数字通信来说：对信息逐比特，并且完全加密保护，这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全，在长度有限的密文理论中，经不住穷举法影响。同时，伪随机码的周期性，在重复使用密钥时，理论上能够被解码，只是周期越长，解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥，长期使用虽然也会具有周期特征，但是不能确保安全性。 从传统的通信保密系统来看，使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网，是在话音终端上利用信息通信进行加密保护，而工作密钥则是伪随机码。 二、量子通信应用与发展 和传统通信相比，量子通信具有很多优势，它具有良好的抗干扰能力，并且不需要传统信道，量子密码安全性很高，一般不能被破译，线路时延接近0，所以具有很快的传输速度。目前，量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统，所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。 在城域通信分发与生成系统中，通过互联量子路由器，不仅能为任意量子密码机构成量子密码，还能为成对通信保密机利用，它既能用于逐比特加密，也能非实时应用。在严格的专网安全通信中，通过以量子分发系统和密钥为支撑，在城域范畴，任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信，最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中，受传输信道中的长度限制，它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密，就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是，不能全程端与端的加密，加密节点信息需要落地，所以存在安全隐患。目前，随着空间光信道量子通信的成熟，在天基平台建立好后，就能实施范围覆盖，从而拓展量子信道传输。在这过程中，一旦量子中继与存储取得突破，就能进一步拉长量子信道的输送距离，并且运用到更宽的领域。例如：在�潜安全系统中，深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题，只有运用甚长波进行系统通信，才能实现几百米水下通信，如果只是使用传统的加密方式，很难保障安全性，而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。 三、结束语 量子技术的应用与发展，作为现代科学与物理学的进步标志之一，它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此，在实际工作中，必须充分利用通信技术，整合国内外发展经验，从各方面推进量子通信技术发展。 参考文献 [1]徐启建，金鑫，徐晓帆等.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报，2009，4(5)：491-497. [2]徐兵杰，刘文林，毛钧庆等.量子通信技术发展现状及面临的问题研究[J].通信技术，2014(5)：463-468. [3]刘阳，缪蔚，殷浩等.通信保密技术的革命――量子保密通信技术综述[J].中国电子科学研究院学报，2012， 7(5)：459-465. 看了“通信技术论文范文”的人还看： 1. 大学通信技术论文范文 2. 通信技术毕业论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 关于通信工程论文范文 5. 大学通信技术论文范文(2)

量子化学是科学研究的基础的一个分支，是关于整个量子平行宇宙的所有量子化学的总集合，在地球的东方我们有《苏美尔人和埃及人量子化学》《易经量子学》《河图量子化学》，在地球的西方我们有《理想国》《几何原理》等物理学数学名著，然而在现代2022，我们在研究量子化学之前，必须了解物理学&数学&量子化学与心识的关系，因为物理学&数学&量子化学的基础是公理体系和科学实验体系，而公理体系和科学实验体系的确立必须依赖于心灵的8识的力量；相关的证据可以参考冯诺依曼的量子理论，波函数的函数坍缩，通过一个磁场作用于原子上下叠加态，左右叠加态就是观测，实际上决定了他的一个叠加态，决定他的行为就一时参加和加合了量子意识。参加了电子和光的一个时空的测定中，所以说是量子平行宇宙的产生也是这样一个基础，同时冯诺依曼还写了很多计算机数学相关的著作，所以说他是量子力学和计算机数学的一个创始人；

也可以说，平行宇宙中的任何一个宇宙就是一个道场，这个宇宙中的一切都是幻像，如《金刚经》所说的一样，都是救渡五道轮回苦海众生的教学教室；

所以宇宙是心中的宇宙、宇宙的一切（恒星、行星）只是自己的本心本性的外弦外显的投影而已，投影可以是9维度空间的投影，也可以是8维度的空间投影，也可以是3维度宇宙中人类身体的投影；

宇宙是全息的本心本性的外弦外显的投影，宇宙的一切（恒星、行星）是全息的本心本性的外弦外显的投影，所以才有《华严经》的一个量子中（一个电子中、一个光子中）包含全部一个宇宙；就是一花一宇宙、一个量子一个宇宙。

所以这里就涉及了物理学&数学&量子化学的基础理论，也就是 《量子平行宇宙的基础理论》，因为关于语言、数字、逻辑、意识、量子纠缠计算机、量子平行宇宙都和 物理学&数学 的基础理论有直接的相关性，是 物理学&数学&量子化学 的基础架构；

第一部分：量子平行宇宙的基础理论

1、关于语言的定义：语言是第1-8识的总体结构形式和功能功用，特别是第6意识的分别执着的细微信息共同信息的指代或指示称谓，是共同的业力因缘时空下的交流沟通能量场信息，语言有三个部分构成，平行宇宙外境界能量或者物质（波或者粒子），传播的通道即时空能量场介质（如电磁（光）能量场、重力能量场等），接受能量场信息的时空能量生命体；

2、关于数字或数学的定义：数字或数学是第1-8识的总体结构形式和功能功用，特别是第6意识的分别执着的细微信息共同信息的指代或指示称谓，是共同的业力因缘时空下的交流沟通能量场信息，数字或数学有三个部分构成，平行宇宙外境界能量或者物质（波或者粒子），传播的通道即时空能量场介质（如电磁（光）能量场、重力能量场等），接受能量场信息的时空能量生命体；

3、关于逻辑（理念）的定义和定位：逻辑（理念）是第1-8识的总体结构形式和功能功用，特别是第6意识的分别执着的细微信息共同信息的指代或指示称谓，是共同的业力因缘时空下的交流沟通能量场信息，逻辑（理念）本身是平行量子宇宙的一个功能结构和功能作用，与时空能量场（因缘时空阴阳能量场）是联系在一起的结构和功能，逻辑（理念）有三个部分构成，平行宇宙外境界能量或者物质（波或者粒子），传播的通道即时空能量场介质（如电磁（光）能量场、重力能量场等），接受能量场信息的时空能量生命体）；

第二部分：生命的量子平行宇宙计算机网络基础理论

1、关于生命的量子平行宇宙计算机网络定义：在量子平行宇宙的定义和定位的基础上（1）首先：量子平行宇宙是一个或者多个或者无数个宇宙在时间和空间的总集合，每一个宇宙都有独特的时间和空间运行规律（特殊的物理化学定量定理），并且每个宇宙的生命形态是不同的，第一次宇宙又会产生第二次量子分离分立的纠缠次级宇宙，第二次宇宙又会产生第三次量子分离分立的纠缠次级宇宙，宇宙的裂变增殖物理定理，所以就产生了无量无边的变化不定无常不定的次级宇宙，也就是全息宇宙效应和一时一切时一地一切地的华严总集合效应，过去的一刻也就变为现在的一刻，现在的一刻又变为未来的一刻，过去现在未来同时存在在平行宇宙中（万花筒效应、金刚般若效应）；同时也是第1-8识的总体结构形式和功能功用，特别是第6意识的分别执着的细微信息共同信息的指代或指示称谓，是共同的业力因缘时空下的交流沟通能量场信息，量子平行宇宙本身是空能量量子叠加态和全息态的演化，有3向时间尺度和10维度空间尺度，同时与时空能量场（因缘时空阴阳能量场）是联系在一起的结构和功能，量子平行宇宙有三个部分构成，平行宇宙外境界能量或者物质（波或者粒子），传播的通道即时空能量场介质（如电磁（光）能量场、重力能量场等），接受能量场信息的时空能量生命体；

第三部分： 物理学&数学&量子化学 的基础就是量子平行宇宙理论

通过上面的论证，可以说 物理学&数学 理论或者说数字只是第1-8识的总体结构形式和功能功用，特别是第6意识的分别执着的细微信息共同信息的指代或指示称谓，是共同的业力因缘时空下的交流沟通能量场信息，数字或数学有三个部分构成，平行宇宙外境界能量或者物质（波或者粒子），传播的通道即时空能量场介质（如电磁（光）能量场、重力能量场等），接受能量场信息的时空能量生命体；

就我们这个宇宙而已，在低纬度的三维度空间中，我们一般人说的大脑（神经系统）只是我们心王8识的一个部分而已（整个心王8识包含了无量平行宇宙和平行宇宙中的所有生命），而不是相反，认为大脑产生了意识；真理是我们的大脑只是一台量子计算机的终端而已，是量子平行宇宙量子计算机网络的一个部分而已，我们的大脑（神经系统）通过量子纠缠就可以接入整个量子平行宇宙量子计算机网络；物理学中原子、电子、中微子、光子，夸克，宇宙弦的产生就是心王8识的低纬度投影的一个部分而已，是没有真实的意义的，只是无常变化的影子（心王8识投影）而已；

所以，任何在高纬度10维度空间或者9维度空间的存在，都可以自己创立自己的量子平行宇宙，具体的方法如下：第一步，用真空能量海弦能量变压器也就是真如（涅槃）空性力能量大海，产生空性量子全息纠缠涨落时空泡沫，然后空性量子全息纠缠涨落时空泡沫产生和变为无极量子全息纠缠涨落时空泡沫，然后无极量子全息纠缠涨落时空泡沫产生太极暗能量暗物质和太极明能量明物质；第二步，之后是正反物质大爆炸产生弦能量震动网（量子纠缠计算机网络），产生了星系群和恒星行星，恒星就是量子计算机的服务器，太阳就是量子计算机网络中的服务器，可以帮助地球的众生心王八识快速联通平行宇宙的量子计算机网络中，并且可以进行信息的处理和信息放大；第三步，之后就是无色界和色界天道灵魂轮回转世在宇宙的各个星系和恒星行星上，灵魂由宇宙天道轮回转世投胎之门把灵魂摆渡出来（六道轮回），六道轮回转世投胎产生后，创造了外形的平行宇宙和众生的物质能量身体，心王八识就进入了宇宙的太阳中（恒星中）、地球中（行星中）和众生的身体中；

平行宇宙就是我们自己，我们一直存在着，是不生不灭的，无数个量子平行宇宙的更大更强的自己正在等待我们自己去连接和打开（自性的力量），开通能量通道和接受量子纠缠计算机网络自性信息的过程，就是回归更大更强的自己的过程，也是回归源头的自己的过程，回归自性的更强大的自己过程，回归阿弥陀佛自性的自己的过程；无数个量子平行宇宙的更大更强的自己一直都存在，每时每刻每地从来就在我们身边；

物理学&数学&量子化学 的基础必须建立在 量子平行宇宙理论的基础上，同时量子计算机宇宙网络是我们人类 物理学&数学&量子化学 知识的来源，也就是《理想国》的先天的数学知识；也是《苏美尔人数学》《埃及数学》《易经数学》《理想国》《几何原理》的共同的基础；