量子通信论文十篇

量子通信论文篇1

量子力学诞生于1926年，是人类对微观世界加以认识的理论基础之一。量子力学和相对论之间的不相容性在1935年被爱因斯坦、波多尔基斯和罗森论证后，约翰•贝尔于1964年提出贝尔理论，，阿斯派克等人于1982年证明了超光速响应的存在。1989年第一次演示成功量子密钥传输，1997年量子态隐形传输的原理性实验验证由奥地利蔡林格小组在室内首次完成，2004年，该小组又将量子态隐形传输距离成功提高到600米。2007年开始我国架设了长达16公里的自由空间量子信道，于2009年成功实现世界上量子隐形传态的最远距离。

二、量子通信技术的发展趋势

量子通信技术的研究方向除了包括量子隐形传态还包括量子安全直接通信等，突破了现有信息技术，引起了学术界和社会的高度重视。与传统通信技术相比，量子通信除具有超强抗干扰能力外且不需对传统信道进行借助；与此同时量子通信的密码被破译的可能性几乎没有，具有较强的保密性；另外，量子通信几乎不存在线路时延，传输速度很快。量子通信发展仅仅经历了20年左右，但其发展却十分迅猛，目前已经被很多国家和军方给予高度关注。

量子通信在国防和军事上具有广阔的应用前景，作为量子技术的最大特征，量子技术的安全性是传统加密通信所无可企及的。量子通信技术的超强保密性，能够有效保证己方军事密件和军事行动不被敌方破译及侦析，在国防和军事领域显示出无与伦比的魅力。另一方面，在破解复杂的加密算法上，也许现有计算机可能需要好几万年的时间，在现实中是完全无法接受且几乎没有实用价值的。但量子计算机却能在几分钟内将加密算法破解，如果未来这种技术被投入实用，传统的数学密码体制将处于危险之中，而量子通信技术则能能够抵御这种破解和威胁。

在民间通信领域量子通信技术的应用前景也同样广阔。中国科技大学在2009年对界上首个5节点的全通型量子通信网络进行组建后，使得实时语音量子保密通信被首次实现，城市范围的安全量子通信网络在这种“城域量子通信网络”基础上成为了现实。

三、总结

量子通信论文篇2

立足大背景　寻求新发展

量子信息物理，顾名思义，这是一个由信息科学与量子力学学科交叉产生的、全新的研究方向。

“这门学科的出现有其重要的意义。”崔海涛介绍，“根据摩尔(Moore)定律，每18个月，计算机微处理器的速度就会增长一倍，其中单位面积(或体积)上集成的元件数目也会相应地增加。可以预见，在不久的将来，芯片元件就会达到它能以经典方式工作的极限尺度。因此，如何突破这种尺度极限是当代信息科学所面临的一个重大科学问题。量子信息的研究就是充分利用量子物理基本原理的研究成果，发挥量子相干特性的强大作用，探索以全新的方式进行计算、编码和信息传输的可能性，为突破芯片极限提供新概念、新思路和新途径。”“量子力学与信息科学结合，不仅充分显示了学科交叉的重要性，而且量子信息的最终物理实现，会导致信息科学观念和模式的重大变革。”崔海涛说。

时至今日，量子信息技术的发展不仅引起了学术界的关注，各发达国家也针对其制定了本国的研究发展规划，以期抢占未来信息科技的制高点，并投入大量人力、物力用于支撑该领域的基础性、前瞻性的研究。我国也于2006年9月了国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)，将以量子调控技术为代表的量子信息技术的研究纳入到基础研究重大科学研究计划当中。正如《纲要》中所描述的那样：“以微电子为基础的信息技术将达到物理极限，对信息科技发展提出了严峻的挑战，人类必须寻求新出路，而以量子效应为基础的新的信息手段初露端倪，并正在成为发达国家激烈竞争的焦点。量子调控就是探索新的量子现象，发展量子信息学、关联电子学、量子通信、受限小量子体系及人工带隙系统，构建未来信息技术理论基础，具有明显的前瞻性，有可能在20～30年后对人类社会经济发展产生难以估量的影响。”崔海涛团队的研究项目就是在这一大背景下展开，致力于解决量子信息技术中关键的、基础性的问题，并对相关实验技术的发展产生重要的理论指导作用。

紧扣量子纠缠　顺通量子信息

细看崔海涛的研究履历，其关键词便是“量子纠缠”。

“如果说量子信息主要是基于量子力学的相干特征、重构密码、计算和通讯的基本原理，那么，量子纠缠在其中发挥的是非常重要而且非常基本的作用。”在多年的学习和研究过程中，崔海涛认识到，一方面，许多重要的量子信息技术都需要量子纠缠的参与才能实现，例如，量子远程传态、量子保密通讯、量子密钥分发等；另一方面，由于量子体系与其他自由度的相互作用，这种作用最终导致体系的自由度与其他自由度的量子纠缠，由于环境选择的结果，量子体系的相干性质会逐渐消失，此即所谓退相干过程。退相干是实现量子信息过程所面临的最大障碍，如何有效克服退相干，延长量子体系的相干时间是当前量子信息技术研究的前沿课题。“就是这样奇特的物理性质，物理学家们对它的理解至今也非常有限，这严重制约了量子信息技术的发展，因此，建立对量子纠缠普遍的物理理解已经成为当今量子信息领域最为急迫需要解决的问题之一。”

如何建立对多体量子态纠缠的普遍理解?如何在具体的物理系统中制备纠缠的量子多体态?看上去，只要解决了这两个问题，量子纠缠就不再是瓶颈，然而，真的如此简单么?“最直观的做法是将两体纠缠的理解推广到多体。但经事实证明，这种推广具有很大的局限，因为量子多体态的纠缠具有远比两体纠缠更为丰富的内容。”接着，崔海涛进行了举例说明，“在3量子比特中，存在两个随机定域操作与经典通讯操作下不等价的三体纠缠态；GHZ态和W态。它们都是真正的三体纠缠态，却表现出完全不同的纠缠性质。对于GHZ态，任意一个或两个量子比特的约化密度矩阵都是单位阵；而W态，通过对任一量子比特的测量，可以得到其他两个量子比特的最大纠缠态。4个量子比特情况就更为复杂，迄今为止也没有一个完整的分类。”

直观推广不成，崔海涛又开始考虑换角度钻研。他认为，多体纠缠的度量应该包括两方面的内容：纠缠模式(pattern)和纠缠强度(intensity)。纠缠强度即纠缠的大小，现已有一些比较好的度量方式，如几何纠缠；纠缠模式则是指对应多体纠缠的分类。而伴随着纠缠模式，又出现了一个新的问题――多体态不同纠缠模式表示什么样的物理意义?“因为这涉及到如何在实验室中制备不同的多体纠缠。不同的纠缠模式必然对应完全不同的物理性质，SLOCC不等价关系的存在也限制了从‘最大纠缠态’得到其他任意纠缠态的可能。对于不同的纠缠模式，我们需要不同的物理系统(Hamilton量)来制备。这些系统之间又是怎样的关系呢?”

为了解惑，在国家自然科学基金项目“几何相与量子纠缠的理论研究”和“多体系统中的量子纠缠及其几何分类的理论研究”的支持下，崔海涛带领研究团队在此研究方向上刻苦钻研多年，并取得了一些深刻的认识。通过附加对称性的要求，例如，量子态的平移不变性质，他们发现完全可以普遍地建立这些多体纠缠态间的等价关系。而且，经进一步研究发现，这些等价关系可以通过态的几何性质很好地区分。也就是说，不等价的多体纠缠对应体系的不同几何结构。更为重要的是，这些几何结构可以通过几何相物理地加以描述。多体纠缠中的非平庸几何结构的发现并不是孤立的，联系最近凝聚态体系中相关几何效应的发现，有理由相信他们之间存在某种形式的联系。相关的研究工作正在进行中。

事实上，围绕多体系统中的几何相与量子纠缠的理论问题，崔海涛自攻读博士期间就产生了浓厚的兴趣。特别是近5年来，陆续发表了一些高水平的学术成果，并主持承担了一些科研项目。迄今为止共发表学术论文22篇，均为SCI收录，论文总引用次数137次，他引超过80次。其中，有7篇文章发表在国际权威物理学期刊“Physical Review A”上。2007年发表在“Physics Letter A”上的论文“A Study on the suddendeath of entanglement”已被引用60次(他引57次)，其他论文亦有不同程度的引用。

对于热爱这项研究的崔海涛来说，这种对未知科学世界的探索是他甘之如饴的兴趣和追求，也是他情愿脚踏实地“做一辈子的职业”。

量子通信论文篇3

关键词 量子物理；现代信息技术；关系；原理应用

中图分类号：O41 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0001-02

量子物理是人们认识微观世界结构和运动规律的科学，它的建立带来了一系列重大的技术应用，使社会生产和生活发生了巨大的变革。量子世界的奇妙特性在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量等方面发挥重要的作用，基于量子物理基本原理的量子信息技术已成为当前各国研究与发展的重要科学技术领域。

随着世界电子信息技术的迅猛发展，以微电子技术为基础的信息技术即将达到物理极限，同时信息安全、隐私问题等越来越突出。2013年5月美国“棱镜门”事件的爆发，引发了对保护信息安全的高度重视，将成为推动量子物理科学与现代信息技术的交融和相互促进发展的契机。因此，充分认识量子物理学的基本原理在现代信息技术中发展的基础地位与作用，是促进现代信息技术发展的前提，也是丰富和发展量子物理学的需要。

1 量子物理基本原理

1）海森堡测不准原理。在量子力学中，任何两组不可同时测量的物理量是共扼的，满足互补性。在进行测量时，对其中一组量的精确测量必然导致另一组量的完全不确定，只能精确测定两者之一。

2）量子不可克隆定理。在量子力学中，不能实现对各未知量子态的精确复制，因为要复制单个量子就只能先作测量，而测量必然改变量子的状态，无法获得与初始量子态完全相同的复制态。

3）态叠加原理。若量子力学系统可能处于和描述的态中，那么态中的线性叠加态也是系统的一个可能态。如果一个量子事件能够用两个或更多可分离的方式来实现，那么系统的态就是每一可能方式的同时迭加。

4）量子纠缠原理。是指微观世界里，有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系，不管它们距离多远，只要一个粒子状态发生变化，另一个粒子状态随即发生相应变化。换言之，存在纠缠关系的粒子无论何时何地，都能“感应”对方状态的变化。

2 量子物理与现代信息技术的关系

2.1 量子物理是现代信息技术的基础与先导

物理学一直是整个科学技术领域中的带头学科并成为整个自然科学的基础，成为推动整个科学技术发展的最主要的动力和源泉。量子力学是20世纪初期为了解决物理上的一些疑难问题而建立起来的一种理论，它不仅解释了微观世界里的许多现象、经验事实，而且还开拓了一系列新的技术领域，直接导致了原子能、半导体、超导、激光、计算机、光通讯等一系列高新技术产业的产生和发展。可以说，从电话的发明到互联网络的实时通信，从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟，量子物理开辟了一种全新的信息技术，使人类进人信息化的新时代，因此，量子物理学是现代信息技术发展的主要源泉，而且随着现代科学技术的飞速发展，量子物理学的先导和基础作用将更加显著和重要。

2.2 量子物理为现代信息技术的持续发展提供新的原理和方法

现代信息技术本质上是应用了量子力学基本原理的经典调控技术，随着世界科学技术的迅猛发展，以经典物理学为基础的信息技术即将达到物理极限。因此，现代信息技术的突破，实现可持续发展必须借助于新的原理和新的方法。量子力学作为原子层次的动力学理论，经过飞速发展，已向其他自然科学的各学科领域以及高新技术全面地延伸，量子信息技术就是量子物理学与信息科学相结合产生的新兴学科，它为信息科学技术的持续发展提供了新的原理和方法，使信息技术获得了活力与新特性，量子信息技术也成为当今世界各国研究发展的热点领域。因此，未来的信息技术将是应用到诸如量子态、相位、强关联等深层次量子特性的量子调控技术，充分利用量子物理的新性质开发新的信息功能，突破现代信息技术的物理极限。

2.3 现代信息技术对量子物理学发展的影响

量子信息技术应用量子力学原理和方法来研究信息科学，从而开发出现经典信息无法做到的新信息功能，反过来，现代信息技术的发展大大地丰富了量子物理学的研究内容，也将不断地影响量子物理学的研究方法，有力地将量子理论推向更深层次的发展阶段，使人类对自然界的认识更深刻、更本质。近年来，随着量子信息技术领域研究的不断深入，量子信息技术的发展也使量子物理学研究取得了不少成果，如量子关联、基于熵的不确定关系、量子开放系统环境的控制等问题研究取得了巨大进展。

3 基于量子物理学原理的量子信息技术

基于量子物理原理和方法的量子信息技术成为21世纪信息技术发展的方向，也是引领未来科技发展的重要领域。当前量子物理学的基本原理已经在量子密码术、量子通信、量子计算机等方面得到充分的理论论证和一定的实践应用。

3.1 量子计算机——量子叠加原理

经典计算机建立在经典物理学基础上，遵循普通物理学电学原理的逻辑计算方式，即用电位高低表示0和1以进行运算，因此，经典计算机只能靠以缩小芯片布线间距，加大其单位面积上的数据处理量来提高运算速度。而量子计算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。计算方式是建立在微观量子物理学关于量子具有波粒两重性和双位双旋特性的基础上，量子算法的中心思想是利用量子态的叠加态与纠缠态。在量子效应的作用下，量子比特可以同时处于0和1两种相反的状态（量子叠加），这使量子计算机可以同时进行大量运算，因此，量子计算的并行处理，使量子计算机实现了最快的计算速度。未来，基于量子物理原理的量子计算机，不仅运算速度快，存储量大、功耗低，而且体积会大大缩小。

3.2 量子通信——量子纠缠原理

量子通信是一种利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通信方式。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。从信息学上理解，量子通信是利用量子力学的量子态隐形传输或者其他基本原理，以量子系统特有属性及量子测量方法，完成两地之间的信息传递；从物理学上讲，量子通信是采用量子通道来传送量子信息，利用量子效应实现的高性能通信方式，突破现代通信物理极限。量子力学中的纠缠性与非定域性可以保障量子通信中的绝对安全的量子通信，保证量子信息的隐形传态，实现远距离信息转输。所以，与现代通信技术相比，量子通信具有巨大的优越性，具有保密性强、大容量、远距离传输等特点，量子通信创建了新的通信原理和方法。

3.3 量子密码——不可克隆定理

经典密码是以数学为基础，通过经典信号实现，在密钥传送过程中有可能被窃听且不被觉察，故经典密码的密钥不安全。量子密码是一种以现代密码学和量子力学为基础，利用量子物理学方法实现密码思想和操作的新型密码体制，通过量子信号实现。量子密码主要基于量子物理中的测不准原理、量子不可克隆定理等，通信双方在进行保密通信之前，首先使用量子光源，依照量子密钥分配协议在通信双方之间建立对称密钥，再使用建立起来的密钥对明文进行加密，通过公开的量子信道，完成安全密钥分发。因此量子密码技术能够保证：

1）绝对的安全性。对输运光子线路的窃听会破坏原通讯线路之间的相互关系，通讯会被中断，且合法的通信双方可觉察潜在的窃听者并采取相应的措施。

2）不可检测性。无论破译者有多么强大的计算能力，都会在对量子的测量过程中改变量子的状态而使得破译者只能得到一些毫无意义的数据。因此，量子不可克隆定理既是量子密码安全性的依靠，也给量子信息的提取设置了不可逾越的界限，即无条件安全性和对窃听者的可检测性成为量子密码的两个基本特征。

4 结论

量子物理是现代信息技术诞生的基础，是现代信息技术突破物理极限，实现持续发展的动力与源泉。基于量子物理学的原理、特性，如量子叠加原理、量子纠缠原理、海森堡测不准原理和不可克隆定理等，使得量子计算机具有巨大的并行计算能力，提供功能更强的新型运算模式；量子通信可以突破现代信息技术的物理极限，开拓出新的信息功能；量子密码绝对的安全性和不可检测性，实现了绝对的保密通信。随着量子物理学理论在信息技术中的深入应用，量子信息技术将开拓出后莫尔时代的新一代的信息技术。

参考文献

[1]陈枫.量子通信：划时代的崭新技术[N].报，2011.

[2]曾谨言.量子物理学百年回顾[J].北京大学物理学科90年专题特约专稿，2003（10）.

[3]李应真，吴斌.物理学是当代高新技术的主要源泉[J].学术论坛，2012.

[4]董新平，杨纲.量子信息原理及其进展[J].许昌学院学报，2007.

[5]周正威，陈巍，孙方稳，项国勇，李传锋.量子信息技术纵览[J].中国科学，2012（17）.

[6]郭光灿.量子信息技术[J].中国科学院院刊，2002（5）.

[7]朱焕东、黄春晖.量子密码技术及其应用[J].国外电子测量技术，2006（12）.

量子通信论文篇4

由此可见，高学历读者对于网络资源的利用必将越来越多。本文以“”网站为例，对读者如何获取和利用免费全文电子论文资源作一探讨。

1 免费全文电子论文资源

随着网络信息资源的日益丰富，通过互联网获取信息已成为目前环境下读者尤其是高学历读者不可或缺的重要手段，其中对于获取免费的全文电子文献信息资源，更是受到读者的普遍青睐[3]。众所周知，期刊文献在各类文献类型中处于利用率前列，但其最终被利用的是期刊中的论文文献内容，所以，全文论文资源的利用在学术研究中的作用是非常重要的。另外，大量会议论文和博士学位论文的免费全文论文信息，更是读者难以获得的资源目标。目前，大多数网络文献信息资源数据库中的期刊论文、会议论文、学位论文等全文论文资源，一般都采用各种不同类型的有偿服务方式。这从数据库公司商业运作的角度讲是无可厚非的，但对于需要大量浏览论文全文进行参考或合理引用，而又受到种种条件制约的读者而言是非常不便的。因此，搜索和寻找网上免费的全文电子论文资源，使之可为更多读者更方便地利用，具有重要的现实意义，是充分有效地利用互联网文献信息资源的重要途径之一。

2“”网站免费全文电子论文资源及其分类

2.1网站简介

随着网络文献信息数量不断增加，拥有免费全文电子论文资源的网站也开始出现。除了在一些综合性网站中设有免费全文电子论文资源栏目外，一些主要收录免费全文电子论文资源的电子站也在增加，其收录的全文电子论文资源数据呈现出明显的动态增长性，“”网站就是收录免费全文电子论文资源较多的网站之一。它成立于2001年，现已并入学生大网站旗下，有5台专业服务器托管于中国电信，是集教育性和资料性为一体（含全文电子论文）的网站。该网站的论文检索方式有分类检索和主题检索。主题检索采用默认为中间匹配的关徤词检索。利用主题检索的优势可将分散在各类中同一主题的论文集中检索出来，如：输入关徤词“图书馆”，可由各类别中检索到46篇论文，而通过分类检索的“公共管理/图书馆管理”类检索，则只能检索到26篇论文。

2.2论文资源

“”网站收录的免费全文电子论文资源起始于2003年，一直收录到当前时间，并且一直在持续增加。由于它收录的全文论文一律为最简单的网页格式论文，所以阅读和下载极为方便。其收录的论文资源相当丰富，数量很大，截止笔者2007年10月26日的统计数据显示，共收录71486篇。其中绝大多数为免费论文，部分为仅黄金会员可查看的“黄金论文”，还有少数为购买的收费论文。每篇论文均设有：分类类系、论文题目、来源、发表时间、作者、编辑、摘要、关键词、正文、参考文献等信息。且无任何免费全文阅读和下载的限制，读者利用极为方便。该网站的全文论文资源可由“论文库”栏目进入，并在其主页上设有现成论文、今日更新和相关文章等栏目。

该网站收录论文的专业领域，以社会科学类论文为主，收录论文比例为71.7%兼收部分科学技术类论文，收录论文比例为28.3%。论文共分为14大类，98个2级类，另细分出38个3级类。其分类较为详尽，为读者的检索和利用提供了方便。其详细分类情况及其收录论文数量统计数据见表1其第二种分类“现成论文编号”的分类为：计算机会计学kX经济学jX管理学six通信学xx工业学y营销学yx金融学rx教育学yx电子学dzx社会学hx材料学cX外语wy文学w法学X药学理学x电影处第三种分类为：在首页左侧共分为21大类，通过鼠标指向大类，可自动显示其辖属的所有下级类目名称。其分类情况与上述14类略有不同，可将部分纖别单独列出，便干读者直唼检索

3. 免费全文电子论文资源的下载和利用

3.1在线阅读

这是读者直接在线阅读利用免费全文电子论文资源的利用方式，也是最为简单方便的利用方式。不过，由于需要占用较长的上网时间，所以，对于采用非包月上网计费的读者而言不太经济。

3.2自动下载

这是在上网时将论文全文全部打开，利用计算机所具有的自动下载保存功能，将论文全文自动保存在临时文件夹中，可供以后在离线状态下阅读。它的最大优点是在网上打开论文的时间短，费用低，较为经济，可大幅度节省上网时间和费用。

3.3“另存为”网页格式文件

为了尽可能地保留与原文格式相同的信息原貌，可在原有论文内容的基础上，通过“文件”、“另存为”，保存类型默认为“网页，全部”，将其保存为与论文原文相同格式的网页格式文件。此格式论文文件可在不上网时打开阅读利用。

3.4保存为其他格式文件

根据读者的需要，也可将论文全文通过采用“全选”、“复制”、“粘贴”等操作，保存到某种类型的格式文件之中，然后再加以阅读利用。此类格式文件常用的有：体积最小的“记事本”（.X1格式）文件；可保存图片和表格的“wod(.cOc格式）文件；便于播放的“Poveipoin”（幻灯片格式）等各种类型的格式文件。

量子通信论文篇5

关键词：通信与电子信息；科技英语；面向应用

作者简介：任蕾（1979-），女，山东淄博人，上海海事大学信息工程学院，讲师。（上海 201306）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0167-02

通信与电子信息技术是目前发展最迅速的领域之一。4G/LTE、云计算、大数据、智慧城市、3D打印、量子通信与量子计算机、物联网等新技术的出现，为通信与电子信息专业本科生的科技英语学习带来了新的资源，同时也为该课程的教学工作提出了新的要求。

在笔者所在的院校，该课程被设定为限选课。同时由于“通信与电子信息科技英语”课程的特点，其很难引起学生和教师的重视，导致教学效果并不理想，很多学生把该课程简单的认为是英语课，学习目标不甚明确，学习积极性不高。此外，该课程的学时一般为36学时，教师的授课积极性也大受影响。但该课程中面向应用的教学内容对学生是十分重要的，有利于学生今后的学习和工作。该课程的涉及面极广，几乎涵盖了学科中的每个领域，对任课教师的要求很高。

“通信与电子信息科技英语”课程的教学目标是让学生掌握科技文献阅读和写作所必知的英语术语与语法知识，鼓励学生为参与国际化学术交流和今后工作打下良好的科技英语基础，并使学生能运用各类电子资源获得最新的国内外专业前沿动态和最新学科研究动向，[1]同时通过一定的训练可以掌握初步的科技论文写作技能，特别是掌握英文摘要的撰写方法。其中，在“通信与电子信息科技英语”课程中，面向应用的教学内容包括：该领域的文献检索、文献阅读、文献摘要的撰写、科技文献综述的撰写、讲稿制作与做报告能力的训练等。在通信与电子信息迅速发展的大环境下，上述面向应用的教学目标日益重要，受到了广泛的关注。[2]

传统的通信与电子信息科技英语的教学方法为：词汇+翻译+语法，同时教材中的教学内容相对专业发展严重滞后，因此该课程的教学难以引起学生的兴趣。[3-6]为改变科技英语教学现状，笔者对教学方法进行了改进，特别是对面向应用的教学部分进行了大量实践。笔者结合自身的教学经历，探讨了面向应用的“通信与电子信息科技英语”课程的教学内容、教学方法和教学模式。

一、面向应用的“通信与电子信息科技英语”课程的教学内容

与传统的词汇+翻译+语法的教学内容不同，面向应用的“通信与电子信息科技英语”课程的教学内容更加丰富、综合性更强，对学生和任课教师的要求都更高，同时该教学内容应是本课程教学的重点。面向应用的“通信与电子信息科技英语”课程的教学内容主要包括以下几个方面：

1.科技文献检索

本文中的科技文献主要包括各类专业相关的期刊文献、会议文献、技术报告、国内外专利、相关图书、产品技术说明等。随着电子信息技术的迅速发展，该领域的英文文献大量涌现，要了解最新的技术和发展动态往往需要阅读大量文献，而阅读的第一步即检索文献。该部分的教学要求是从海量的数据库中快速、准确地检索到需要的科技文献。笔者在教学实践中，结合学校数字图书馆的大量资源，通过指定主题对学生进行训练。

2.科技文献阅读

由于有大量不熟悉的专业术语和词汇，面对英文文献，学生往往很难理解文献的内容。因此让其在文献阅读中熟悉和掌握词汇即传统的教学内容的核心，也是面向应用的科技英语教学内容的重心之一。由于通信与电子信息领域的大量专业词汇是由词缀等合成的，有一定的规律可循，因此，通过大量文献阅读的训练效果较传统的教学模式好。

3.科技文献摘要撰写

撰写科技文献是对学生综合能力的训练，其中摘要的撰写是十分重要的内容。特别是，英文摘要是每个本科生毕业论文中必须完成的任务之一。因此，科技英语课程中也将其作为面向应用的教学内容。该能力训练与文献阅读可同步进行，通过大量阅读、学习来完成摘要撰写的任务。

4.文献综述撰写

文献综述是本科生毕业设计环节中的首要任务，只有通过文献综述，才能了解相关领域的发展情况，而本能力的训练是以文献检索和文献阅读为基础的。在该能力的教学过程中，笔者并不限制学生仅参考英文文献，可以通过检索和阅读部分中文文献进行，这主要是给学生一个适应的过程，可通过中英文献对照，帮助学生有效理解科技文献的内容。

5.讲稿制作和做报告能力的训练

为使学生适应专业发展及学科的国际化，方便今后进行学术与科技交流，培养学生进行讲稿制作与做报告的能力是面向应用的教学内容的重要部分。该能力的训练有利于开展seminar式的教学活动，特别适合科技英语类课程的开展。

这些教学内容相对传统的教学内容更吸引学生，更能充分调动学生的学习积极性，对学生今后的工作和继续进修均有益。在笔者所在高校，该课程的学时一般为36学时，在教学实践中笔者将面向应用的教学学时提高到12学时，即在详细讲解常用的专业词汇和重点文献的基础上，把教学重点放在面向应用的教学上，并要求每位学生提交相关的大作业，作为平时成绩考核的重要参考。

二、面向应用的“通信与电子信息科技英语”课程的教学方法

要顺利开展面向应用的“通信与电子信息科技英语”课程的教学工作，需要运用适当的教学方法，应由以教师为核心的教学模式转变为以学生为主，尽量让学生多参与，教师进行相应的引导。笔者通过教学实践总结了以下几个面向应用的“通信与电子信息科技英语”课程的教学方法和教学模式。

第一，针对科技文献检索教学内容。首先需要学生熟悉数字图书馆中的各类资源，即能熟练的使用这些资源，根据主题和关键词进行快速、精确的科技文献检索。目前这类专业的数据资源主要包括清华同方、万方数据资源、维普电子资源、IEEE Xplore、EI Village、ISI Web of Science、Springer、Science Direct、ProQuest、Hans Publisher、SLCC（Springer+Kluwer Online）等论文、专利和技术标准数据库，同时美国专利局和中国知识产权局的专利搜索也包括在内，这些电子资源基本能涵盖各类文献。此外，通信与电子信息类科技公司的英文网站也是技术资料检索的重要来源。

第二，熟练使用网络搜索引擎。目前笔者要求学生主要会使用Google和百度等网络搜索引擎检索相关文献，特别是会使用Google scholar，将其作为图书馆中的数据资源的补充。

第三，在教学中通过实例分析法讲解摘要写作方法。以多篇中等长度的英文科技文献为例，该类文献包括已发表的科技论文，也包括已毕业学生的毕业设计论文等，通过这些示例让学生掌握摘要写作的基本要点，然后布置相关主题让学生做大量的练习。

第四，文献综述是在检索并阅读大量科技文献的基础上完成的，因此首先要求学生准确搜索文献。由于学生对文献综述不熟悉，笔者在教学中给出相关的范文进行讲解，然后要求学生根据主题自行撰写。

第五，讲稿制作和做报告不仅在本科毕业设计环节要用到，参与各类竞赛答辩也要使用，因此如何制作吸引人的讲稿，并出色的做报告十分重要。在教学中笔者鼓励学生主动参与到做报告的活动中，并每两周安排2～3位学生制作讲稿并报告主题，其他学生参与讨论，同时一起对讲稿和报告的过程进行评点。

第六，通过布置大作业来训练学生的综合能力。在教学实践中，笔者按照面向应用的教学内容要求，布置了相应的作业，每位学生的任务各不相同，但基本均包括以下四个步骤：一是选择通信与电子信息类领域的一个主题，可以是教师指定主题，也可以自选主题，这些主题都是近年来该领域的热点主题。二是就选定的主题，检索相关科技文献。对文献检索的具体要求是：检索文献不少于20篇，考虑到学生阅读专业英文文献可能遇到的困难，要求检索英文文献不少于15篇，同时需给出每篇文献的检索方式，即关键词和搜索的数据库等。三是对搜集的科技文献进行详细阅读和撰写综述。撰写综述是本科生毕业设计环节中规定的任务之一，借助本课程作业，可对学生进行基本训练。尽管撰写文献综述有较大的难度，但笔者认为给学生提供认识、训练的机会十分重要。另外，在作业要求中笔者给出格式和具体的综述写作大纲以供学生参考。四是制作关于该主题的讲稿。具体要求是学生在上述工作的基础上，对其选择的主题制作讲稿，该任务将对学生毕业设计答辩、申请创新类课题答辩，乃至今后工作都有所帮助。同时，选择或者指定部分学生在课上时间汇报主题内容，其他学生参与讨论，这样的形式弥补了该课程枯燥、参与性低的缺点，并以类似seminar的形式，让广大学生了解到最新的技术和发展动向，具有通过文献阅读进行科普的作用。

三、结束语

笔者结合在“通信与电子信息科技英语”课程的教学实践，介绍了该课程中面向应用的教学内容、教学方法与教学模式。这类教学内容对提升学生的综合能力具有十分重要的意义，有利于毕业设计环节的进行。同时，面向应用的教学内容给任课教师也提出了更高的要求。该课程的教学方法值得今后继续探索。

参考文献：

[1]李霞，王娟.电子与通信专业英语[M].第2版.北京：电子工业出版社，2009.

[2]李丹.通信工程专业科技英语教学探析[J].外语教学与研究，

2012，（7）：143-144.

[3]李大鹏.电子信息专业科技英语教学中的创新思维激励式教学特点与方法[J].黑龙江科技信息，2013，（1）：185，187.

[4]陈榴，戴韧，杨爱玲.关于高校专业英语教学的思考[J].中国校外教育，2012，（36）：85.

[5]丁洁，吴冬梅.“卓越工程师教育培养计划”下电气专业英语的教学探索[J].外语教学与研究，2013，（2）：169-170.

量子通信论文篇6

上海交通大学电子信息与电气工程学院博士生导师李金金，就是一位奋战在信息科学领域的顽强人士。她长期专注于量子光学、腔光机械系统、量子光学器件等的研究，取得了骄人的科研成果。

刻苦攻读 积极推进

2003年9月-2012年6月，李金金先后就读于天津理工大学（本科）、上海交通大学物理与天文系（博士），在校期间她刻苦攻读，以优异的成绩毕业。2012年-2015年，她先后在美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校做博士后、美国加州大学圣巴巴拉分校做博士后研究员。随后，她获得国家第十一批青年，进入上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子学系。

2016年1月，李金金成为上海交通大学特别研究员/博士生导师，开始致力于运用凝聚态物理学的基本原理解决量子光信息学中的关键性科学问题的研究，尤其在光信息存储、快光、慢光技术以及量子光学器件的研究方面取得了重大进展。

在科研中，李金金严谨务实，积极进取。她从传统的腔光系统出发，在国际上率先提出了“广义纳米光机械系统”概念，并结合量子点、纳米机械振子、超导微波腔、等离子体、碳纳米管等应用载体，发展了一套新的广义纳米光机械系统，受到了科研界的热切关注。李金金相关的科研工作推动了全量子光信息学的发展进程，为基于量子光学的网络存储，信号传播，高智能、高稳定、高效率和低成本的信息传输和光电智能设备的快速发展提供了良好的技术支持平台，提出了切实可行的理论解决方案。

引领世界 紧密合作

李金金在科研方面有着前瞻性的眼光。她在国际上首次提出了基于纳米光机械系统的量子全光三极管、单光子路由器的概念，预言了广义纳米光机械系统中的量子信息存储技术的可行性；她还把纳米光机械系统融入到DNA分子的研究中，预言了如何用量子光学的方法探测DNA杂交体，为今后鉴别癌细胞的发展提供了基础。

李金金提出的“量子机械质谱仪”被称为“引领世界纳米科学进入崭新测量领域的新方法”“秤之革命”。利用此技术“中国有望使用智能光学质谱仪检测人体癌细胞”，“发明光秤，有望称出单个质子质量”等。

在量子光学信息领域，李金金积累了大量的实践经验。在美国期间，她积极参与和主持美国国家科学基金和能源部项目，与美国较多的实验室紧密合作，受到了国际科研界的广泛关注。

回国后，李金金开始主持国家自然科学基金，并参与国家科技部重点专项。她致力于推进国内基于微米/纳米加工技术的广义光机械系统，力争先锋，努力发展多学科多应用的光信息传播技术，取得拥有自主知识产权、富有产业化发展潜力的科研成果，推动国内科技产业的发展。这种踏实求进的精神一直鼓励着她行进在科研的道路上。

美好设想 力争实现

科研技术的快速发展，使我国自主研发的高性能光电传输设备的发展以及高速高效的光信息传输理论的提出迫在眉睫。

根据自己的研究现状，李金金博士决定在3-4年内发展基于广义纳米光机械系统的量子光学信息传播技术，逐步把以量子信息传输为媒介的高效、快速、高稳定的光信息传输技术渗入到现有光电智能信息设备中，从而解决现有光学传播过程中生产调试困难的问题。她还提出了具有国际竞争力的量子光学传播设备，使现有光信息处理设备的性能得到极大的提高，使快速、精准的量子信息传输平台收到良好的社会效益，促进中国高速信息技术的迅猛发展。

李金金还设想，研制出实现基于单量子点系统的量子光学路由器，利用广义纳米光机械系统测量电子的自旋轨道耦合常数，实现碳纳米管系统中的慢光、超光，提出在未来可应用于光纤传播技术的可调节的非线性开关，实现纳米光机械量子分子质谱仪，并提出了一种在双光的光场中探测吸附了外界粒子后广义纳米光机械系统质量频率的变化量，进而实现质量检测的目的。此外，她还提出了国际上首个量子单分子质谱仪的设想，对单分子、甚至单质子的质量进行检测和分辨。

科研应用于人类生产生活，才能发挥它最大的作用。为此，李金金希望把自己的科研成果用于光信息W传播技术和设备的改良和更新，以便加快国内光电信息存储和传输设备的开发周期，帮扶企业迅速发展。

勇挑重任 硕果累累

在长期的科研中，李金金一直致力于量子光学、腔光机械系统、量子光学器件、第一性原理计算的相关研究工作，从不懈怠。

李金金在科研中勇挑重任，发表了50篇科研论文，并出版了题为“Generalized Optomechanics and Its Applications”的全英文个人专著。

量子通信论文篇7

【关键词】Matlab 电子信息类课程 数字信号处理 通信原理 仿真

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）13-0003-02

数字信号处理、通信原理以及信号与系统等都是电子信息类课程中的主干课程，该类课程涉及数学、电路等多门先修课程，其主要特点是理论性强、直观性差、数学公式推导多，学生学习难度较大。长期以来，电子信息类课程的教学一直采用黑板教学的单一模式，缺乏可视化的直观表现，这就严重影响和制约了课程的教学效果。即使在多媒体教学大量普及以后，教师通常只是把课本内容搬到了屏幕上，没有从根本上解决理论性强、直观性差的问题，学生普遍反映课堂教学难于理解和掌握，教学效果不理想。为了帮助学生学习好这些专业课程，进而将所学理论灵活地应用于实践，引入计算机仿真是一个行之有效的方法，Matlab正是众多仿真软件中的佼佼者。

一 Matlab简介

Matlab是MathWorks公司开发的适用于矩阵数值计算和系统仿真的科学计算软件。Matlab将高性能的数值计算和可视化集成一体，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。

Matlab除了在科研单位备受青睐，在高校也被广泛使用。它编程简单，功能强大，在电子、通信与信号处理仿真方面表现不俗。Matlab具有可视化的图形用户界面，可用来开发相应的辅助教学软件，设计用于教学的交互式实时动态演示系统，有助于教师的授课和学生的理解，从而可以获得较好的教学效果。Matlab不仅可以作为理论教学的示范性工具，还可以作为实验教学的主要工具。利用Matlab仿真技术进行实验项目的开发，能够有效地弥补某些传统实验所带来的不便和不足，同时由于其不受场地环境和设备的限制，平时有些不容易实现的综合性系统实验都可以利用Matlab仿真的方法轻而易举地实现。

二 Matlab在数字信号处理中的应用

数字信号处理这门课程理论性较强、概念抽象，涉及大量的计算，在学习的过程中，学生普遍反映对于基本的分析方法和基本理论不能很好地理解与掌握，利用Matlab提供的函数进行仿真，可演示信号处理的过程，并且将分析结果直观地体现出来，加深对相关理论的理解。

示例1：通过FFT变换分析叠加了噪声的信号，并且通过滤波器滤除噪声。设采样频率Fs=1000Hz，信号频率为100Hz，叠加噪声的频率为300Hz。可编写如下的Matlab程序演示信号叠加噪声后的时域、频域分布图以及经过滤波器处理后的时域、频域分布图，仿真结果见图1。

三 Matlab在通信原理中的应用

通信原理这一课程理论性很强，主要采用课堂教学与实验相结合的教学方式。对于实验教学而言，为了跟上通信技术快速发展的脚步，满足理论联系实际的需要，实验室需购置大量的实验仪器，花费大量的人力和物力，Matlab的出现有效地缓解了这一局面。采用Matlab对通信原理的实验进行软件编程，使通信原理实验可以在个人计算机上进行模拟，进而可以观察波形、分析频谱等性能。

Matlab的动态仿真软件提供了可视化的系统仿真环境和多个模型库，在模型库中提供了丰富的功能模块，采用模块化设计，如Sources（输入源模块）、Sinks（接收器模块）和Continuous（连续模块）等，可以方便、灵活地建立通用性较强的通信仿真模型。下面以2ASK为例，介绍Matlab在通信原理课程中的应用。

示例2：带有高斯白噪声的2ASK系统的调制与解调。首先用正弦波发生器Sine Wave产生载波，由伯努利二进制随机数产生器（Bernoulli Binary Generator）产生二进制基带脉冲序列，将其作为信号加载到载波上，调制后的信号在传输的过程中遇到的高斯白噪声由高斯噪声发生器（Gaussian Noise Generator）加入，为了观察波形的变化，将这几组信号都加载到示波器上。解调后的信号与原始信号的对比通过另外一个示波器来完成。图2是带有高斯白噪声的2ASK系统的调制与解调仿真框图，图3是示波器观察到的仿真波形。

图3中，（a）为原信号、载波、调制后的信号、加入了高斯白噪声的信号以及解调后的输出信号；（b）为原信号与解调后信号的对比。

四 结论

通过上述例子的演示可以看出，Matlab不仅可以应用于理论教学，还可以应用于实验教学，由于Matlab包含了实验室无法提供的大量的模块库，提高了设计实验的灵活性。针对那些对本课程有浓厚兴趣的学生，教师可以结合课程的教学内容，提出一些项目的设想，让学生可以根据自身的情况，选择合适的机会来参与教师的科研活动，提高学生的专业综合实践能力与创新能力，体现“宽口径、厚基础、重素质”的教育思想和新世纪培养人才的要求。

参考文献

[1]陈茜、王锦荣.Matlab在电子类课程教学改革中的应用[J].电气电子教学学报，2007（10）：51～54

量子通信论文篇8

关键词： 紫外通信； Bouguer定律； 传输特性； 单次散射； LED

中图分类号： TN 929.12文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2012.03.010

引言

自由空间紫外光通信是一种新型的光通信方式，随着深紫外LED技术的发展，利用深紫外LED作为光源逐渐成为研究趋势[1]。紫外光通信通过驱动紫外LED来调制信号并加载到光载波中向自由空间发射出去，载有信息的光在自由空间中传输，由探测器接收、解调并还原出初始信号，来达到信息传输的目的。整个过程中，自由空间大气作为传输信道，深刻影响了紫外光通信的效率[23]。文中将在单次散射模型的基础上，对Bouguer定律进行修正，并结合LED的发光特点，构建LED光辐射的大气传输模型。

应用Bouguer定律来计算光的大气传输特性是目前计算光大气传输的常用方法，具有简单易用的特点。当光在散射介质中传播时，建立如图1所示的光传输示意图，光在大气中传输时，不断地受到大气中粒子的散射，每一粒子的散射都会使原光传输方向的光通量减弱，减少的那部分光会偏离原来方向而按照一定的规律分散传播，考虑光子在光传输路径上发生首次碰撞时的位置x处的光子散射情况。

在路径上传输一段距离后，依据Bouguer指数衰减定律，辐射照度可以表示为：Ex=E0exp（-δx）（1）式（1）中，E0是x=0处的光束辐照度，δ为体散射系数。该公式没有考虑任何前向散射的光通量。Bouguer定律没有考虑散射光传输到光束方向上的那一部分通量，利用Bouguer定律计算的光通量要小于探测器实际接收到的光通量[4]，因此需要对Bouguer定律进行修正，构建光传输模型，修正后的光传输模型要求考虑散射光传输到探测器的那一部分能量。

2单次散射下光通量传输模型

将到达接收机的辐射通量分为直射光（Bouguer定律计算的结果）和散射光两个部分，于是修正后的光传输模型为：I=Iincident+Iscatter（2）欲得到修正后的光传输模型，需要计算散射光，使用散射相函数来表征光辐射照度的散射分布情况[5]，基于单次散射情况，来分析接收机对光通量的接收情况。

4结论

文中在辐射传输理论基础上，针对Bouguer定律在原理和应用中的缺陷，在单次散射近似的基础上，对其进行修正，提出了修正后的光在大气中的传输模型，而后对大气中的前向散射和斜向散射的辐射照度做了详细的推导，并结合LED的配光曲线计算得出大气中LED光源辐射传输模型的解析式。为紫外光通信系统的设计提供参考。

参考文献：

[1]何攀，李晓毅，侯倩，等.基于LED的紫外光通信调制方式研究[J].光通信技术，2010（4）：51-53.

[2]贾红辉，常胜利，兰勇.大气光通讯中基于蒙特卡罗方法非视线光传输模型[J].光电子・激光，2007，18（6）：690-697.

[3]蓝天，倪国强.紫外通信的大气传输特性模拟研究[J].北京理工大学学报，2003，23（4）：420-423.

[4]王之江.现代光学应用技术手册（上册）[M].北京：机械工业出版社，2010：186-187.

[5]陈伟，叶军.输运方程中的散射相函数[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2009，29（2）：42-46.

[6]李晓明，华文深，吴先权.紫外光通信大气传输特性及理论模型探讨[J].光学仪器，2011，33（3）：90-94.

量子通信论文篇9

量子信息，已然成为了当下人们关注的焦点。伴随着量子信息技术逐渐走向实用化，其衍生出的量子通信技术，更被誉为是继微电子信息之后，最有可能引发军事、经济、社会领域又一次重大革命的关键技术。

量子信息科学的诞生

自上世纪80年代开始，人们发现，量子物理与信息技术相结合，可以开拓与经典方式具有本质区别的全新的信息处理和通信方式。于是，一门新兴的学科――量子信息科学就此诞生。

在量子力学中，量子信息是关于量子系统“状态”所带有的物理信息。它是通过量子系统的各种相干特性（如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等），进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。

至此，量子信息科学就迅速成为近年来物理学和信息科学领域最活跃的研究前沿之一。利用量子调控技术，能够用一种革命性的方式对信息进行编码、存储、传输和操纵，在增大信息传输容量、提高运算速度、确保信息安全等方面突破了经典信息技术的瓶颈。

量子信息科学拓宽和深化了量子理论在改变人类生活和社会面貌方面的应用，成为未来信息技术的战略性发展方向，很有可能会推动整个信息产业的技术革命。量子信息主要包括量子通信和量子计算两个领域。量子通信主要研究量子密码、量子隐形传态、远距离量子通信的技术等等；量子计算主要研究量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。

而要说到最先走向实用化的量子信息技术，非量子通信莫属。

量子通信绝对安全

安全地进行信息传递是人类千百年来的梦想之一。但在今日这个信息技术飞速进步的时代，安全通信却几乎成为海市蜃楼。由于经典信息容易被复制，因此保障通信安全的主要方法就是加密信息，使窃取者即使复制了加密后的密文也无法读取原文。

但是这种方法的安全性在理论上缺乏证明――数学的不断进步可能使得一些现在看起来无法利用数学方法破解的加密解密算法在未来得以破解，因此这种方法远不能保证建造“绝对安全”的通信系统，而且在实际应用中也存在着加密和解密效率低下等诸多问题。

更为严峻的是，随着计算科学和技术的发展，人类所拥有的计算能力的提升速度和潜力已远远超过了人们最初的想象，经典密码加密技术对于通信安全的保障能力也显得远非人们预先估计的那么可靠了。尤其是上世纪70年代以来，量子计算概念的提出和它的初步实验演示，更如同在经典密码安全性上方高悬的“达摩克利斯之剑”，随时威胁着经典通信系统的安全。

但如今，人们的这些顾虑可能会伴随着量子通信技术的应用和普及而被永远“埋葬”。广义地说，量子通信是指利用量子比特作为信息载体来传输信息的通信技术。量子通信内涵很广泛，量子隐形传态、量子保密通信、量子密集编码等都属于量子通信领域。但由于量子保密通信是目前最接近实用化的量子信息技术，也是人类目前掌握的唯一的无条件安全密码技术，因此，我们日常提到量子通信时常常特指量子保密通信。

在量子通信过程中，发送方和接收方采用单光子的状态作为信息载体来建立密钥。通常来说，窃听者可能用三种方法进行窃听：

第一种方法是将单光子分割成两部分，让其中一部分继续传送，而对另一部分进行状态测量获取密钥信息。但由于单光子不可分割，因此这种办法无法做到。

第二种可能的方法是窃听者希望截取单光子后，测量其状态，然后根据测量结果发送一个新光子给接收方。但由于窃听者不能精确地对光子的状态进行测量，所以发送给接收方的光子的状态与其原始状态会存在偏差。这样，发送方和接收方可以利用这个偏差来探测到窃听者对光子的测量扰动，从而检验他们之间所建立的密钥的安全性。

第三种可能的方法是窃听者截取单光子后，通过复制单光子的状态来窃取信息。但按照量子不可克隆原理，未知的量子态不可能被精确复制。

因此，无论是现在还是将来，无论破译者掌握了多么先进的窃听技术、多强大的破译能力，只要量子力学规律成立，由量子通信建立起的秘密就无法被破解。

可以说，量子通信系统的问世，重新点燃了建造“绝对安全”通信系统的希望。通向“绝对安全通信”这个千百年来人类梦想大道的入口，在量子物理的指引下，又重新显露在人们视野之中。

得益于这种“绝对安全”，通过量子通信，人们可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。因此，量子通信被视为是保障未来信息社会通信安全的重要技术基础。

更进一步来讲，量子通信还能实质性地提升国家的信息技术水平和信息产业的核心竞争力，实现国家信息系统建设的跨越式发展，对国家综合国力的提升、经济和社会的进步产生深远的影响。正因于此，其也成为世界主要发达国家优先发展的科技和产业高地。

量子通信就在我们身边

早在三年前，“墨子号”研发参与者之一、济南量子技术研究院院长助理周飞博士所在的济南量子技术研究院，在国内最早“尝鲜”量子技术成果，投资1.2亿元建成了世界规模最大、功能最全的量子通信试验网――济南量子通信试验网（下称“济南网”），运用一系列核心技术为山东政务、金融、政法、科研、教育五大领域28家单位的100多个用户提供保密通信服务。

一部其貌不扬的黑色电话，出现在济南市多个单位的核心业务部门。在检察院系统，对一些贪腐案件调查进行信息沟通时，通过它可以保障信息安全，不存在泄露或窃听；一些政府部门在政务信息的沟通中，通过它可以做好机要信息安全保护。

“这就是‘量子保密电话’。”周飞表示，“使用人在拨打或接听电话时，通话记录可以实现绝对保密。”

“现代密码学所采用的加密通常是利用数学算法的复杂度来增加破译的困难程度。如果破译者希望得到信息的内容，就需要先破译得到‘钥匙’。而超级计算机的出现，再复杂的‘钥匙’都有可能最终被破译。”周飞举例说，“比如我们平时打电话时，信号经过无线网、基站等若干个节点，任何一点都可能被窃听。尽管信息也是加密的，但是这些传统加密办法较易被破解。而如果用量子技术加密，理论上不可破解。”

量子通信论文篇10

现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论，而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史，静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果，就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来，则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷，而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时，把“史”与“论”结合起来，更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生，通过现代科学技术概论课程的学习，不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系，而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律，了解马克思主义哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此，只有做到史论结合，才能达到开课的目的和要求。

2现代科学技术概论的教学内容与体系

根据上述三原则，笔者认为，思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。

第一章，现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言，概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节，相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则，具体讲授伽利略变换和力学相对性原理，迈克尔逊—莫雷实验，洛伦兹变换的提出，爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论，广义相对论及其验证。第二节，量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景，概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展，具体讲述普朗克的量子假说，爱因斯坦的光量子理论，玻尔对原子结构的量子解释，德布罗意的物质波，薛定谔的波动方程，海森伯的矩阵力学。第三节，现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。

第二章，原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节，对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探，复习回忆德谟克利特的原子论，道尔顿的原子说，门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军，主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现，原子结构模型及其实验和发现，原子核结构模型及其实验和发现，对基本粒子家族的认识。第二节，原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现，即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用，包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即原子弹、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展，主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。

第三章，生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节，生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论，主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节，现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节，生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制，可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程，应首先讲授细胞的全能性，然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究，主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法，包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现，人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。

第四章，天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一，本章在重点讲述天体演化学说之前，先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节，天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节，获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道，主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备，主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节，天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍，然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成，表征恒星演化过程的赫罗图，恒星演化过程的三阶段，即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。

第五章，信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后，现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会，就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业，是信息社会的重要支柱。所谓信息技术，就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础，包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节，微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节，计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节，通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节，激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。