導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇量子計(jì)算現(xiàn)狀，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號(hào)：TN918 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）09-0128-01

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，量子信息學(xué)逐漸得到人們的關(guān)注與重視，在近代物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域都有所涉及。通過(guò)量子力學(xué)的基礎(chǔ)，不斷的發(fā)展與延伸。量子信息學(xué)，是量子力學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，是以量子力學(xué)的態(tài)疊加原理為基礎(chǔ)，研究信息處理的一門新興前沿科學(xué)。包括量子密碼術(shù)、量子通信、量子計(jì)算機(jī)等幾個(gè)方面。我們?cè)谶@里，著重的了解一些量子通信。

一、 量子通信協(xié)議概念

1，量子通信協(xié)議定義

量子通信系統(tǒng)的基本部件包括量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測(cè)量裝置。按其所傳輸?shù)男畔⑹墙?jīng)典還是量子而分為兩類。前者主要用于量子密鑰的傳輸，后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。其中隱形傳送是指脫離實(shí)物的一種“完全”的信息傳送?？梢韵胂螅合忍崛≡锏乃行畔?，然后將這些信息傳送到接收地點(diǎn)，接收者依據(jù)這些信息，選取與構(gòu)成原物完全相同的基本單元，制造出原物完美的復(fù)制品。實(shí)際上是一種對(duì)于通信地保密性的傳輸。是一種在理論上可以保證通信絕對(duì)安全的一種通信方式。由于量子力學(xué)中的不確定性原理，是不允許精確地提取原物的全部信息，因此長(zhǎng)期以來(lái)，隱形傳送不過(guò)是一種幻想而已。

2，量子通信與光通信的區(qū)別

量子通信與光通信的區(qū)別，在于在通信中用的光的強(qiáng)度是不同的。光通信一般采用是強(qiáng)光，包括無(wú)線電、微波、光纜、電纜等具體形式。通過(guò)偏振或相位等的調(diào)制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。量子通信討論的是光子級(jí)別的很弱的光，通過(guò)對(duì)光子態(tài)的調(diào)制，但是主要利用了光子的特性，量子態(tài)不可克隆原理和海森堡不確定性關(guān)系。這也是區(qū)別于光通信的重點(diǎn)。

二、量子通信基本方式

量子通信在量子力學(xué)原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)量子態(tài)編碼和攜帶信息進(jìn)行加工處理，將信息進(jìn)行傳遞。只要包括：量子隱形傳態(tài)、量子密鑰分發(fā)等，下面主要介紹這兩個(gè)組成部分：

1，量子隱形傳態(tài)

量子隱形傳態(tài)，又稱量子遙傳、量子隱形傳輸。經(jīng)由經(jīng)典通道和EPR 通道傳送未知量子態(tài)。利用分散量子纏結(jié)與一些物理訊息的轉(zhuǎn)換來(lái)傳送量子態(tài)至任意距離的位置的技術(shù)。它傳輸是量子態(tài)攜帶的量子信息。想要實(shí)現(xiàn)量子隱形傳態(tài)，要求接收方和發(fā)送方擁有一對(duì)共享的EPR對(duì)，即BELL態(tài)（貝爾態(tài)）。發(fā)送方對(duì)他的一半EPR對(duì)與發(fā)送的信息所在的粒子進(jìn)行結(jié)合，而接收方所有的另一半EPR對(duì)將在瞬間坍縮為另一狀態(tài)。根據(jù)這條信息，接收方對(duì)自己所擁有的另一半EPR對(duì)做相應(yīng)幺正變換即可恢復(fù)原本信息。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。量子隱形傳態(tài)大致可以這樣描述：準(zhǔn)備一對(duì)糾纏光子對(duì)，一個(gè)光子發(fā)送給有原始量子態(tài)（即第三個(gè)光子）的甲方，另一個(gè)光子發(fā)送給要復(fù)制第三光子的量子態(tài)的乙方。甲方讓收到的一個(gè)光子與第三光子相互干涉（“再糾纏”），再隨機(jī)選取偏振片的方向測(cè)量干涉的結(jié)果，將測(cè)量方向與結(jié)果通過(guò)普通信道告訴乙方；乙方據(jù)此選擇相應(yīng)的測(cè)量方向測(cè)量他收到的光子，就能使該光子處于第三光子的量子態(tài)。

量子隱形傳態(tài)作為量子通信中最簡(jiǎn)單的一種，是實(shí)現(xiàn)全球量子通信網(wǎng)絡(luò)的可行性的前提研究。它的存在與應(yīng)用，可以完全的保證用戶的信息安全，通信保密，同時(shí)如果出現(xiàn)有人竊聽的現(xiàn)象，將會(huì)及時(shí)的進(jìn)行信息的改變，保證內(nèi)容的“獨(dú)一無(wú)二”。

2，量子密鑰分發(fā)

量子密鑰分發(fā)以量子物理與信息學(xué)為基礎(chǔ)，是量子密碼研究方向中不可缺少的重要部分。被認(rèn)為是安全性最高的加密方式，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全的密碼體制。當(dāng)然這只是理論上的內(nèi)容，在現(xiàn)實(shí)生活中還是有一定的差距。只是理論上具有無(wú)條件的安全性。1969年提出用量子力學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行加密信息處理。到了1984年，第一次提出量子密鑰分發(fā)協(xié)議，即BB84協(xié)議。隨后又提出B92協(xié)議。2007年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)院士潘建偉小組在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)百公里量級(jí)的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)，解決了非理想單光子源帶來(lái)的安全漏洞。后又與美國(guó)斯坦福大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了國(guó)際上迄今為止最先進(jìn)的室溫通信波段單光子探測(cè)器――基于周期極化鈮酸鋰波導(dǎo)的上轉(zhuǎn)換探測(cè)器。解決了現(xiàn)實(shí)環(huán)境中單光子探測(cè)系統(tǒng)易被黑客攻擊的安全隱患。保證了非理想光源系統(tǒng)的安全性。生成量子密鑰大致為：準(zhǔn)備一批糾纏光子對(duì)，一個(gè)光子發(fā)送給發(fā)信方，另一個(gè)光子發(fā)送給收信方。測(cè)量光子極化方向的偏振片的方位約定好兩種。兩人每次測(cè)量一個(gè)光子時(shí)選擇的方向都是隨機(jī)的，但要記錄下每次選擇的方向，當(dāng)然也要記錄下每次測(cè)量的結(jié)果，有光子通過(guò)偏振片就記1，無(wú)光子通過(guò)則記0。通過(guò)普通信道兩人交換測(cè)量方向的記錄，那些測(cè)量方向不一致的測(cè)量結(jié)果的記錄都舍去不要，剩下的那些測(cè)量方向相同所對(duì)應(yīng)的測(cè)量結(jié)果，兩人應(yīng)一致，這一致的記錄就可作為兩人共同的密鑰。

總結(jié)

經(jīng)典通信較光量子通信相比，量子通信具有傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對(duì)安全特性。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。逐漸走進(jìn)人們的日常生活。為了讓量子通信從理論走到現(xiàn)實(shí)，從上世紀(jì)90年代開始，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家做了大量的研究工作。自1993年美國(guó)IBM的研究人員提出量子通信理論以來(lái)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局都對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行了深入的研究，歐盟在1999年集中國(guó)際力量致力于量子通信的研究，研究項(xiàng)目多達(dá)12個(gè)，日本郵政省把量子通信作為21世紀(jì)的戰(zhàn)略項(xiàng)目。我國(guó)從上世紀(jì)80年代開始從事量子光學(xué)領(lǐng)域的研究，近幾年來(lái)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的量子研究小組在量子通信方面取得了突出的成績(jī)。

參考文獻(xiàn)

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[2]徐兵杰，劉文林，毛鈞慶，量子通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問(wèn)題研究《通信技術(shù)》 - 2014.

[3]胡廣軍，王建 -量子通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究 《中國(guó)新通信》 - 2014.

[4]肖玲玲，金成城 - 基于專利分析的量子通信技術(shù)發(fā)展研究《全球科技經(jīng)濟(jì)t望》 - 2015.

篇2

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）33-0033-02

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，其已經(jīng)成為了我國(guó)人民在日常生活中及工作中不可缺少的技術(shù)，它為人們的衣食住行提供了方面，也為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。目前我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在朝著更大規(guī)模范圍發(fā)展，在此過(guò)程中也暴露了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的一系列問(wèn)題?，F(xiàn)如今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇已經(jīng)滿足不了人們及社會(huì)的發(fā)展需求，也對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行造成了一定的影響，所以對(duì)其的優(yōu)化改進(jìn)是目前最重要的內(nèi)容。

1 淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中有多種方法，包括梯度法、列表尋優(yōu)法、爬山法及模擬退算法等。由于這些方式具有局限性，收到多種條件的限制，導(dǎo)致本身的作用都得不到很好的發(fā)揮。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇主要是在能夠滿足計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信容量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼熬W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需求的基礎(chǔ)上，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)路由進(jìn)行選擇，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以縮短到最小時(shí)延。一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇可以使用優(yōu)化工作，比如：其一，如果計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)內(nèi)部具有較大容量的緩沖器，那么就不會(huì)溢出或者丟失其數(shù)據(jù)包；其二，如果能夠以實(shí)際的指數(shù)分布為基礎(chǔ)設(shè)置報(bào)文長(zhǎng)度，就可以按照泊松到達(dá)；其三忽略計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)處理報(bào)文的時(shí)延；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文傳輸服務(wù)都是一個(gè)等級(jí)。【1】

2 探析改進(jìn)量子進(jìn)化算法

實(shí)際上量子進(jìn)化算法就是進(jìn)化算法和量子計(jì)劃相結(jié)合產(chǎn)生的，此事以態(tài)矢量為基礎(chǔ)，以量子比特編碼為染色體，其更新染色體要以量子旋轉(zhuǎn)門和非門進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從而才能優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由。量子進(jìn)化算法中的染色體排列矩陣為：

一個(gè)量子染色體表示問(wèn)題解的特性，其原理就是對(duì)量子染色體進(jìn)行隨機(jī)測(cè)量，以此得出結(jié)果和概率，使用二進(jìn)制實(shí)現(xiàn)坍塌，在此過(guò)程中可以了解到量子染色體可以有效地解決問(wèn)題。另外改進(jìn)量子進(jìn)化算法的實(shí)現(xiàn)是根據(jù)量子旋轉(zhuǎn)門，通過(guò)搜索法使公式的解得到最佳，增加或者減少概率，以此保留或者刪除結(jié)果，以此來(lái)改進(jìn)量子進(jìn)化算法。

上表中的xi表示第i個(gè)量子染色體的二進(jìn)制解，bi表示第i個(gè)最優(yōu)解。

量子進(jìn)化算法的流程主要包括三個(gè)部分：其一，要對(duì)種群進(jìn)行初始化，在此基礎(chǔ)上對(duì)初始種種群進(jìn)行測(cè)量，以此得到與個(gè)體相依狀態(tài)的相關(guān)記錄表；其二，在合適的狀態(tài)下對(duì)記錄進(jìn)行針對(duì)性的評(píng)估，并且對(duì)最佳個(gè)體和個(gè)體的適應(yīng)值進(jìn)行相關(guān)記錄；其三，在還沒(méi)有完全結(jié)束的時(shí)候，進(jìn)行其他操作。

對(duì)于量子進(jìn)化算法來(lái)說(shuō)，此過(guò)程是非常復(fù)雜的，用相關(guān)的符號(hào)表示事務(wù)，之后進(jìn)行計(jì)算。比如可以使用M表示染色體長(zhǎng)度，染色體可以維護(hù)解的多樣性。這樣才能使算法簡(jiǎn)單的表述。【2】

3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇的改進(jìn)量子進(jìn)化算法研究

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，量子進(jìn)化算法是非常值得熱議的話題，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的量子進(jìn)化算法，其主要問(wèn)題就是量子進(jìn)化算法是針對(duì)性對(duì)表格進(jìn)行參照，以此來(lái)找出相應(yīng)的解法。這種方法會(huì)造成旋轉(zhuǎn)角之間沒(méi)有較好的關(guān)聯(lián)性，另外在搜索問(wèn)題的時(shí)候會(huì)有跳躍性，對(duì)于計(jì)算機(jī)在日常運(yùn)行工作的時(shí)候是非常不利的。為了能夠通過(guò)量子進(jìn)化算法解決計(jì)算機(jī)路由選擇中的問(wèn)題，就要對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。首先優(yōu)化其中的旋轉(zhuǎn)角，使其值能夠滿足路由選擇。優(yōu)化后的旋轉(zhuǎn)表式子可以寫為：

?θi=0.001π*50fb-fx/fx

根據(jù)此式子可以了解到旋轉(zhuǎn)角在不同的情況下會(huì)有不同的結(jié)果，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是不同的旋轉(zhuǎn)角值具有不同的含義。如果旋轉(zhuǎn)角的值越小，那么就說(shuō)明個(gè)體與最優(yōu)個(gè)體之間的距離就越小，就縮小了搜索網(wǎng)絡(luò)。在此狀況下搜索就可以達(dá)到最優(yōu)；如果旋轉(zhuǎn)角的值越大，就說(shuō)明個(gè)體與最優(yōu)個(gè)體之間的距離越大，就逐漸擴(kuò)大了搜索網(wǎng)絡(luò)。在此狀況下就要使所搜速度加快，這樣才能夠使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇更多方面。

另外就是優(yōu)化調(diào)整其中的函數(shù)，可以使用組合優(yōu)化的方式進(jìn)行，要求函數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài)，這樣才能夠得出最優(yōu)解。通過(guò)此方式可以了解到，個(gè)體基因之間并沒(méi)有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。所以就可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇，對(duì)量子進(jìn)化算法中的函數(shù)調(diào)整并優(yōu)化。如果處于歸一化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的實(shí)屬對(duì)，并且使他們與量子位一一對(duì)應(yīng)?；诖司涂梢宰隽孔舆M(jìn)化算法的仿真實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)其進(jìn)行對(duì)比，是否有優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的性能能夠了解量子進(jìn)化算法優(yōu)化后比傳統(tǒng)更優(yōu)秀，此結(jié)果可以見圖1。

從圖1可以了解到，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的改進(jìn)量子進(jìn)化算法中，不斷是收斂速度、尋優(yōu)能力還是其中的性能，都優(yōu)于傳統(tǒng)量子進(jìn)化算法。在進(jìn)行仿真測(cè)試時(shí)，能夠使改進(jìn)量子進(jìn)化算法之后發(fā)揮自身的作用，也能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中完善自身的應(yīng)用。在此情況下計(jì)算機(jī)路由選擇面對(duì)問(wèn)題能夠很好地解決，并且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，有效地提高了工作人員的工作質(zhì)量和效率，還使計(jì)算機(jī)在正常運(yùn)行和工作的過(guò)程中保持一個(gè)良好的狀態(tài)?！?】

4結(jié)束語(yǔ)

在目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，要重視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由的選擇。同時(shí)，改進(jìn)量子進(jìn)化算法也是非常重要的，通過(guò)優(yōu)化旋轉(zhuǎn)角，以此提高搜索速率及范圍。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自發(fā)展應(yīng)用以來(lái)，量子進(jìn)化算法都有著較好的應(yīng)用和前景，那么優(yōu)化量子進(jìn)化算法有效地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以為我國(guó)各行各業(yè)提供更好的服務(wù)，也有效促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

篇3

近30年來(lái)，人們已提出了多種量子門，如Toffoli門［1］，F(xiàn)redkin門，Peres門等，并給出了量子門的代數(shù)特征。如何使用指定量子門庫(kù)中的量子門自動(dòng)生成量子代價(jià)較小的量子可逆邏輯電路，其本質(zhì)就是量子可逆邏輯電路綜合技巧問(wèn)題。Shende將可逆電路綜合轉(zhuǎn)化為置換問(wèn)題，并提出三量子可逆邏輯電路綜合最優(yōu)算法；Yang在此基礎(chǔ)上利用GAP軟件實(shí)現(xiàn)了三量子最小長(zhǎng)度和最小代價(jià)可逆邏輯電路綜合算法。然而目前大多數(shù)算法只是在綜合三量子電路時(shí)效果很好，隨著綜合量子比特?cái)?shù)的增加，綜合量子可逆邏輯電路的時(shí)空復(fù)雜度將進(jìn)一步增加。在綜合四量子電路時(shí)，Yang等人利用廣度優(yōu)先搜索和雙向綜合技術(shù)，使用CNP量子門庫(kù)可綜合最長(zhǎng)為12的四量子偶置換最優(yōu)電路，這已是較好結(jié)果；李等人使用CNP量子門庫(kù)，在廣度優(yōu)先搜索的基礎(chǔ)上，巧妙構(gòu)造哈希函數(shù)并利用線置換和向變換進(jìn)行無(wú)損壓縮可快速生成最大長(zhǎng)度為16的最優(yōu)四量子偶置換電路，這是目前已知的最好結(jié)果。目前人們還未設(shè)計(jì)出通用高效的多量子電路綜合算法，這是量子電路設(shè)計(jì)中急需解決的重要問(wèn)題之一，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不僅可以降低制造量子電路的成本，而且能提高多量子可逆電路設(shè)計(jì)的效率。

目前比較有代表性的量子可逆電路構(gòu)造方法有以下幾種［2］。

窮舉法、RM方法、群論分解方法、探索法，通過(guò)比較知窮舉法綜合結(jié)果好，能達(dá)到最優(yōu)，但時(shí)間空間開銷大；真值表和RM方法構(gòu)造巧妙，綜合速度快，但結(jié)果不盡理想，需要輔以優(yōu)化；群論方法新穎高效，算法收斂迅速（有限步結(jié)束），但構(gòu)造復(fù)雜，較為繁瑣，需要的門庫(kù)規(guī)模大；其他方法也均是在綜合的效果和效率之間尋求一個(gè)平衡點(diǎn)，這個(gè)平衡點(diǎn)如何選取，則應(yīng)該以實(shí)踐中的具體需求情況為依據(jù)。

構(gòu)建量子可逆邏輯電路主要有構(gòu)造與優(yōu)化兩個(gè)過(guò)程，有些算法是先構(gòu)造再優(yōu)化，還有一些算法則是構(gòu)造與優(yōu)化同時(shí)進(jìn)行。通常所得到的量子電路并不是最優(yōu)電路，如何有效地優(yōu)化電路，成為量子電路領(lǐng)域的另一個(gè)研究重點(diǎn)。Iwama、Maslov、Maslov等都對(duì)電路優(yōu)化程度作出了杰出貢獻(xiàn)。

目前對(duì)量子二值邏輯可逆電路綜合算法的研究較多，但對(duì)于多值邏輯量子電路綜合技術(shù)的研究較少［3］。其中的原因主要有：第一，人們已習(xí)慣于經(jīng)典計(jì)算中的二值邏輯，利用多值邏輯進(jìn)行計(jì)算不符合人們常規(guī)的思維和計(jì)算方式；第二，對(duì)于多值邏輯的理解與應(yīng)用本身就是困難的，涉及多值邏輯理論及群、環(huán)、域等代數(shù)理論，量子可逆電路的設(shè)計(jì)又具有相當(dāng)難度，規(guī)模較大，復(fù)雜性較高，其中又要解決量子的自然屬性（如消相干現(xiàn)象等）對(duì)計(jì)算的負(fù)面影響。所以將多值邏輯應(yīng)用于量子電路，設(shè)計(jì)具有相當(dāng)復(fù)雜性的多值邏輯量子電路也是困難的。然而，量子具有多種可觀測(cè)的屬性，例如光子的偏振方向，電子的自旋方向，電子所處于的能級(jí)等，因而具有多個(gè)復(fù)雜的自由度，利用多能級(jí)描述量子位也更自然。由于量子實(shí)驗(yàn)物理的發(fā)展進(jìn)步及測(cè)量技術(shù)的不斷完善，對(duì)于量子在各個(gè)屬性上的測(cè)量的精準(zhǔn)度大大提高，使得量子高維基態(tài)（即多值邏輯量子態(tài)）的應(yīng)用成為可能。另一方面，量子多值邏輯的應(yīng)用能夠極大提高量子并行計(jì)算的能力（理論上比二值邏輯更強(qiáng)大），并可在存儲(chǔ)和處理量子信息時(shí)提供更大的靈活性，又可以無(wú)輔助位的方式用兩位量子門和一位量子門建立多量子電路，使得多量子電路的物理實(shí)現(xiàn)成為可能。對(duì)多值量子可逆邏輯電路綜合的研究正在興起。

量子可逆電路本質(zhì)上是置換電路［4］，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)一些特定功能構(gòu)造量子專用電路，專用電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用可加速運(yùn)行算法，并對(duì)量子寄存器或量子芯片等的設(shè)計(jì)作出一些貢獻(xiàn)。目前已設(shè)計(jì)出量子全加器、量子全減器及受控集成量子加減電路，它們是構(gòu)建量子計(jì)算機(jī)的基本單元。在量子糾錯(cuò)編碼和容錯(cuò)計(jì)算中可根據(jù)糾錯(cuò)碼的生成矩陣和校驗(yàn)矩陣，分別生成編碼電路和解碼電路。2005年何等人通過(guò)分解蝴蝶矩陣和轉(zhuǎn)置矩陣獨(dú)立實(shí)現(xiàn)了基于Haar小波多尺度分析的完整量子電路。2006年Cheng等人用Bitonic方法快速構(gòu)造大規(guī)模的量子排序電路，給出的線路模型清晰地反映出算法消耗資源的情況。2007年Khan等人給出了利用三值邏輯Feynman和Toffoli門實(shí)現(xiàn)的三值邏輯全加器，基于此又實(shí)現(xiàn)了帶有部分前瞻的三值邏輯并行加法器，并展示了將此電路用作并行減法器的方法。2008年Khan提出綜合量子四值邏輯加法/減法器的遞歸電路。之后Khan又提出量子四值邏輯比較器，比較器是著名的Grover量子搜索算法的關(guān)鍵功能模塊―Oracle的組成部分，也是基于比較的各種算法及控制器的基本模塊。當(dāng)然，由于量子電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，目前綜合出的專用電路還不多，并且給出的大多數(shù)的電路并非最簡(jiǎn)形式。

盡管對(duì)于量子可逆電路的研究已取得了一些成果，但目前對(duì)于構(gòu)建量子可逆電路的量子門及通用門庫(kù)的研究還不深入，對(duì)于量子可逆電路的生成方法和優(yōu)化方法的研究還處于起步階段。對(duì)其中的一些問(wèn)題，如多值邏輯的嵌入與應(yīng)用，電路優(yōu)化策略，綜合算法復(fù)雜性的深入分析與證明等，只是進(jìn)行了初步的探索。雖出現(xiàn)了一些解決方案，但并不十分成熟，還有一些領(lǐng)域未曾涉及，所以需要進(jìn)一步深入研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］李志強(qiáng)，陳漢武，徐寶文等.基于Hash表的量子可逆邏輯電路綜合的快速算法［J］.計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2008，vol.45-2：2162-2171.

篇4

量子力學(xué)課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力和空間想象能力等要求較高，因此要學(xué)好量子力學(xué)，在我們教學(xué)的過(guò)程中，需要充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。同時(shí)，隨著科學(xué)日新月異的發(fā)展，對(duì)量子力學(xué)課程的教學(xué)也不斷提出新的要求。如何充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和能動(dòng)性，切實(shí)提高量子力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和教師的教學(xué)水平，已經(jīng)成為擺在高校教師目前的一項(xiàng)重要課題。

該課程組在近幾年的教學(xué)改革和教學(xué)實(shí)踐中，本著高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求，強(qiáng)調(diào)量子力學(xué)基本原理、基本思維方法的訓(xùn)練，結(jié)合物理學(xué)史，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；充分利用熟知軟件，理解物理圖像，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性；結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用，取得了良好的教學(xué)效果。

1 當(dāng)前的現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題

目前工科電類專業(yè)普遍感覺(jué)量子力學(xué)課程難學(xué)，其主要原因在于：第一，量子力學(xué)它是一門全新的課程理論體系，其基本理論思想與解決問(wèn)題的方法都沒(méi)有經(jīng)典的對(duì)應(yīng)，而學(xué)習(xí)量子力學(xué)必須完全脫離以前在頭腦中根深蒂固的“經(jīng)典”的觀念；第二，量子力學(xué)的概念與規(guī)律抽象，應(yīng)用的數(shù)學(xué)知識(shí)比較多，公式推導(dǎo)復(fù)雜，計(jì)算困難；第三，雖然量子力學(xué)問(wèn)題接近實(shí)際，但要學(xué)生理解和解決問(wèn)題，還需要一個(gè)過(guò)程；由于上述問(wèn)題的存在，使初學(xué)者都感到量子力學(xué)課程枯燥無(wú)味、晦澀難懂，而且隨著學(xué)科知識(shí)的飛速發(fā)展，知識(shí)的更新周期空前縮短，在有限的課時(shí)情況下，如何使學(xué)生在掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，跟上時(shí)代的步伐，了解科學(xué)的前沿，以適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)的需求，是擺在我們教育工作者面前的巨大挑戰(zhàn)。

2 結(jié)合物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，在大學(xué)物理中，談到了19世紀(jì)末物理學(xué)所遇到的“兩朵烏云”，光電效應(yīng)和紫外災(zāi)難，1900年，普朗克提出了能量子的概念，解決了黑體輻射的問(wèn)題；后來(lái)，愛因斯坦在普朗克的啟發(fā)下，提出了光量子的概念，解釋了光電效應(yīng)，并提出了光的波粒二象性；德布羅意又在愛因斯坦的啟發(fā)下，大膽的提出實(shí)物粒子也具有波粒二象性；對(duì)于物理學(xué)的第三朵烏云“原子的線狀光譜，”玻爾提出了關(guān)于氫原子的量子假設(shè)，解釋了氫原子的結(jié)構(gòu)以及線狀光譜的實(shí)驗(yàn)。后來(lái)還有薛定諤、海森堡、狄拉克等偉大的物理學(xué)家的努力，建立了一套嶄新的理論體系-量子力學(xué)。在教學(xué)的過(guò)程中，適當(dāng)穿插量子力學(xué)的發(fā)展歷史以及偉大科學(xué)家的傳記故事，避免了量子力學(xué)課程“全是數(shù)學(xué)的推導(dǎo)”的現(xiàn)狀，這樣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，通過(guò)對(duì)偉大科學(xué)家的介紹，培養(yǎng)刻苦鉆研的精神。實(shí)踐表明，這樣的教學(xué)模式大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

3 結(jié)合熟知軟件化抽象為形象

量子力學(xué)內(nèi)容抽象，對(duì)一些典型的結(jié)論，可以用軟件模擬的方式實(shí)現(xiàn)物理圖像的重現(xiàn)。很多軟件如matlab、c語(yǔ)言等很多學(xué)生不是很熟練，而且編程較難，結(jié)合物理結(jié)論作圖較為困難；Excell是學(xué)生常用的軟件之一，簡(jiǎn)單易學(xué)卻功能強(qiáng)大，幾乎每位同學(xué)都非常熟練，我們充分利用這一點(diǎn)，將Excell軟件應(yīng)用到量子力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，取得了良好的效果。

如在一維無(wú)限深勢(shì)阱中，我們用解析法嚴(yán)格求解得到了波函數(shù)和能級(jí)的方程。而波函數(shù)的模方表示幾率密度。我們要求學(xué)生用Excell作圖，這樣得到粒子阱中的幾率分布，通過(guò)與經(jīng)典幾率的比較（經(jīng)典粒子在阱中各處出現(xiàn)的幾率應(yīng)該相等）和經(jīng)典能級(jí)的比較（經(jīng)典的能量分布應(yīng)該是連續(xù)的函數(shù)），通過(guò)學(xué)生的自我參與，充分激發(fā)了學(xué)生的求知欲望；從簡(jiǎn)單的作圖，學(xué)生深刻理解了微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)；微觀粒子的能量不再是連續(xù)的，而是量子化了的能級(jí)，當(dāng)n趨于無(wú)窮大時(shí)微觀趨向于經(jīng)典的結(jié)果，即經(jīng)典是量子的極限情況；通過(guò)學(xué)生熟知的軟件，直觀的再現(xiàn)了物理圖像，學(xué)生會(huì)進(jìn)一步來(lái)深刻思考這個(gè)結(jié)論的由來(lái)，傳統(tǒng)的教學(xué)中，我們先講薛定諤方程，然后再解這個(gè)方程，再利用邊界條件和波函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)條件，一步一步推導(dǎo)下來(lái)，這樣的教學(xué)模式有很多學(xué)生由于數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)較為薄弱，推導(dǎo)過(guò)程又比較繁瑣，因此會(huì)逐步對(duì)課程失去了興趣，這也直接影響了后面章節(jié)的學(xué)習(xí)，而通過(guò)學(xué)生親自作圖實(shí)現(xiàn)的物理圖像，改變了傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，最大限度的使學(xué)生參與到課程中，這樣的效果也將事半功倍了，大大提高了教學(xué)的效果。

4 結(jié)合科學(xué)發(fā)展前沿拓寬學(xué)生視野

篇5

引言：計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等在科學(xué)技術(shù)整體發(fā)展驅(qū)使下也獲得了巨大的進(jìn)步與發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)具有了較高的質(zhì)量與發(fā)展水平，可以在眾多領(lǐng)域中進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，充分發(fā)揮出計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的能力。但是，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)還存在一些問(wèn)題，需要我們進(jìn)行解決。因此，我們需要對(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀、未來(lái)發(fā)展前景問(wèn)題進(jìn)行有效研究與分析工作，最終全面提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的效率與安全，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，更好的滿足人們需求而服務(wù)。

一、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)

1.1用戶增加

隨著時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，尤其是人們需求的廣泛性使得計(jì)算機(jī)的各種各樣輔助設(shè)施越來(lái)越多，功能也越來(lái)越齊全，最終使得計(jì)算機(jī)具有了廣泛的用戶，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到幾乎每一個(gè)家庭中進(jìn)行應(yīng)用。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，使得計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，可以說(shuō)是種類繁多、品牌聚集。計(jì)算機(jī)教育現(xiàn)在已經(jīng)成為了我國(guó)各級(jí)教育中不可或缺的一門課程，有利于學(xué)生充分的進(jìn)行其中知識(shí)的學(xué)習(xí)，基本操作用法的掌握。這些因素的共同作用，使得計(jì)算機(jī)的用戶在不斷增加。

1.2用途廣泛

計(jì)算機(jī)的用途非常的廣泛，可以說(shuō)是在各個(gè)鄰域中都可以見到計(jì)算機(jī)的身影。如：在教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生出了網(wǎng)絡(luò)多媒體、微課教學(xué)等多種新的教學(xué)模型。在工業(yè)鄰域中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)提高了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量與安全，保障了生產(chǎn)的安全。在科學(xué)研究領(lǐng)域?qū)τ谟?jì)算機(jī)進(jìn)行有效化的應(yīng)用，可以進(jìn)行精細(xì)化的分析與研究。在眾多的辦公鄰域中可以充分的發(fā)揮計(jì)算機(jī)的計(jì)算、打字、對(duì)于信息數(shù)據(jù)的分析、匯總、處理的能力等等。就百姓的日常生活而言，可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行影視劇的觀看、網(wǎng)絡(luò)游戲的娛樂(lè)、網(wǎng)絡(luò)社交等等?？偠灾?jì)算機(jī)已經(jīng)滲透進(jìn)我國(guó)的學(xué)習(xí)、工作、生活的方方面面[1]。

二、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)未來(lái)發(fā)展前景

隨著時(shí)代的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)在未來(lái)的發(fā)展中呈現(xiàn)的趨勢(shì)為：智能化處理、超高速運(yùn)行、超小型體積、平行化發(fā)展。其中，一個(gè)顯著的變化是計(jì)算機(jī)中的核心CPU將持續(xù)保持性能的增長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)用戶的多命令進(jìn)行執(zhí)行，并且將多數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效處理。就計(jì)算機(jī)的智能化發(fā)展而言，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中會(huì)具有最新的思辨能力、感知能力、判斷能力。如：手寫輸入、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，新型高抗干擾能力的存儲(chǔ)器也將會(huì)出現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的海量存儲(chǔ)[2]。

1、光計(jì)算機(jī)。以光和電為載體的新型光計(jì)算機(jī)是未來(lái)一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。我們通過(guò)對(duì)于新型光計(jì)算機(jī)的有效應(yīng)用，可以增強(qiáng)對(duì)于信息數(shù)據(jù)的保存與傳輸能力，憑借著較小的消耗最大程度上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的功能，更好滿足人們的需求。

2、化學(xué)計(jì)算機(jī)?；瘜W(xué)計(jì)算機(jī)也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)未來(lái)一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。這種技術(shù)以微觀碳分子為重要的信息載體，有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)于信息數(shù)據(jù)的科學(xué)傳輸與保存。這種計(jì)算機(jī)之所以具有這樣的應(yīng)用效果，與其功能與緊密的關(guān)系。比如：具有微小的體積、具有超高速運(yùn)算的能力，并且進(jìn)行高效化的計(jì)算數(shù)據(jù)分析，具有巨大的應(yīng)用前景，可以在眾多領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，充分實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值[3]。

3、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。在未來(lái)的計(jì)算機(jī)發(fā)展中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是一個(gè)重要方向。這種類型的計(jì)算機(jī)就是將人大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效處理，形成類似于人腦的重組類型的計(jì)算機(jī)，通過(guò)對(duì)人腦中神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的有效模擬，在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)。這種計(jì)算機(jī)主要以分布式網(wǎng)絡(luò)類型來(lái)進(jìn)行應(yīng)用。

4、量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)。其重要的原理是通過(guò)對(duì)于量子力學(xué)一般規(guī)律的有效應(yīng)用，通過(guò)超強(qiáng)邏輯與高速數(shù)學(xué)進(jìn)行有效的運(yùn)算儲(chǔ)備或者是對(duì)于量子類型的物理設(shè)備進(jìn)行處理。在具體的應(yīng)用中，量子計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)于鏈狀分子集合物特征的開關(guān)狀態(tài)表示，利用激光脈沖對(duì)于分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效改變，使得數(shù)據(jù)信息沿著集合物進(jìn)行有效移動(dòng)，最終使得其運(yùn)算的功能實(shí)現(xiàn)。此種類型的計(jì)算機(jī)可以在量子研究等領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)化應(yīng)用，并且會(huì)發(fā)揮出巨大的功能與價(jià)值，有效的促進(jìn)科學(xué)研究事業(yè)的發(fā)展[4]。

結(jié)論：對(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀及前景問(wèn)題進(jìn)行分析，有利于我們對(duì)于計(jì)算機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展有比較清晰的了解，通過(guò)在實(shí)際工作中進(jìn)行有效的分析、研究、應(yīng)用，可以更好的促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王洋. 論計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展[J]. 中外企業(yè)家，2015，（36）：266.

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摘要：本文以目前中藥信息素材的現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，分析和研究了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有中藥信息及相關(guān)信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，探討了如何對(duì)中藥信息素材進(jìn)行“量子化”處理，以及對(duì)中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：中藥量子信息素材；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；頁(yè)面實(shí)現(xiàn)doi： 10.3969/j.issn.2095-5707.2014.02.002The Design and Implementation of Traditional Chinese Medicine Quantum Information Material Database SystemXiao Fenfen， Zhang Xinyou*， Luo Shanshui， Li Weiwei（Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine， Nanchang Jiangxi 330004， China）Abstract： Based on the current situation of Traditional Chinese Medicine （TCM） information materials， this article analyzed and researched the existing domestic and foreign Chinese medicine information and related information database system， discussed the Quantization of TCM information materials， designed and implemented TCM quantum information materials database system.Key words： TCM quantum information materials； database system； system design； page implementation 中醫(yī)藥學(xué)是我國(guó)寶貴的文化遺產(chǎn)，隨著中醫(yī)藥在長(zhǎng)期實(shí)踐中的應(yīng)用以及中藥現(xiàn)代進(jìn)程的不斷推進(jìn)，中藥信息素材呈指數(shù)遞增趨勢(shì)。由于中藥本身的復(fù)雜性和臨床應(yīng)用的廣泛性，以及在中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程中對(duì)中藥信息的不斷挖掘，發(fā)現(xiàn)其潛在的中藥信息素材具有多學(xué)科的相互交融，這些現(xiàn)象均造成了中藥信息素材存在著分散性和模糊不確定性，本研究是將這些海量的數(shù)據(jù)通過(guò)分析、整理、量子化處理、補(bǔ)充和完善，使原來(lái)內(nèi)涵比較龐雜的中藥信息解析成若干個(gè)具有獨(dú)立概念的“量子”，并將這些所謂的“量子”中藥信息存入特定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，將先進(jìn)的智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與浩如煙海的中藥信息有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，按照科學(xué)研究、教學(xué)和決策等的需要，建成一套具有大量中藥信息支持的中藥量子信息計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，這將對(duì)促進(jìn)中醫(yī)藥信息資源的開發(fā)、利用基金項(xiàng)目：江西省衛(wèi)生廳中醫(yī)藥科研計(jì)劃項(xiàng)目（2010A008）；江西省研究生創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目（YC2012-S105）；江西中醫(yī)學(xué)院研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃立項(xiàng)項(xiàng)目（JZYC11B05）第一作者：肖芬芬，碩士研究生，研究方向：中藥信息資源管理。E-mail： *通訊作者：章新友，教授，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用與中藥信息資源管理。E-mail： xinyouzhang@ 和共享，加快中醫(yī)藥信息化的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化等具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。1 國(guó)內(nèi)外中藥數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)狀分析中藥數(shù)據(jù)庫(kù)是現(xiàn)代信息技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用，在當(dāng)前的信息化建設(shè)中，將中藥信息進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的管理，使用戶能更高效地掌握或者搜索自己所需要的知識(shí)。也就是說(shuō)管理信息系統(tǒng)（Management Information Systems，MIS）正深入到醫(yī)藥行業(yè)中，它為信息化的建設(shè)提供了有力的理論和技術(shù)支持。至20世紀(jì)末以來(lái)，國(guó)內(nèi)外相繼建立了大量的中藥信息數(shù)據(jù)庫(kù)以及天然產(chǎn)物的數(shù)據(jù)庫(kù)。在國(guó)內(nèi)建立的中藥數(shù)據(jù)庫(kù)有中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)藥信息研究所的中國(guó)中藥數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)中藥化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)、民族醫(yī)藥（包括藏藥、蒙藥、維吾爾藥、苗藥、傣藥、瑤藥）數(shù)據(jù)庫(kù)等，中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所的中草藥數(shù)據(jù)庫(kù)、中醫(yī)藥成果數(shù)據(jù)庫(kù)、全國(guó)中藥材資源普查資料數(shù)據(jù)庫(kù)等[1-2]。還有近期的維吾爾醫(yī)常用藥材及新疆特有植物化合物樣品數(shù)據(jù)庫(kù)，它收集和整理了眾多維醫(yī)藥現(xiàn)代和古秘方文獻(xiàn)，以數(shù)字化形式系統(tǒng)地記載了常用維藥藥材的特征、不同部位的提取物制備方法。在國(guó)外，有美國(guó)化學(xué)文摘數(shù)據(jù)庫(kù)、美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的植物藥化學(xué)庫(kù)、韓國(guó)漢城大學(xué)的天然藥物數(shù)據(jù)庫(kù)等[3]。以上數(shù)據(jù)庫(kù)均可在網(wǎng)絡(luò)上檢索使用。還有很多都是自建自用的，其聯(lián)合建庫(kù)的少，專題數(shù)據(jù)庫(kù)比較多，缺乏一定的統(tǒng)一性、規(guī)范性、兼容性[4-6]。本課題將以2010年版《中華人民共和國(guó)藥典》（以下簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》）為藍(lán)本，以國(guó)內(nèi)外權(quán)威著作為數(shù)據(jù)源，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行“量子化”分析處理，提高信息獲取效率，有助于從中挖掘出有用信息和未曾被人發(fā)現(xiàn)的隱含信息。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整理，對(duì)中藥信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2 中藥信息素材的“量子化”處理方法數(shù)據(jù)庫(kù)是知識(shí)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)工程，要獲得高信息含量、有用的知識(shí)，必須要更好地處理數(shù)據(jù)，理想情況是原始數(shù)據(jù)為不含噪音的數(shù)據(jù)。建立良好的中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化的科學(xué)管理，要求我們首先將中藥信息素材進(jìn)行“量子化”處理。中藥信息素材“量子化”是指通過(guò)合理地分析、整理，將中藥信息素材原始數(shù)據(jù)細(xì)化成由若干漢字或者數(shù)字組成的不可再行細(xì)分的、并且具有相對(duì)獨(dú)立內(nèi)涵及排他作用的最小信息單位[7-10]。中藥的“五味”經(jīng)“量子化”后被解析為甘、辛、咸、淡、澀、苦、微苦、酸、微酸9個(gè)“量子”。在中藥炮制中，根據(jù)不同中藥飲片所采用的炮制方法，進(jìn)行分類與分析，分為清炒、麩炒、米炒、土炒、砂炒、蛤粉炒、滑石粉炒、炒炭、酒炙、醋炙、鹽炙、姜炙、蜜炙、油炙、煅炭、明煅、淬煅、蒸、煮、燉、煨21個(gè)“量子”。通過(guò)將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行“量子化”處理，不僅使中藥信息素材具有獨(dú)立性、排他性，更是為中藥數(shù)據(jù)的挖掘奠定良好的基礎(chǔ)。這些不可再分的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，可轉(zhuǎn)換成一組可供計(jì)算機(jī)識(shí)別、計(jì)算的代碼即“數(shù)字”后，計(jì)算機(jī)即可對(duì)這些“量子”進(jìn)行“數(shù)字化”處理[7]。3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)和開發(fā)工具的選擇在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們選用了比較先進(jìn)的系統(tǒng)開發(fā)工具，來(lái)適應(yīng)對(duì)系統(tǒng)需求關(guān)系的梳理、細(xì)化與分割，達(dá)到條理清晰、易于編程、便于檢測(cè)、方便擴(kuò)充功能等要求。本系統(tǒng)是在微軟Windows 8操作系統(tǒng)下，采用Microsoft SQL Sever 2012并應(yīng)用Dephi和Visual Basic（VB）進(jìn)行開發(fā)的。Microsoft Visual Studio 2012是目前比較流行、全面高效的專業(yè)開發(fā)系統(tǒng)，針對(duì)不同的開發(fā)人員，它提供了不同的版本，旨在幫助軟件開發(fā)人員更好地應(yīng)對(duì)一些比較復(fù)雜的挑戰(zhàn)，并且創(chuàng)建新的解決方案，可以減少在關(guān)鍵任務(wù)環(huán)境中的平靜修復(fù)時(shí)間（MTTR），增加團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)力。Visual Studio的目的是改進(jìn)開發(fā)流程，幫助人們更輕松地實(shí)現(xiàn)突破、獲得更令人滿意的結(jié)果，它能夠提高工作效率，從單一集成開發(fā)環(huán)境（Integrated Develop- ment Environment，簡(jiǎn)稱IDE）中的高效代碼編輯器、IntelliSense、向?qū)Ш投喾N編碼語(yǔ)言，到Microsoft®； Visual Studio®； Team System中的高端應(yīng)用程序生命周期管理 （Application Lifecycle Management，簡(jiǎn)稱ALM）產(chǎn)品。

數(shù)據(jù)庫(kù)則采用SQL Server 2012，可幫助處理每年大量數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)，相對(duì)于其它版本，它具備可伸縮性、更加可靠以及前所未有的高性能，可提供一個(gè)非常便于使用的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，并且能使應(yīng)用的部署和維護(hù)、數(shù)據(jù)的管理和備份得到簡(jiǎn)化，這樣管理數(shù)據(jù)及用戶訪問(wèn)更加容易。4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用了分布式多層結(jié)構(gòu)。第一層是客戶層，客戶通過(guò)使用Graphical User Interface（GUI）可以與應(yīng)用程序進(jìn)行交互；第二層是中間層，通常由一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器組成，應(yīng)用服務(wù)器處理客戶的請(qǐng)求，然后將結(jié)果返回客戶層；第三層為數(shù)據(jù)層，是維護(hù)、更新、駐留業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的地方，在處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過(guò)中間層訪問(wèn)數(shù)據(jù)層。通過(guò)采用多層結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)庫(kù)操作和事務(wù)管理轉(zhuǎn)移到中間層中處理，可以避免在WEB應(yīng)用程序中進(jìn)行直接操作和事務(wù)管理。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。本系統(tǒng)運(yùn)行在Windows平臺(tái)環(huán)境中，選用Component Object Model/Microsoft Distributed Component Object Model（COM/DCOM）為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。采用Microsoft的COM/DCOM標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，我們不需要考慮兼容性問(wèn)題，而且系統(tǒng)會(huì)很穩(wěn)定。把多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與COM/DCOM結(jié)合起來(lái)，將分布式組件對(duì)象技術(shù)引入多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，一定程度上提高系統(tǒng)的可管理性、可維護(hù)性、可伸縮性和可集成性等，使中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開發(fā)、使用和維護(hù)都變得簡(jiǎn)單。4.2 系統(tǒng)模塊組成與功能4.2.1 系統(tǒng)總功能的設(shè)計(jì) 中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要由八個(gè)模塊組成，包括中藥基本信息模塊、中藥鑒定模塊、中藥炮制模塊、配伍應(yīng)用模塊、中藥現(xiàn)代研究模塊、中醫(yī)藥文獻(xiàn)模塊、中藥市場(chǎng)模塊、留言本模塊，如圖2所示。圖2 中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)總體功能模塊圖4.2.2 系統(tǒng)模塊詳細(xì)功能 8個(gè)系統(tǒng)模塊功能各異。①中藥基本信息模塊。本模塊提供中藥的基本信息，包括中藥的名稱、拉丁名稱、別名、藥性、藥效、主治功能等信息；與中藥治病本源有關(guān)的信息素材，如藥理、臨床、專家論述等信息。以《中國(guó)藥典》為藍(lán)本，中醫(yī)藥典籍為依據(jù)，對(duì)由多個(gè)漢字組合而成的大文本復(fù)雜數(shù)據(jù)或圖片進(jìn)行量子化處理，有利于將紛繁復(fù)雜的中藥信息處理成簡(jiǎn)潔、有效的信息單位，在一定程度上解決了信息量大、數(shù)據(jù)復(fù)雜不易處理的困境，提高了中藥數(shù)據(jù)庫(kù)的智能化水平。②中藥鑒定模塊。本模塊主要包括了中藥的來(lái)源鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定以及其他方法。來(lái)源鑒定包含中藥材原植物的圖片、中藥材植物形態(tài)、核對(duì)標(biāo)本、核對(duì)文獻(xiàn)；性狀鑒定包含藥材的性狀、大小、顏色、表面特征、氣味等；顯微鑒定包括組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)含物、細(xì)胞壁性質(zhì)等；理化鑒定包括一般常數(shù)的測(cè)定、一般的理化鑒別等信息素材。用戶可以通過(guò)該模塊辨別中藥材的真?zhèn)巍＂壑兴幣谥颇K。該模塊主要包含了中藥炮制方法、炮制目的、炮制對(duì)中藥化學(xué)成分的影響，以及炮制品的質(zhì)量要求和藥材的貯藏條件等信息?？梢允珍浕蛱峁┧幟?、炮制品名、炮制歷史、炮制方法、炮制意義、飲片性狀、儲(chǔ)藏方法、炮制研究等各個(gè)方面的數(shù)據(jù)。若暫無(wú)某項(xiàng)目的古今資料，待有新的發(fā)現(xiàn)后可隨時(shí)增補(bǔ)。④配伍應(yīng)用模塊。用戶在此模塊可以查找到中成藥、組方、處方來(lái)源、功能禁忌等。⑤中藥現(xiàn)代研究模塊。本模塊包括生物技術(shù)、現(xiàn)代藥理與毒性研究、引種栽培、中藥化學(xué)成分分析及其圖譜等。⑥中醫(yī)藥文獻(xiàn)模塊。本模塊包括中文文獻(xiàn)、外文文獻(xiàn)兩部分，用戶可以通過(guò)此模塊查詢到有關(guān)中藥的典籍及文獻(xiàn)。⑦中藥市場(chǎng)模塊。本模塊包括中藥材市場(chǎng)、中成藥市場(chǎng)、中醫(yī)藥法規(guī)三個(gè)部分，用戶可以檢索到中藥、中成藥的價(jià)格變化、生產(chǎn)地點(diǎn)和廠家、管理等信息。⑧留言本模塊。本模塊主要用于用戶留言，提供用戶與管理員之間的交流通道。進(jìn)入此模塊，必須進(jìn)行注冊(cè)。本數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有維護(hù)更新功能，系統(tǒng)管理人員可以隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、更新、刪除工作，以確保中藥量子信息素材數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、新穎性。4.3 系統(tǒng)頁(yè)面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.3.1 系統(tǒng)首頁(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 在中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)首頁(yè)及子系統(tǒng)界面顏色的設(shè)計(jì)中，為體現(xiàn)出我國(guó)中藥的韻味，本系統(tǒng)主要采用了淡綠色、白色的搭配，圖片上采用了銀杏葉、人參花等中藥原植物等素材，充分體現(xiàn)了本系統(tǒng)的主題是中藥。系統(tǒng)前臺(tái)頁(yè)面的首頁(yè)也就是一級(jí)頁(yè)面，是每一個(gè)用戶均可瀏覽查看的界面，主要包括：簡(jiǎn)單搜索欄、網(wǎng)站介紹、登錄口、友情鏈接欄，通過(guò)首頁(yè)上方的導(dǎo)航可分別進(jìn)入中藥基本信息、中藥鑒定、中藥炮制和中藥現(xiàn)代研究等頁(yè)面。系統(tǒng)前臺(tái)總頁(yè)面如圖3所示。 圖3 中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)前臺(tái)主頁(yè)面 4.3.2 系統(tǒng)后臺(tái)頁(yè)面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 針對(duì)中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)，為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理，經(jīng)過(guò)權(quán)限設(shè)定分為系統(tǒng)管理員和普通會(huì)員，普通會(huì)員經(jīng)登錄后可以實(shí)現(xiàn)查看信息及留言等功能。后臺(tái)頁(yè)面功能主要是針對(duì)系統(tǒng)管理員，系統(tǒng)管理員可以對(duì)普通會(huì)員、通知通告、中藥信息數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行新增、修改、刪除等系列管理。系統(tǒng)后臺(tái)功能邏輯如圖4所示。圖4 中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)后臺(tái)功能邏輯圖通過(guò)分析、整理中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的整體功能，我們實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)后臺(tái)管理，系統(tǒng)后臺(tái)頁(yè)面如圖5所示。 圖5 中藥量子信息素材數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)后臺(tái)管理頁(yè)面5 總結(jié)中藥信息素材的量子化處理，大大提高了計(jì)算機(jī)的處理效率，為中藥的信息化、數(shù)字化做準(zhǔn)備，加速了“數(shù)字化”進(jìn)程，為知識(shí)發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，中藥數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也在不斷更新完善，并在科研中發(fā)揮重要的作用。本課題旨在建立與完善中藥素材基本量子數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，但是應(yīng)該看到，這類數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)水平也有待提高，中藥數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)思想也值得深入探討。同時(shí)，伴隨著中藥信息素材數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，將量子化技術(shù)應(yīng)用于中藥信息素材的分析、加工和整理，雖然可以使一些復(fù)雜的中藥數(shù)據(jù)簡(jiǎn)潔化、精確化和規(guī)范化，但同時(shí)也帶來(lái)了中藥信息素材損失率增加的情況。將中藥量子化技術(shù)與中藥全文檢索技術(shù)相結(jié)合，可在一定程度上解決該問(wèn)題。我們相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究方法的日益創(chuàng)新，中藥的現(xiàn)代化和國(guó)際化進(jìn)程將逐步加快。最誠(chéng)摯地感謝江西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院柯瑜及其他老師們，在申報(bào)、開展創(chuàng)新課題及撰寫論文期間，給予我耐心的指導(dǎo)和真誠(chéng)的幫助；并定期組織座談會(huì)及交流會(huì)，保證了更好地完成課題、論文。參考文獻(xiàn)[1]萬(wàn)仁甫，徐偉亞.中藥數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].中國(guó)藥房，2006，17（10）：794-796.[2]彭勇，黨毅，梁少偉，等.國(guó)內(nèi)醫(yī)藥信息數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志，1999，6（1）：73-75.[3]陳峰，崔蒙.中藥信息系統(tǒng)建立初探[J].中草藥，2000， 31（11）：81-83.[4]吳錦屏，簡(jiǎn)云江.中國(guó)自建醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)狀分析及對(duì)策探討[J].衛(wèi)生軟科學(xué)，2001，15（6）：52-56. 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中圖分類號(hào)：TP338 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章號(hào)：1007-9416（2017）01-0242-01

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的概述

1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程

1946年，世界上誕生了第一代計(jì)算機(jī)，其中應(yīng)用了18800個(gè)真空管，體積占有幾個(gè)房間，它的出現(xiàn)在一定程度上改變了人類的思維和生活方式，為計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程主要包括四個(gè)階段，第一代計(jì)算機(jī)主要由真空管組成，由于真空管體自身的特性，體積大、內(nèi)存小，所以，第一代計(jì)算機(jī)不僅體積龐大，而且耗電量巨大。1954年，世界上第二代計(jì)算機(jī)誕生了，由美國(guó)科學(xué)家催迪克研制出來(lái)的晶體管計(jì)算機(jī)。信息產(chǎn)業(yè)作為技術(shù)與知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)，為了能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)建設(shè)的需要，第四代計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。第四代計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)直接促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的大量生產(chǎn)，計(jì)算機(jī)開始出現(xiàn)在人們的日常生活中。

1.2 我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，我們已進(jìn)入到了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)時(shí)代，我們可以直接從網(wǎng)上獲取信息資源，這也使我們的生活有了很大的改變。不少發(fā)達(dá)國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、及文化開始過(guò)度依賴于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施，而同時(shí)又出現(xiàn)了強(qiáng)大的黑客攻擊，信息技術(shù)猶如新型的作戰(zhàn)技術(shù)，在當(dāng)前的形式下，計(jì)算機(jī)技術(shù)的安全問(wèn)題成為了各國(guó)面臨的巨大挑戰(zhàn)，因此，還需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理[1]。

2 我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

如今，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已成為大家關(guān)注的一大焦點(diǎn)，連續(xù)創(chuàng)造活動(dòng)的出現(xiàn)、穩(wěn)定的選擇機(jī)制使得我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)有了迅速的發(fā)展。由于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展給我們的日常生活帶來(lái)了諸多便利，有效滿足了大家的日常及工作需求，不僅提升了個(gè)人的工作效率，還保障了整個(gè)社會(huì)的工作效率，這樣才能確保其為我國(guó)提供更好的信息服務(wù)。我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為了社會(huì)發(fā)展的主要潮流之一，有著廣闊的發(fā)展前景。

2.1 生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī)，也被稱之為仿生計(jì)算機(jī)，主要是通過(guò)生物工程生產(chǎn)的蛋白質(zhì)分子作為生物芯片來(lái)代替半導(dǎo)體的硅片。由于生物的遺傳形狀主要是由DNA決定的，DNA是具有基因編碼的雙鏈大分子，且蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等信息都儲(chǔ)存在DNA的雙鏈分子中，所以，生物計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的信息儲(chǔ)存能力[2]。另外，由于通過(guò)控制脫氧核糖核酸的狀態(tài)可以有效控制DNA的信息，而且生物計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的信息處理能力，這為生物計(jì)算機(jī)帶來(lái)了很多優(yōu)勢(shì)，不僅表現(xiàn)在功率高體積小，而且存儲(chǔ)和芯片也具有一定的可靠性。

2.2 量子計(jì)算機(jī)

在21世紀(jì)的信息社會(huì)中，先進(jìn)的信息科技給人民的生活帶來(lái)了深刻的變化。信息產(chǎn)業(yè)作為技術(shù)與知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)，為了能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)建設(shè)的需要，量子計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。量子計(jì)算機(jī)在進(jìn)行處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)根據(jù)量子算法，采用一量子比特的形式進(jìn)行儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，所以，量子計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)處理的速度上有了很大的進(jìn)步。目前，很多專家學(xué)者也在不斷的研究量子計(jì)算機(jī)，所以，量子計(jì)算機(jī)一定會(huì)有很好的發(fā)展。

2.3 光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)主要是通過(guò)利用光信號(hào)進(jìn)行信息處理和存儲(chǔ)的新型計(jì)算機(jī)，其在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)主要利用的是光子和光運(yùn)算，而且當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)處理錯(cuò)誤時(shí)不會(huì)影響到最終的結(jié)果。光子計(jì)算機(jī)還具有很多優(yōu)勢(shì)，比如，不會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響，超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量及低能量消耗、低發(fā)熱量等。光子計(jì)算機(jī)的這些優(yōu)勢(shì)使光子可以任意傳輸，不會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響，不需要導(dǎo)線也不會(huì)相互影響，而且是在很低的能量下就能正常工作。

2.4 納米計(jì)算機(jī)

納米計(jì)算機(jī)是用納米技術(shù)研發(fā)的新型高性能計(jì)算機(jī)，體積約是人頭發(fā)直徑的千分之一，性能比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大很多，而且有著極強(qiáng)的導(dǎo)電性[3]。由于納米技術(shù)開始研制成計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片，而且其性能也亞遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的性能，所以，未來(lái)的納米技術(shù)將會(huì)走出實(shí)驗(yàn)室，納米計(jì)算機(jī)也會(huì)取代芯片計(jì)算機(jī)。因此，納米計(jì)算機(jī)能提供更加全面、客觀、公正、高質(zhì)量的信息與技術(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展改變了人民的生活，比較符合人類的需求，不僅方便了廣大人民群眾的日常生活，而且成為了提高我國(guó)綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的重要組成部分，對(duì)于到我國(guó)信息安全產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展起到直接推動(dòng)作用，推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代文明的進(jìn)步，所以，還需不斷加強(qiáng)人們對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的認(rèn)識(shí)。從計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程及發(fā)展現(xiàn)狀上來(lái)看，我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將朝著智能化、專業(yè)化的方向發(fā)展，高性能計(jì)算機(jī)就是我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的主要發(fā)展方向。

由于筆者對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向與趨勢(shì)只有初步的統(tǒng)整，所以研究還有部分不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤剑@也是筆者以后繼續(xù)要努力、探索的方向。

參考文獻(xiàn)

篇8

1計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)早在二十一世紀(jì)初期就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了民用計(jì)算機(jī)的普及與推廣，在短短十幾年的發(fā)展時(shí)間里，我國(guó)民用計(jì)算機(jī)的使用范圍和使用數(shù)量都出現(xiàn)了。爆炸式的增長(zhǎng)。計(jì)算機(jī)最初傳入我國(guó)時(shí)的應(yīng)用范圍比較狹窄，但是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代人的生活需求已經(jīng)基本上可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)滿足。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)一同出現(xiàn)的還有大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等，這些技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步的促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，極大的提升了我國(guó)在世界舞臺(tái)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

2當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用在存在的問(wèn)題

2.1計(jì)算機(jī)的應(yīng)用水平不夠高

雖然當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，但是對(duì)于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用水平仍然比較低，特別是與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的應(yīng)用效率之間存在著較大的差距。我國(guó)居民都現(xiàn)代生活已經(jīng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)密不可分，但是在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中往往還將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于一般辦公數(shù)據(jù)處理工作，這就導(dǎo)致了對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效率極為低下。計(jì)算機(jī)在我國(guó)更多的被用于消遣和娛樂(lè)工具來(lái)使用，其中所蘊(yùn)含的深層次應(yīng)用意義還尚未被完全發(fā)掘；如何提高計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效率已經(jīng)成為了我國(guó)社會(huì)的共同追求。

2.2對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究力度不足

近年來(lái)我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)取得了很多進(jìn)展，但是和發(fā)達(dá)國(guó)家相比首先我們的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度要更慢，其次所取得的計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)新也要弱于發(fā)達(dá)國(guó)家；利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用是有目共睹的，當(dāng)前我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度同社會(huì)發(fā)展的需求是不同步的。一方面，我國(guó)對(duì)于計(jì)算機(jī)研究的資金投入還和發(fā)達(dá)國(guó)家具有較高的區(qū)別，另一方面，我國(guó)對(duì)于計(jì)算機(jī)創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用重視性也存在著一定的缺陷，許多具有極高應(yīng)用價(jià)值的計(jì)算機(jī)技術(shù)成果并沒(méi)有受到充分的重視，以至于其價(jià)值并沒(méi)有被充分發(fā)掘。面對(duì)這種情況我國(guó)政府應(yīng)當(dāng)積極發(fā)揮科技對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)作用，增強(qiáng)對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的研發(fā)資金投入，大力鼓勵(lì)計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)新成果。

3未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

3.1光計(jì)算機(jī)

光計(jì)算機(jī)將光作為信息傳輸?shù)妮d體，光的傳播速度是非常高速的，因此便可以極大的提高計(jì)算機(jī)信息傳輸?shù)男?。在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中使用者若想執(zhí)行某一指令，必須開啟許多應(yīng)用程序，而利用光計(jì)算機(jī)技術(shù)這些步驟操作效率將會(huì)被極大的提升，從而提高計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)營(yíng)速度。光的傳輸過(guò)程中受到其他外界因素的影響也要顯著低于電傳輸；電傳輸過(guò)程中所傳輸?shù)男畔?huì)受到電容和電阻等因素的影響，這不僅會(huì)導(dǎo)致信息傳輸?shù)乃俾适艿接绊?，還非常在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)故障而導(dǎo)致信息缺失。利用光傳播一方面可以極大的節(jié)約計(jì)算機(jī)的能量傳輸，另一方面也可以保證信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性；特別是在當(dāng)今大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣的現(xiàn)實(shí)背景下，光計(jì)算機(jī)還可以提升對(duì)于數(shù)據(jù)運(yùn)算的運(yùn)算效率，由此將會(huì)成為未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展的主要方向之一。

3.2量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)同光計(jì)算機(jī)一樣可以極大的提升數(shù)據(jù)處理的效率，在當(dāng)前社會(huì)活動(dòng)愈發(fā)頻繁的現(xiàn)實(shí)背景下，提高計(jì)算機(jī)對(duì)于數(shù)據(jù)的處理速度是非常有必要的，因此應(yīng)用量子計(jì)算機(jī)也是社會(huì)發(fā)展的必然需求之一。除此之外，量子計(jì)算機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)在于可以將文件的特點(diǎn)進(jìn)行記錄，并復(fù)制一份副本，在辦公的過(guò)程中如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤刪或丟失的問(wèn)題往往會(huì)對(duì)辦公過(guò)程造成極大的困擾，而利用量子計(jì)算機(jī)工作人員就可以依據(jù)文件的特點(diǎn)尋找到復(fù)制文本，從而找回丟失的文件，量子計(jì)算機(jī)的這一優(yōu)勢(shì)，使得其可以更好的被應(yīng)用于辦公工作之中。

3.3計(jì)算機(jī)微型化發(fā)展

當(dāng)前社會(huì)的生活節(jié)奏非常快，對(duì)于數(shù)據(jù)處理的便利性要求也非常高，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)微型化的需求也越來(lái)越高。當(dāng)前市場(chǎng)上的微型計(jì)算機(jī)出了筆記本、平板電腦等，還包括智能手表、智能手環(huán)等，計(jì)算機(jī)的微型化發(fā)展已經(jīng)成為了未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)之一。對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，微型計(jì)算機(jī)還可以嵌入到其生產(chǎn)設(shè)備的內(nèi)部，從而協(xié)調(diào)大型生產(chǎn)設(shè)備的整體工作，微型計(jì)算機(jī)對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)的促進(jìn)作用也是非比尋常的，計(jì)算機(jī)的微型化將會(huì)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中得到進(jìn)一步的擴(kuò)展。

3.4計(jì)算機(jī)巨型化發(fā)展

計(jì)算機(jī)巨型化并不是回歸到過(guò)往的大體積計(jì)算機(jī)形式，而是要讓計(jì)算機(jī)的內(nèi)部擁有更快的數(shù)據(jù)處理速率和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的推動(dòng)作用已經(jīng)有目共睹，若想真正實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在社會(huì)生活的方方面面的普及，就必須要研發(fā)出適合公眾使用的配套巨型化計(jì)算機(jī)設(shè)備。我國(guó)對(duì)于巨型化計(jì)算機(jī)的研究還處于發(fā)展階段，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在非常大的差距，但是計(jì)算機(jī)巨型化的研究仍然是我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)之一。值得注意的是，盡管近年來(lái)計(jì)算機(jī)開發(fā)投入不斷增加，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些不足之處。例如，在許多重要領(lǐng)域包括教育領(lǐng)域，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，信息化程度仍然相對(duì)落后。

4總結(jié)

篇9

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

生物計(jì)算機(jī)隨著生物技術(shù)的進(jìn)步，一種基于脫氧核糖核酸的分子計(jì)算機(jī)正逐步變成現(xiàn)實(shí)，一部分科學(xué)家已經(jīng)使用脫氧核糖核酸進(jìn)行簡(jiǎn)易的數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)操作。它采用蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的生物芯片作為集成電路板，因此比現(xiàn)在的電子元器件結(jié)構(gòu)要小得多，且它自身具有立體的結(jié)構(gòu)，其集成密度要比軌跡的集成電路高五個(gè)數(shù)量級(jí)，且它本身具有并行處理的能力，運(yùn)算速度比現(xiàn)在最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)還要快上一萬(wàn)倍，其能量消耗卻相當(dāng)于普通計(jì)算機(jī)的十億分之一，一旦出現(xiàn)故障，他們還可以進(jìn)行自我修復(fù)，與人體相連，由細(xì)胞提供能量，成為人類身體的一部分。光子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)是一種以光信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的一種計(jì)算機(jī)，它的基本組成部分主要包括集成光路、激光器、透鏡等，它與普通計(jì)算機(jī)相比，電子由于不帶電荷，沒(méi)有靜止質(zhì)量，因此不受電磁場(chǎng)的影響，耗能更低，速度更快，計(jì)算能力比電子計(jì)算機(jī)有了指數(shù)倍的增長(zhǎng)。并且光存儲(chǔ)的儲(chǔ)量是普通存儲(chǔ)的幾萬(wàn)倍，隨著光存儲(chǔ)、光互連、光集成器等技術(shù)方面的突破性進(jìn)展，使得光子計(jì)算機(jī)走進(jìn)人們的生活現(xiàn)實(shí)已經(jīng)不太遠(yuǎn)。量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)是一種根據(jù)原子或者原子核的量子力學(xué)特性進(jìn)行工作，它是基于量子效應(yīng)構(gòu)建起的一個(gè)完全以量子為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)。它可以利用鏈狀分子聚合物的特性來(lái)表示0和1兩種狀態(tài)，通過(guò)激光來(lái)改變分子的狀態(tài)，使信息沿著聚合物流動(dòng)，在理論上，量子計(jì)算機(jī)并行計(jì)算可以達(dá)到每秒一萬(wàn)億次。且量子計(jì)算機(jī)具有類似人類大腦的容錯(cuò)性，當(dāng)系統(tǒng)一部分發(fā)生故障時(shí)，原始數(shù)據(jù)可以自動(dòng)繞過(guò)出錯(cuò)部分，繼續(xù)計(jì)算。量子計(jì)算機(jī)這種高速度、低功耗的特性，使得計(jì)算機(jī)向著更加微型化的方向發(fā)展成為可能。

建立虛擬訓(xùn)練室以滿足計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展需求

篇10

在這個(gè)信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為人們社會(huì)生活的重要部分，已經(jīng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶。人們不用出門就可以通過(guò)計(jì)算機(jī)了解國(guó)內(nèi)外新聞、天氣預(yù)報(bào)資訊、股市行情、世界地圖、收發(fā)電子郵件、檢索信息等；不用逛街就可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)中的購(gòu)物網(wǎng)站買到喜歡的東西；通過(guò)計(jì)算機(jī)可以與相隔較遠(yuǎn)的朋友在線聊天、視頻聊天等，加強(qiáng)人們之間的交流和溝通，促進(jìn)友誼；人們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)訂購(gòu)飛機(jī)票、火車票等，節(jié)省排隊(duì)時(shí)間；教師可以通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的在線授課，更及時(shí)、更方便；動(dòng)漫工作者可以使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)制作動(dòng)漫；政府機(jī)關(guān)也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)建立城市網(wǎng)站，及時(shí)了解市民反映的問(wèn)題，通過(guò)計(jì)算機(jī)與各個(gè)行業(yè)的工作人員在線交流；很多企業(yè)使用計(jì)算機(jī)來(lái)處理大量數(shù)據(jù)和信息，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工處理，提高工作效率。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)潛移默化的影響著人們的生產(chǎn)、工作和學(xué)習(xí)。

1.2計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)更加智能化和專業(yè)化

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了集成電路、微電子和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)更加智能化和專業(yè)化。計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用對(duì)象的不同個(gè)體需要進(jìn)行改裝、更新，對(duì)于有更高需求的用戶可以專門定做計(jì)算機(jī)，用戶可以根據(jù)使用環(huán)境的不同選擇臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、掌上電腦和平板電腦等。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在其他特殊領(lǐng)域也能發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，如智能化家用電器和智能手機(jī)，家庭式網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的單機(jī)操作系統(tǒng)，滿足人們的生活需求。

1.3計(jì)算機(jī)的微處理器和納米技術(shù)

微處理器能提高計(jì)算機(jī)的使用性能，縮小傳統(tǒng)處理器芯片中的晶體管線寬和尺寸。利用光刻技術(shù)，波長(zhǎng)更短的曝光光源經(jīng)過(guò)掩膜的曝光，將晶體管在硅片上制作的更精巧，將晶體管導(dǎo)線制作的更細(xì)小。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度更快，體積更微型，操作更智能，傳統(tǒng)的電子元件不能適應(yīng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展。納米技術(shù)是一種用分子射程物質(zhì)和單個(gè)原子的毫微技術(shù)，可以研究0.1～100納米范圍內(nèi)的材料應(yīng)用和性質(zhì)。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中利用納米技術(shù)，可以使計(jì)算機(jī)尺寸變小，解決運(yùn)算速度和集成度的問(wèn)題。

2計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣，人們對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的要求越來(lái)越高，促使數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)學(xué)家們不斷研究計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，使計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)發(fā)揮更大的作用，滿足人們的不同需求。下面從DNA生物計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)三方面來(lái)探究計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前景。

2.1DNA生物計(jì)算機(jī)DNA生物計(jì)算機(jī)用生物蛋白質(zhì)芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的半導(dǎo)體硅芯片。1994年，美國(guó)科學(xué)家阿德勒曼率先提出關(guān)于生物計(jì)算機(jī)的設(shè)想。在計(jì)算機(jī)運(yùn)算數(shù)據(jù)時(shí)，將生物DNA堿基序列作為信息編碼載體，運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)和控制酶，改變DNA堿基序列，從而反映信息，處理數(shù)據(jù)。這一設(shè)想增加了計(jì)算機(jī)操作方式，改變了傳統(tǒng)的、單一的物理操作性質(zhì)，拓寬了人們對(duì)計(jì)算機(jī)的了解視野。DNA生物計(jì)算機(jī)元件密度比大腦神經(jīng)元的密度高100萬(wàn)倍，信息數(shù)據(jù)的傳遞速度也比人腦思維快100萬(wàn)倍，生物計(jì)算機(jī)的蛋白質(zhì)芯片存儲(chǔ)量是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的10億倍。2001年，以色列科學(xué)家研制出世界上第一臺(tái)DNA生物計(jì)算機(jī)，體積較小，僅有一滴水的體積。2013年，英國(guó)生物信息研究院的科學(xué)家們使用DNA堿基序列對(duì)文學(xué)家莎士比亞154首作品的音樂(lè)文件格式和相關(guān)照片進(jìn)行編制，增加了儲(chǔ)存密度，使儲(chǔ)存密度達(dá)到2.2PB/克（1024TB=1PB），提高了人們對(duì)信息儲(chǔ)存的認(rèn)識(shí)，這一重大突破使生物計(jì)算機(jī)的設(shè)想有望成為現(xiàn)實(shí)。

2.2光信號(hào)和光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)是一種由光子信號(hào)進(jìn)行信息處理、信息存儲(chǔ)、邏輯操作和數(shù)字運(yùn)算的新型計(jì)算機(jī)。集成光路是光子計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成部件，包括核鏡、透鏡和激光器。光子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比較，有以下幾點(diǎn)好處：

(1)光計(jì)算機(jī)的光子互聯(lián)芯片集成密度更高。在高密度下，光子可以不受量子效應(yīng)的影響，在自由空間將光子互聯(lián)，就能提高芯片的集成密度。

(2)光子沒(méi)有質(zhì)量，不受介質(zhì)干擾，可以在各種介質(zhì)和真空中傳播。

(3)光自身不帶電荷，是一種電磁波，可以在自由空間中相互交叉?zhèn)鞑?，傳播時(shí)各自不發(fā)生干擾。

(4)光子在導(dǎo)線中的傳播速度更快，是電子傳播速度的1000倍，光計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更快。20世紀(jì)50年代末，科學(xué)家提出光計(jì)算機(jī)的設(shè)想，即利用光速完成計(jì)算機(jī)運(yùn)算和儲(chǔ)存等工作。與芯片計(jì)算機(jī)相比較，光子計(jì)算機(jī)可以提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度。1896年，戴維•米勒首先研制出光開關(guān)，體型較小。1990年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的光計(jì)算機(jī)工作計(jì)劃正式開啟。根據(jù)元器件的不同，光子計(jì)算機(jī)可以分為全光學(xué)型計(jì)算機(jī)和光電混合型計(jì)算機(jī)。全光學(xué)型計(jì)算機(jī)比光電混合型計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快，還可以對(duì)手勢(shì)、圖形、語(yǔ)言等進(jìn)行合成和識(shí)別。貝爾實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功研制出光電混合型計(jì)算機(jī)，采用的是混合型元器件。研發(fā)制作全光學(xué)型計(jì)算機(jī)的重要工作就是研制晶體管，這種晶體管與現(xiàn)存的光學(xué)“晶體管”不同，它能用一條光線控制另一條光線?，F(xiàn)存的光學(xué)“晶體管”體積較大較笨拙，滿足不了全光學(xué)型計(jì)算機(jī)的研發(fā)要求。

2.3量子理論計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)將處于量子狀態(tài)的原子作為計(jì)算機(jī)CPU和內(nèi)存，處于量子狀態(tài)的原子在同一時(shí)間內(nèi)能處于不同位置，根據(jù)這一特性可以提高計(jì)算機(jī)處理信息的精確度，提高處理數(shù)據(jù)的運(yùn)算速度，有利于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。量子計(jì)算機(jī)處理信息時(shí)的基本數(shù)據(jù)單元是量子比特，取代了傳統(tǒng)的“1”和“0”，具有極強(qiáng)的運(yùn)算能力，運(yùn)算速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快10億倍。中國(guó)和美國(guó)的科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里成功實(shí)現(xiàn)了同時(shí)對(duì)多個(gè)量子比特進(jìn)行操作，為制造量子計(jì)算機(jī)提供了可能。相信在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和世界各國(guó)的科學(xué)家們共同努力下，量子計(jì)算機(jī)會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。