量子計(jì)算論文范文

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

篇1

資料數(shù)據(jù)庫(kù)具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、冗余度低、程序與數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高、能批量處理數(shù)據(jù)、易于擴(kuò)充和索引、易于編制應(yīng)用程序、同時(shí)可清晰表達(dá)SCL配置檔等優(yōu)點(diǎn)，故選用測(cè)量資料數(shù)據(jù)庫(kù)來完成SCL配置檔的數(shù)據(jù)建模，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)、備份、恢復(fù)、并發(fā)控制等技術(shù)可有效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。借助數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于數(shù)據(jù)模型的描述，把SCL檔提供的配置信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)、配置，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)需要導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的信息，映射轉(zhuǎn)換成符合要求的配置檔，實(shí)現(xiàn)信息復(fù)用的目的。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，表是數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)的基本結(jié)構(gòu)，表的設(shè)計(jì)可以決定顯示模塊和其他功能模塊從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)的方式。在采集編程描述信息SSD檔時(shí)，通過在數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)計(jì)了一系列的表，以實(shí)現(xiàn)礦區(qū)測(cè)量數(shù)據(jù)存取、查詢、修改、備份和維護(hù)等基本功能。

2計(jì)算機(jī)ICD檔建表設(shè)計(jì)

ICD檔一般由廠商提供，供配置工具使用，由于ICD檔包含的信息量不小，在建表時(shí)，不可能將這些信息全都存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行，所以數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，只需將必要的信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便圖形顯示界面模塊調(diào)用數(shù)據(jù)。ICD檔包含的信息可分為標(biāo)記和數(shù)據(jù)兩部分，其中標(biāo)記部分的由數(shù)據(jù)挖掘標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，屬于靜態(tài)部分，不需要建表存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；而數(shù)據(jù)部分則需要根據(jù)實(shí)際情況而定，屬于動(dòng)態(tài)部分，也是數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵內(nèi)容，故需要建表存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3XML與測(cè)量資料數(shù)據(jù)庫(kù)建立

編程自動(dòng)化系統(tǒng)一般采用測(cè)量資料數(shù)據(jù)庫(kù)來管理編程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中包含多張表，表中的數(shù)據(jù)都是以行和列的二維表形式組織在一起的，每行表達(dá)了一個(gè)唯一的數(shù)據(jù)記錄，列也稱為“字段”，表示數(shù)據(jù)的種類或?qū)傩?。各表之間通過某種聯(lián)系關(guān)聯(lián)起來，組成我們需要的數(shù)據(jù)庫(kù)。為了實(shí)現(xiàn)互操作性和可擴(kuò)展性，數(shù)據(jù)挖掘標(biāo)準(zhǔn)通過采用面向?qū)ο蟮姆椒ń⒕幊淘O(shè)備的對(duì)象模型，定義了基于Client/Server的分層數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)對(duì)象描述方法及面向?qū)ο蟮姆?wù)。

4XML測(cè)量資料存儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)建

目前，XML數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式基本上可分為三類：檔系統(tǒng)、存儲(chǔ)管理器和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)方式中的基于測(cè)量資料數(shù)據(jù)庫(kù)的XML存儲(chǔ)管理是一種應(yīng)用比較廣泛的方法。根據(jù)存儲(chǔ)時(shí)是否使用XML模式，基于測(cè)量資料數(shù)據(jù)庫(kù)的XML存儲(chǔ)方法又能分為結(jié)構(gòu)映射和模型映射。不管采用哪種映射方法，都需要先對(duì)礦區(qū)測(cè)量資料進(jìn)行編碼。XML編碼是指對(duì)XML文檔樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都按一定的算法進(jìn)行惟一性編碼，根據(jù)任兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的編碼，能夠直接判斷這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否有祖先、后代等結(jié)構(gòu)關(guān)系。目前已經(jīng)提出了多種XML編碼方案，如區(qū)域編碼、前綴編碼、素?cái)?shù)編碼等。

5礦區(qū)測(cè)量資料查詢系統(tǒng)

建立測(cè)量資料查詢是礦區(qū)測(cè)量資料存儲(chǔ)的逆操作，是指從關(guān)系表中提取存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)和一些元數(shù)據(jù)，與相應(yīng)元素或?qū)傩砸黄鹬匦陆M成符合XML規(guī)范的形式。換句話說，查詢礦區(qū)測(cè)量資料是將散落在多個(gè)關(guān)系表中的數(shù)據(jù)重新整合，形成一個(gè)完整的XML。相對(duì)于XML存儲(chǔ)系統(tǒng)，XML查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單。查詢系統(tǒng)需能恢復(fù)原礦區(qū)測(cè)量資料片斷的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，同時(shí)保證XML數(shù)據(jù)的完整性和一致性。設(shè)計(jì)的主要思想是通過獲取節(jié)點(diǎn)編號(hào)Num，在測(cè)量資料數(shù)據(jù)庫(kù)中查找對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式表的信息，再將查詢的數(shù)據(jù)重新組合成XML文檔片斷。

6結(jié)語

篇2

（一）在建筑材料方面的應(yīng)用

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

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

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

（二）在金屬及合金材料方面的應(yīng)用

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

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

二、在能源研究中的應(yīng)用

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

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

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

（二）在鋰離子電池研究中的應(yīng)用

鋰離子二次電池因?yàn)榫哂须娙萘看蟆⒐ぷ麟妷焊?、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全可靠、無記憶效應(yīng)、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被人們稱之為“最有前途的化學(xué)電源”，被廣泛應(yīng)用于便攜式電器等小型設(shè)備，并已開始向電動(dòng)汽車、軍用潛水艇、飛機(jī)、航空等領(lǐng)域發(fā)展。

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

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

三、在生物大分子體系研究中的應(yīng)用

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

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

參考文獻(xiàn)：

[1]程新.[學(xué)位論文].武漢:武漢工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,1994

[2]程新,馮修吉.武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,17(4):12

[3]李北星,程新.建筑材料學(xué)報(bào),1999,2(2):147

[4]閔新民,沈爾忠,江元生等.化學(xué)學(xué)報(bào),1990,48(10):973

[5]程新,陳亞明.山東建材學(xué)院學(xué)報(bào),1994,8(2):1

[6]閔新民.化學(xué)學(xué)報(bào),1992,50(5):449

[7]王寶俊,張玉貴,秦育紅等.煤炭轉(zhuǎn)化,2003,26(1):1

[8]AgoH,NagataK,YoshizawAK,etal.Bull.Chem.Soc.Jpn.,1997,70:1717

[9]AgoH,KatoM,YaharaAK.etal.JournaloftheElectrochemicalSociety,1999,146(4):1262

[10]SatoruK,MikioW,ShinighiK.ElectrochimicaActa1998,43(21-22):3127

[11]麻明友,何則強(qiáng),熊利芝等.量子化學(xué)原理在鋰離子電池研究中的應(yīng)用.吉首大學(xué)學(xué)報(bào),2006,27(3):97.

篇3

論文摘要：將量子化學(xué)原理及方法引入材料科學(xué)、能源以及生物大分子體系研究領(lǐng)域中無疑將從更高的理論起點(diǎn)來認(rèn)識(shí)微觀尺度上的各種參數(shù)、性能和規(guī)律，這將對(duì)材料科學(xué)、能源以及生物大分子體系的發(fā)展有著重要的意義。

量子化學(xué)是將量子力學(xué)的原理應(yīng)用到化學(xué)中而產(chǎn)生的一門學(xué)科，經(jīng)過化學(xué)家們的努力，量子化學(xué)理論和計(jì)算方法在近幾十年來取得了很大的發(fā)展，在定性和定量地闡明許多分子、原子和電子尺度級(jí)問題上已經(jīng)受到足夠的重視。目前，量子化學(xué)已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)的各個(gè)分支以及生物、醫(yī)藥、材料、環(huán)境、能源、軍事等領(lǐng)域，取得了豐富的理論成果，并對(duì)實(shí)際工作起到了很好的指導(dǎo)作用。本文僅對(duì)量子化學(xué)原理及方法在材料、能源和生物大分子體系研究領(lǐng)域做一簡(jiǎn)要介紹。

一、在材料科學(xué)中的應(yīng)用

（一）在建筑材料方面的應(yīng)用

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

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

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

（二）在金屬及合金材料方面的應(yīng)用

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

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

二、在能源研究中的應(yīng)用

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

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

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

（二）在鋰離子電池研究中的應(yīng)用

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

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

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

三、在生物大分子體系研究中的應(yīng)用

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

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

參考文獻(xiàn)：

[1]程新.[學(xué)位論文].武漢:武漢工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,1994

[2]程新,馮修吉.武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,17(4):12

[3]李北星,程新.建筑材料學(xué)報(bào),1999,2(2):147

[4]閔新民,沈爾忠,江元生等.化學(xué)學(xué)報(bào),1990,48(10):973

[5]程新,陳亞明.山東建材學(xué)院學(xué)報(bào),1994,8(2):1

[6]閔新民.化學(xué)學(xué)報(bào),1992,50(5):449

[7]王寶俊,張玉貴,秦育紅等.煤炭轉(zhuǎn)化,2003,26(1):1

[8]AgoH,NagataK,YoshizawAK,etal.Bull.Chem.Soc.Jpn.,1997,70:1717

[9]AgoH,KatoM,YaharaAK.etal.JournaloftheElectrochemicalSociety,1999,146(4):1262

篇4

【關(guān)鍵詞】量子力學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

中圖分類號(hào)：041 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-0278（2013）04-193-01

一、引言

作為現(xiàn)代物理學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論基礎(chǔ)，量子力學(xué)將物質(zhì)的波動(dòng)性與粒子性統(tǒng)一起來，是研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科。很多教師在上課時(shí)只著重于講授理論體系本身的知識(shí)，往往忽略了理論和實(shí)驗(yàn)的緊密聯(lián)系，從而導(dǎo)致它的實(shí)驗(yàn)建設(shè)一直是本課程建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)。充分考慮到該門課程的性質(zhì)和特點(diǎn)，我們?cè)诮虒W(xué)中借鑒了工科教學(xué)的模式重點(diǎn)圍繞“培養(yǎng)學(xué)生物理應(yīng)用的慣性意識(shí)與掌握量子力學(xué)基本概念和規(guī)律”的目標(biāo)開展了三類不依賴于儀器設(shè)備和環(huán)境條件的實(shí)驗(yàn)，以切實(shí)貫徹“德育為先、能力為重”和“育人為本”的原則。

二、量子力學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

為了讓學(xué)生從思想上接受并理解量子觀念，在學(xué)習(xí)中透過復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算深入理解量子力學(xué)的概念和規(guī)律，并能主動(dòng)積極地思考、解決相關(guān)問題，我們構(gòu)建了由思想、演示與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)組成的課內(nèi)課外教學(xué)平臺(tái)，以輔助量子力學(xué)的理論教學(xué)過程。

思想實(shí)驗(yàn)，又稱“假想實(shí)驗(yàn)”，是人類按照科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)過程在頭腦中進(jìn)行的發(fā)現(xiàn)和獲取科學(xué)事實(shí)與自然規(guī)律的邏輯思維活動(dòng)，是自然科學(xué)家和哲學(xué)家經(jīng)常使用的一種十分有效的研究方法。由于不會(huì)受到主客觀條件及儀器設(shè)備的操作限制，思想實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生的思維互動(dòng)啟發(fā)提供有利的平臺(tái)。事實(shí)上，在量子力學(xué)建立與發(fā)展的過程中，很多思想實(shí)驗(yàn)都起到了重要的推動(dòng)作用。例如作為量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一，奧地利物理學(xué)家埃爾溫?薛定諤提出了著名的“薛定諤之貓”的思想實(shí)驗(yàn)，它將量子理論微觀領(lǐng)域中原子核衰變的量子不確定性與宏觀領(lǐng)域中貓的生死聯(lián)系在了一起，充分體現(xiàn)了量子力學(xué)的奇異性。通過在課堂教學(xué)中講授諸如此類的思想實(shí)驗(yàn)可以給學(xué)生提供一個(gè)動(dòng)腦“做”理論的機(jī)會(huì)，這樣不僅可以使學(xué)生從理性的角度接受量子力學(xué)的基本思想并深入理解量子力學(xué)的基本概念和基本理論，還可以激發(fā)他們對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，在無形中培養(yǎng)他們的理性思維、邏輯思維、創(chuàng)新意識(shí)和推理能力。

演示實(shí)驗(yàn)，即教師在課堂上借助視頻、計(jì)算機(jī)模擬等手段演示實(shí)驗(yàn)過程，展示物理現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、分析并得出結(jié)論的過程。量子力學(xué)的建立離不開很多重要實(shí)驗(yàn)的支撐，如黑體輻射、光電效應(yīng)等。其中一些實(shí)驗(yàn)由于條件及經(jīng)費(fèi)的限制目前無法在實(shí)驗(yàn)室開展，所以我們可以充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源及Matlab等數(shù)學(xué)軟件構(gòu)建演示實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，給學(xué)生提供一個(gè)動(dòng)眼“做”理論的機(jī)會(huì)。一方面，通過播放演示實(shí)驗(yàn)的視頻重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的條件、思路和方法等進(jìn)行思考和分析，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和強(qiáng)化他們的實(shí)驗(yàn)技能，幫助他們?cè)黾痈行哉J(rèn)識(shí)，使他們體會(huì)科學(xué)的發(fā)展過程，克服抽象的物理圖景給他們帶來的困擾。另一方面，通過利用數(shù)學(xué)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)量子力學(xué)課程中一些問題的靜、動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬，將抽象的量子力學(xué)結(jié)果形象直觀化，幫助學(xué)生透過復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)深入、形象地認(rèn)識(shí)微觀粒子的特征，使他們深入理解量子力學(xué)的基本原理和基本概念，提高他們運(yùn)用物理思想進(jìn)行綜合分析的能力。

知識(shí)的獲得是為了更好地服務(wù)于實(shí)踐，因此為了讓學(xué)生能將量子力學(xué)中所學(xué)到的基本理論運(yùn)用于實(shí)踐，我們?cè)谠撻T課程的教學(xué)中還開設(shè)了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供動(dòng)手“做”理論的機(jī)會(huì)。首先教師在課堂的教學(xué)中始終貫徹科研促教學(xué)的思想，有意識(shí)地結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行近代物理前沿知識(shí)的滲透。然后鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況與興趣并結(jié)合畢業(yè)論文自由組合選擇相應(yīng)的小課題在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行專題研究，同時(shí)對(duì)于一些學(xué)生在平時(shí)教學(xué)過程中反映出來的理解上比較模糊或難以理解的部分定期組織專題討論。該類實(shí)驗(yàn)的開設(shè)為學(xué)生提供了實(shí)踐的自由發(fā)揮空間，可以初步培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理分析能力與結(jié)合自己的興趣自我發(fā)現(xiàn)問題并解決與專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力及撰寫科研論文的能力，同時(shí)還增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)量子力學(xué)課程學(xué)習(xí)的興趣和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

篇5

關(guān)鍵詞：糾纏滲流 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 聚集性

中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（b）-0001-01

未來量子網(wǎng)絡(luò)會(huì)提供很多富有吸引力的應(yīng)用，從量子密鑰、量子傳輸再到分布式的量子計(jì)算[1]。這些應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)有一個(gè)前提條件，即節(jié)點(diǎn)之間的糾纏形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。為了克服糾纏量隨空間距離呈指數(shù)衰減這個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，就需要引入一些額外的設(shè)備，例如量子中繼器和量子存儲(chǔ)器等。

作為另外一種解決的方法，糾纏滲透協(xié)議被提出來從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離糾纏態(tài)的制備。這種方法把糾纏建立的問題轉(zhuǎn)換為統(tǒng)計(jì)物理中的相變問題。使用局域操作和經(jīng)典通訊，將部分糾纏態(tài)轉(zhuǎn)換為最大糾纏態(tài)。轉(zhuǎn)換存在一個(gè)所謂的“轉(zhuǎn)換成功率”。當(dāng)轉(zhuǎn)換成功率超出某一個(gè)閾值時(shí)，涵蓋了大部分網(wǎng)絡(luò)的最大糾纏連接子網(wǎng)出現(xiàn)了。通常，該閾值依賴于量子網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性質(zhì)。一些局域化的量子操作可以降低閾值和增加最大連接子網(wǎng)的尺寸。

從基礎(chǔ)和技術(shù)層面對(duì)糾纏態(tài)的制備的濃厚興趣已經(jīng)導(dǎo)致了對(duì)普通和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的糾纏滲流的廣泛研究。但是，許多這方面的研究結(jié)果都是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的。由于任何單個(gè)的網(wǎng)絡(luò)模型都不能包含真是網(wǎng)絡(luò)中的所有拓?fù)涮卣?，研究真?shí)量子網(wǎng)絡(luò)中的糾纏滲流協(xié)議的應(yīng)用性就變得非常必要了。假定將來的量子網(wǎng)絡(luò)很可能與現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)有類似的復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

本篇論文研究現(xiàn)存復(fù)雜互聯(lián)網(wǎng)的糾纏滲透協(xié)議。本文研究了量子復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)距離糾纏建立的協(xié)議的有效性，網(wǎng)絡(luò)具有無標(biāo)度的度分布和高集群性。

假定CEP和GEP運(yùn)用到了現(xiàn)在的經(jīng)典互聯(lián)網(wǎng)中，我們可以對(duì)這些糾纏協(xié)議應(yīng)用到真實(shí)復(fù)雜量子網(wǎng)絡(luò)的可行性進(jìn)行評(píng)估。在分析中我們用到了skitter網(wǎng)絡(luò)和BGP網(wǎng)絡(luò)，他們反映了真實(shí)的互聯(lián)網(wǎng)AS-lever拓?fù)涞牟煌矫?，即一個(gè)反映的是skitter數(shù)據(jù)平臺(tái)上的互聯(lián)網(wǎng)流量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；另一個(gè)反映的是BGP控制平臺(tái)的路由系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

本文研究了現(xiàn)存復(fù)雜互聯(lián)網(wǎng)的糾纏滲透協(xié)議。本文研究的結(jié)果表明真實(shí)互聯(lián)網(wǎng)的高聚集性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程糾纏制備具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

篇6

關(guān)鍵詞：布朗運(yùn)動(dòng) 量子力學(xué) 物質(zhì)場(chǎng) 波動(dòng)函數(shù)

引子：這篇論文是洗衣服時(shí)出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，讓我很好奇，所以我開始了對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的研究。

布朗運(yùn)動(dòng)：懸浮微粒永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象（說明一下：永不停息是不存在的，長(zhǎng)時(shí)間或較長(zhǎng)時(shí)間，人們是可以接受的），很對(duì)不起大家，剛開始就要括號(hào)說明，只是現(xiàn)在的定義，真是永不停息。布朗運(yùn)動(dòng)的例子特別多，大家很容易見到，如把一把泥土扔到水里攪合攪合，或在無風(fēng)的情況下對(duì)著陽(yáng)光觀察空氣中的塵粒等等，現(xiàn)在這些類似運(yùn)動(dòng)都稱為布朗運(yùn)動(dòng)。

1827年，植物學(xué)家R·布朗首先提出發(fā)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)。在他之后的很長(zhǎng)時(shí)間，人們對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)、觀察。最后古伊在1888-1895期間對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)提出自己的認(rèn)識(shí)：

布朗運(yùn)動(dòng)并不是分子運(yùn)動(dòng)，而是從分子運(yùn)動(dòng)導(dǎo)出的一些結(jié)果能向我們提供直接和可見的證據(jù)，說明對(duì)熱本質(zhì)假設(shè)的正確性。按照這樣的觀點(diǎn)，這一現(xiàn)象的研究承擔(dān)了對(duì)分子物理學(xué)的重要作用。

古伊的文獻(xiàn)產(chǎn)生過重要的影響，后來貝蘭（我們第一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量原子大小的人）把布朗運(yùn)動(dòng)正確解釋的來源歸于古伊。實(shí)話實(shí)說，古伊的文獻(xiàn)太重要了，在我看來：一語中的。太對(duì)了，古伊是歸納總結(jié)的天才，也是真正從實(shí)驗(yàn)的角度來解釋布朗運(yùn)動(dòng)的第一人。

古伊的話有三個(gè)重點(diǎn)：

一、布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng)。

二、說明熱本質(zhì)假設(shè)的正確性(下面會(huì)專門論述熱的本質(zhì)問題）。

三、利用分子布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果來承擔(dān)對(duì)分子物理學(xué)的研究。

1905年愛因斯坦根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論的原理提出布朗運(yùn)動(dòng)理論，同時(shí)期的斯莫羅霍夫斯基作出同樣的成果。

愛因斯坦在論文中指出：按照熱的分子運(yùn)動(dòng)論，由于熱的分子運(yùn)動(dòng)大小可以用顯微鏡看見的物體懸浮在液體中，必定會(huì)發(fā)生大小可以用顯微鏡觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)，可能這里所討論的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)這種運(yùn)動(dòng)和預(yù)期的規(guī)律性，就可能精確測(cè)量原子的大小，反之證明熱分子運(yùn)動(dòng)的預(yù)言就不正確。這些是愛因斯坦的研究成果。

現(xiàn)在人們認(rèn)為這是對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的根源及其規(guī)律性的最終解釋，我認(rèn)為不是。這是愛因斯坦成功的利用布朗運(yùn)動(dòng)的原則創(chuàng)造性提出熱分子運(yùn)動(dòng)論，利用這一理論可以測(cè)量分子原子的大小，把布朗運(yùn)動(dòng)近似為熱分子運(yùn)動(dòng)論。或許是天意，愛因斯坦的論文我怎么看都有絕對(duì)論的意思?！坝写笮】梢杂蔑@微鏡看見的物體懸浮在液體，必定會(huì)發(fā)生大小可以用顯微鏡觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)”。運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性，不過這里他說的是發(fā)生相對(duì)于物質(zhì)本身的運(yùn)動(dòng)，可能這是相對(duì)論的名稱來源吧。我的評(píng)價(jià)：初級(jí)的絕對(duì)論。在絕對(duì)論中只要有物質(zhì)存在就有物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。愛因斯坦的熱分子運(yùn)動(dòng)論：舍本取末，換句話說他把布朗運(yùn)動(dòng)等同于分子運(yùn)動(dòng)了，認(rèn)為熱分子運(yùn)動(dòng)引起了的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，就是觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)。既然相對(duì)論是初級(jí)的絕對(duì)論，我今天提出絕對(duì)論，那么所有愛因斯坦做過的事情，我可能都要去做一遍。布朗運(yùn)動(dòng)不是熱分子運(yùn)動(dòng)，但是可以引起熱分子運(yùn)動(dòng)，愛因斯坦的成果只是利用了布朗運(yùn)動(dòng)引起的熱分子運(yùn)動(dòng)，他沒有分析布朗運(yùn)動(dòng)的根源：物質(zhì)為什么會(huì)存在布朗運(yùn)動(dòng)。當(dāng)顯微鏡越來越清晰的時(shí)候，愛因斯坦的擴(kuò)散統(tǒng)計(jì)方程就不能適用了。

現(xiàn)在隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，量子理論對(duì)真空漲落的認(rèn)識(shí)不斷加深，量子理論也對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的根源給出自己的看法，同樣今天絕對(duì)論也給出自己對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)：

一、布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng)，或者說不是單個(gè)粒子間的運(yùn)動(dòng)。

二、布朗運(yùn)動(dòng)是一個(gè)由點(diǎn)到面，再由面到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式。

三、布朗運(yùn)動(dòng)是與波動(dòng)函數(shù)有關(guān)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特性。

布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)或者說不是單個(gè)粒子之間的運(yùn)動(dòng)，為什么這么說呢：一滴水融入大海永不干涸（永字應(yīng)為長(zhǎng)時(shí)間，不過人們習(xí)慣認(rèn)識(shí)，所以沒有改為長(zhǎng)時(shí)間）大海洶涌澎湃，一盤水很容易平靜。相比之下，為什么有如此巨大反差：物質(zhì)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的疊加效應(yīng)，滴水穿石的道理也是如此。

簡(jiǎn)單的一滴水為什么能夠融入大海呢？正像洗衣服為什么能把衣服洗干凈，洗不干凈會(huì)在衣服干后留下許多漬跡一樣。液體的形態(tài)對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了如何的影響呢？這是我們應(yīng)該思考的問題，這里我引入二個(gè)概念：物質(zhì)場(chǎng)與波動(dòng)函數(shù)。

說一下自己的看法：一滴水的運(yùn)動(dòng)比如一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)，大海是一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)，一盆水也是一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)，同樣一滴水也可是一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)，那么一個(gè)電子也可是一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)，也就是說一個(gè)量子可以看作是一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)，量子的運(yùn)動(dòng)可以當(dāng)成物質(zhì)場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)。

其實(shí)為了研究布朗運(yùn)動(dòng)，引入物質(zhì)場(chǎng)這個(gè)概念，把物質(zhì)現(xiàn)實(shí)中的存在狀態(tài)看成是一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)的存在，相信大家能夠理解。把物質(zhì)形態(tài)存在的狀態(tài)不去看它把當(dāng)成一個(gè)獨(dú)立的物質(zhì)場(chǎng)存在，比如一塊鐵、一塊鋼、一塊磚，我們都把它當(dāng)成一個(gè)獨(dú)立的物質(zhì)場(chǎng)存在，那么這個(gè)物質(zhì)場(chǎng)中的電子、原子、質(zhì)子等粒子都是這物質(zhì)場(chǎng)的一部分，那么這物質(zhì)場(chǎng)中的一切物質(zhì)都應(yīng)是這物質(zhì)場(chǎng)的一部分。

一個(gè)統(tǒng)一的物質(zhì)場(chǎng)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)而言，物質(zhì)場(chǎng)有整體的運(yùn)動(dòng)，也有物質(zhì)場(chǎng)的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)：質(zhì)子、電子、中子等微粒之間的運(yùn)動(dòng)，比如我用力去拿一件東西，我的全部身體都在運(yùn)動(dòng)，手的運(yùn)動(dòng)和身體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)時(shí)截然不同的，但作為一個(gè)整體，我把東西拿了起來，而東西作為一個(gè)完整的物質(zhì)場(chǎng)表現(xiàn)是被我拿了起來，整個(gè)的分子、原子、電子構(gòu)成的物質(zhì)場(chǎng)共同被我拿了起來。

諸如這些運(yùn)動(dòng)是整體的完整的物質(zhì)場(chǎng)，對(duì)另一個(gè)完整的物質(zhì)場(chǎng)的作用，牛頓力學(xué)已經(jīng)很好的應(yīng)用到多個(gè)方面，宏觀物理研究的物體很明確，運(yùn)動(dòng)也很明顯，都可以準(zhǔn)確測(cè)量計(jì)算。為什么這里一定要強(qiáng)調(diào)完整的物質(zhì)場(chǎng)呢？一滴水進(jìn)入了大海之后，這一滴水的完整物質(zhì)場(chǎng)依然存在，而變成大海的物質(zhì)場(chǎng)一部分，這一滴水所有的運(yùn)動(dòng)，所有的信息都變成了大海物質(zhì)場(chǎng)的一部分，大海的每一滴水都是一個(gè)完整的物質(zhì)場(chǎng)，但都是大海物質(zhì)場(chǎng)的一部分，大海有每一滴水的信息 ，但當(dāng)空氣蒸發(fā)水蒸氣時(shí)，大海不會(huì)單獨(dú)讓哪一個(gè)完整的小水滴去蒸發(fā)，而是大海整個(gè)的一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)在做蒸發(fā)這件事，與個(gè)體的物質(zhì)場(chǎng)的狀態(tài)關(guān)系不大。

可能從小水滴到大海大家覺得不直觀，在量子力學(xué)把電子看成小水滴，把一個(gè)物質(zhì)粒子看成大海，或者幾公斤的金屬板看成大海，相信這樣我們的科學(xué)人士都能夠理解。

光電效應(yīng)的原理：把光子看成一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)，把金屬板看成一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)，光照到金屬板上，放出電子（當(dāng)然需要一個(gè)極限頻率）是一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)對(duì)另一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)的反應(yīng)，那么釋放的電子是物質(zhì)場(chǎng)的整體行為，不是單個(gè)電子吸收能量而釋放出來。極限頻率，用水吸收80卡的熱量才能變成水蒸氣來說明吧，80米的水位永遠(yuǎn)流不出100米的大壩。每個(gè)物質(zhì)場(chǎng)都有自己的固有頻率，超過這個(gè)頻率的東西來破壞它，這個(gè)物質(zhì)場(chǎng)就發(fā)生變化用大錘去打東西，物質(zhì)會(huì)反應(yīng)不同的。

另一個(gè)問題：固體微粒之間結(jié)合很好，但是一個(gè)個(gè)的原子又是相互隔開，可是這一個(gè)個(gè)原子又構(gòu)成統(tǒng)一的物體。為什么？：波動(dòng)函數(shù)，物質(zhì)的特性是一個(gè)個(gè)小的原子共同表現(xiàn)出的特性，兩塊鐵融化后能夠形成一塊鐵，人類有無數(shù)的合金材料以及其它合成物質(zhì)，為什么這些材料表現(xiàn)出了原來不同的特性呢，物質(zhì)場(chǎng)的特性為什么變化呢？

物質(zhì)的特性變化了，那么每一個(gè)小的物質(zhì)場(chǎng)的特性也會(huì)變化。一般情況下原子不可能變，合金狀態(tài)的原子也未變，那么什么變化了呢？量子的運(yùn)動(dòng)方式變化了，也就是電子和質(zhì)子以及其它的微粒運(yùn)動(dòng)形式變化了，整個(gè)的物質(zhì)場(chǎng)的量子波動(dòng)函數(shù)變化了。

波動(dòng)函數(shù)是為了形象說明布郎運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)引入的一個(gè)物質(zhì)特征，一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)的波動(dòng)函數(shù)體現(xiàn)物質(zhì)作布郎運(yùn)動(dòng)的能力，也體現(xiàn)了物質(zhì)場(chǎng)內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)能力。波動(dòng)函數(shù)是物質(zhì)場(chǎng)與物質(zhì)場(chǎng)之間結(jié)合（疊加）能力的一種體現(xiàn)。一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)中會(huì)有很多不同的波動(dòng)函數(shù)如：分子之間，原子之間，電子之間，質(zhì)子之間，原子于分子之間，電子與原子核之間，質(zhì)子與中子之間等等許許多多的量子之間。波動(dòng)函數(shù)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種能力的體現(xiàn)。

當(dāng)然這個(gè)概念也很符合量子力學(xué)的波動(dòng)方程的需要，那就是所有的物質(zhì)場(chǎng)都有自己的波動(dòng)函數(shù)，而且不止一個(gè)。當(dāng)波動(dòng)函數(shù)達(dá)到一定數(shù)值，物質(zhì)場(chǎng)之間既可融合。這樣雖然原子之間的距離是分開的，但是電子之間的物質(zhì)場(chǎng)卻可以是融合在一起的（當(dāng)然還有比電子更小物質(zhì)，那它們的物質(zhì)場(chǎng)更會(huì)融在一起）

波動(dòng)函數(shù)越高，物質(zhì)融合的越快，反之越慢，諸如擴(kuò)散現(xiàn)象，滲透等等，固體之間的波動(dòng)函數(shù)低，所以最好融化或鍛打成液態(tài)式的結(jié)合，需要外部的力量加大它的波動(dòng)函數(shù)。波動(dòng)函數(shù)是物質(zhì)作布郎運(yùn)動(dòng)的一種能力，我更愿意認(rèn)為波動(dòng)函數(shù)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種能力（在絕對(duì)論中運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的生命）。與物質(zhì)本身的溫度有關(guān)，與外界的干涉有關(guān)。例如：加熱氣體，溶液或用力攪拌溶液等等會(huì)增波動(dòng)函數(shù)值。（下面我們還要專門研究熱的本質(zhì)問題）

用一個(gè)方程式來表達(dá)吧。

H值=H℃溫度+Hoi外部干涉，H：波動(dòng)函數(shù)。其實(shí)我的波動(dòng)函數(shù)和量子力學(xué)中的的物質(zhì)波不是完全相同。

波動(dòng)函數(shù)是物質(zhì)場(chǎng)的特性，是物質(zhì)生命能力的一種體現(xiàn)。表現(xiàn)在粒子上，粒子就具有波動(dòng)性，同時(shí)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)一定需要能量的，也一定出現(xiàn)物質(zhì)的波動(dòng)。所以不是粒子具有波粒二象性，而是物質(zhì)場(chǎng)具有波動(dòng)函數(shù)。就象一整鐵的內(nèi)部具有輕微的布郎運(yùn)動(dòng)，也就是說這塊鐵的所有原子、分子、電子等等一切粒子都在做一定的布郎運(yùn)動(dòng)。所有的粒子都具有這塊鐵的物質(zhì)特性。也就是所有的粒子都有自己相應(yīng)的波動(dòng)函數(shù)。這與這塊鐵的運(yùn)動(dòng)和外界條件都有關(guān)系。就比如大海是所有的水滴和水中的懸浮物體構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的物質(zhì)場(chǎng)，是所有的物質(zhì)場(chǎng)的疊加效應(yīng)，如果你取出一滴水，那么這一滴水就不屬于大海了，它和大海就毫不相干了，完全是不同的物質(zhì)場(chǎng)了。

說到這些，大家可能會(huì)樂了，我也很樂的：這就是我們量子力學(xué)上著名的不確定原理和測(cè)不準(zhǔn)原理，因?yàn)槟阋獙?duì)這一個(gè)量子測(cè)量，那你就要破壞這個(gè)粒子在物質(zhì)場(chǎng)的狀態(tài)，你永遠(yuǎn)不能無法精確測(cè)量一個(gè)量子系統(tǒng)。因?yàn)槟銣y(cè)量一滴水的結(jié)果就會(huì)脫離大海這個(gè)物質(zhì)場(chǎng)。這一滴水在大海里就和大海一樣大，除非有測(cè)大海一樣大的儀器，否則無法測(cè)量這一滴水在大海中運(yùn)行狀態(tài)。但是我們可以運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)整個(gè)的物質(zhì)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。我們可以計(jì)算大海每天蒸發(fā)了多少噸的水，但不可以說是那一噸水。

其實(shí)量子力學(xué)碰到的最大問題，不是實(shí)驗(yàn)不能證明。而是無法說明粒子為什么不可測(cè)，而且無法確定位置，因?yàn)槿魏我粋€(gè)物質(zhì)場(chǎng)都是一個(gè)面，一個(gè)量子只是一個(gè)點(diǎn)，而運(yùn)動(dòng)和變化是物質(zhì)場(chǎng)與物質(zhì)場(chǎng)之間發(fā)生的，與單個(gè)的粒子運(yùn)動(dòng)關(guān)系不大。當(dāng)然也不能說一點(diǎn)沒有，就象人與人打架一樣，是兩個(gè)物質(zhì)場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)，打在手上，而全身都難受，手痛得最厲害。是整個(gè)物質(zhì)場(chǎng)在對(duì)外界的物質(zhì)場(chǎng)共同的感受?？刹皇侵皇鞘植皇娣?，所以我們能夠精確地確認(rèn)各個(gè)量子運(yùn)動(dòng)疊加之后統(tǒng)計(jì)結(jié)果（宏觀物理），但我們不能很精確一個(gè)物質(zhì)場(chǎng)內(nèi)部的那一小點(diǎn)起作用。物質(zhì)是整體運(yùn)行的，當(dāng)外部的物質(zhì)變化時(shí)內(nèi)部的物質(zhì)也會(huì)有相應(yīng)變化的，量子運(yùn)行方式會(huì)發(fā)生一些改變。

量子力學(xué)從來沒有從一個(gè)面去研究物體，只注重了一個(gè)點(diǎn)，而經(jīng)典物理只注意宏觀物理現(xiàn)象的規(guī)律性，也就是注意面了。

量子力學(xué)注重研究了物質(zhì)場(chǎng)的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)：?jiǎn)蝹€(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)（點(diǎn)）。經(jīng)典物理學(xué)：牛頓力學(xué)，相對(duì)論只注重了物質(zhì)場(chǎng)與物質(zhì)場(chǎng)的外部運(yùn)動(dòng)（面）。

而布郎運(yùn)動(dòng)是把物質(zhì)場(chǎng)的內(nèi)部和外部運(yùn)動(dòng)結(jié)合一起的表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，是點(diǎn)到面，再面到點(diǎn)全過程，所以對(duì)布郎運(yùn)動(dòng)的研究也是一個(gè)科學(xué)研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)史的一個(gè)縮影。

人對(duì)事物的認(rèn)識(shí)總是漸近的，按照絕對(duì)論的原則，弧立的事情是不存在的，所有的系統(tǒng)都是宇宙整體的一部分，所有的運(yùn)動(dòng)都是宇宙生命的一種體現(xiàn)。

現(xiàn)在用量子理論中的概念說明熱的本質(zhì)問題：熱量只是能量的一種表現(xiàn)形式。熱的來源一般是：化學(xué)反應(yīng)，物理作用（包括核反應(yīng)），能量轉(zhuǎn)化。等等的這一切源于：量子運(yùn)行方式的改變。量子運(yùn)行只會(huì)一個(gè)場(chǎng)，一個(gè)場(chǎng)的變化，也就是說量子運(yùn)動(dòng)只可123456 不會(huì)連續(xù)不斷 沒有0.1，0.2，0.3，0.4等等。量子的運(yùn)行方式改變只可這個(gè)場(chǎng)直接到那個(gè)場(chǎng)，要么吸收一定能量，要么釋放一定能量。水分子或者是固態(tài)，或是氣態(tài)，液態(tài)，沒有中間的狀態(tài)。能量有許多表現(xiàn)形式，而熱量是能量的一種表現(xiàn)形式，所以我們可以測(cè)定溫度等等現(xiàn)象。量子運(yùn)行方式改變了，物質(zhì)的特性也就改變了。燒火做飯，木柴變成灰燼，原子一個(gè)不少，電子一個(gè)不少，可是它們之間的運(yùn)行方式改變了，能量或釋放了或吸收了，物質(zhì)也就變化了。

篇7

在全球的量子通信競(jìng)賽中，中國(guó)雖然并不是起步最早的，但是在中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉等眾多人的不懈努力下，中國(guó)在量子通信領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“彎道超車”，并成為首個(gè)將量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星送入太空的國(guó)家。

早在數(shù)年前，星地量子通信的中國(guó)夢(mèng)已引發(fā)了世界的關(guān)注。

2012年8月9日，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志以封面標(biāo)題形式發(fā)表了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室潘建偉團(tuán)隊(duì)的研究成果：他們?cè)趪?guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)了百公里量級(jí)的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)。

這一成果不僅刷新世界紀(jì)錄，有望成為遠(yuǎn)距離量子通信的“里程碑”，而且為發(fā)射全球首顆“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。該成果入選《自然》雜志公布的“2012年度全球十大新聞亮點(diǎn)”。

同年12月6日，《自然》雜志為該成果專門撰寫了長(zhǎng)篇新聞特稿《數(shù)據(jù)隱形傳輸：量子太空競(jìng)賽》，詳細(xì)報(bào)道了這場(chǎng)激烈的量子太空競(jìng)賽。

建立“量子互聯(lián)網(wǎng)”

2009年，潘建偉和他的中國(guó)科大物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)從位于北京北部丘陵的長(zhǎng)城附近的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，將激光瞄準(zhǔn)了16公里之外的屋頂上的探測(cè)器，然后利用激光光子的量子特性將信息“瞬移”過去。

這個(gè)距離刷新了當(dāng)時(shí)量子隱形傳態(tài)的世界紀(jì)錄，他們朝著團(tuán)隊(duì)的終極目標(biāo)――將光子信息隱形傳送到衛(wèi)星上――邁進(jìn)了重要的一步。

如果這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，將會(huì)建立起“量子互聯(lián)網(wǎng)”的第一個(gè)鏈接，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)將是運(yùn)用亞原子尺度物理規(guī)律創(chuàng)建的一個(gè)超級(jí)安全的全球通信網(wǎng)絡(luò)。這也證實(shí)了中國(guó)在量子領(lǐng)域的不斷崛起，從十幾年前并不起眼的角色發(fā)展為現(xiàn)在的世界勁旅。

2016年，中國(guó)領(lǐng)先歐洲和北美，發(fā)射了一顆致力于量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的衛(wèi)星。

這為物理學(xué)家提供了一個(gè)測(cè)試量子理論基礎(chǔ)，以及探索如何融合量子理論與廣義相對(duì)論（是愛因斯坦關(guān)于空間、時(shí)間和引力所提出的截然不同的理論）的全新平臺(tái)。

這也標(biāo)志著潘建偉與維也納大學(xué)物理學(xué)家Anton Zeilinger之間的友誼（雖然存在激烈競(jìng)爭(zhēng)）達(dá)到高峰。

Zeilinger曾是潘建偉的博士生導(dǎo)師；之后的七年，二人在遠(yuǎn)距離量子隱形傳態(tài)研究的賽跑中棋逢對(duì)手；此后他們又建立了合作關(guān)系。衛(wèi)星發(fā)射成功之后，兩位物理學(xué)家將創(chuàng)建第一個(gè)洲際量子加密網(wǎng)絡(luò)，通過衛(wèi)星連接亞洲和歐洲。

“我們有句老話，一日為師終身為父，”潘建偉說，“科研上，Zeilinger和我平等合作，但在情感上，我一直把他當(dāng)作我尊敬的長(zhǎng)輩?！?/p>

迅速崛起

2001年，潘建偉建立了中國(guó)第一個(gè)光量子操縱實(shí)驗(yàn)室；2003年，他提出了量子衛(wèi)星計(jì)劃。那時(shí)的他才30歲出頭。2011年，41歲的潘建偉成為當(dāng)時(shí)最年輕的中科院院士。

潘建偉小組的成員陳宇翱說：“他幾乎單槍匹馬地把這個(gè)項(xiàng)目推進(jìn)下去，并使中國(guó)在量子領(lǐng)域有了立足之地?！?/p>

潘建偉為何有如此動(dòng)力？這要追溯到上世紀(jì)80年代后期他在中國(guó)科大的本科讀書經(jīng)歷。

那時(shí)，他第一次接觸到了原子領(lǐng)域一些“奇怪”的概念。微觀客體可以處于多個(gè)狀態(tài)的迭加態(tài)：例如，一個(gè)粒子可以同時(shí)處在順時(shí)針自旋狀態(tài)和逆時(shí)針自旋狀態(tài)，或者可以同時(shí)存在于兩個(gè)地方。這種多重的個(gè)性在數(shù)學(xué)上用波函數(shù)來描述，波函數(shù)給出了粒子處于每個(gè)狀態(tài)的概率。只有在粒子的某一特性被測(cè)量時(shí)，波函數(shù)才會(huì)坍塌，相應(yīng)的粒子才會(huì)處于一個(gè)確定地點(diǎn)的確定狀態(tài)。至關(guān)重要的是，即使在原則上都無法預(yù)言單次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，粒子處于每個(gè)狀態(tài)的概率僅表現(xiàn)為一個(gè)統(tǒng)計(jì)分布，并且只有通過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)才能得到。

由于量子糾纏的特性，當(dāng)考慮兩個(gè)或更多個(gè)粒子時(shí)，情況變得更加“古怪”了。多粒子系統(tǒng)可以被制備到某種狀態(tài)：即使粒子間距離遙遠(yuǎn)，即使粒子的物理性質(zhì)僅當(dāng)其被測(cè)量時(shí)才會(huì)存在確定的值，對(duì)于每個(gè)粒子某個(gè)物理性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果之間總是會(huì)存在某種關(guān)聯(lián)性。

這種怪異性就好比分別位于維也納和北京的兩位物理學(xué)家同時(shí)擲硬幣，他們會(huì)發(fā)現(xiàn)每次結(jié)果都是正面朝上，或者都是反面朝上。

“我對(duì)這些奇怪的量子特性感到著迷?！迸私▊フf，“它們幾乎使我無法分心去學(xué)習(xí)其它東西。”他想驗(yàn)證這些不可思議的理論，但是在當(dāng)時(shí)的中國(guó)，他找不到合適的量子物理實(shí)驗(yàn)室。

20世紀(jì)90年代中期，Zeilinger在奧地利因斯布魯克大學(xué)建立了自己的量子實(shí)驗(yàn)室，并且需要一名學(xué)生來檢驗(yàn)他的一些實(shí)驗(yàn)猜想。潘建偉認(rèn)為這是一個(gè)理想的選擇。于是，與大多數(shù)中國(guó)學(xué)生的選擇不同，潘建偉來到奧地利師從Zeilinger，與Zeilinger開始了一段決定二人此后二十年間事業(yè)上并駕齊驅(qū)的關(guān)系。

當(dāng)潘建偉在Zeilinger實(shí)驗(yàn)室施展他的專業(yè)才華時(shí)，世界各地的物理學(xué)家開始慢慢認(rèn)識(shí)到，曾令潘建偉著迷的、深?yuàn)W難懂的量子特性可以被用來創(chuàng)造比如量子計(jì)算機(jī)。

由于一個(gè)量子比特可以同時(shí)存在于0和1的疊加，它可能會(huì)建立起更快、更強(qiáng)大、能夠?qū)⒍鄠€(gè)量子比特糾纏起來的量子計(jì)算機(jī)，并能以驚人的速度并行執(zhí)行某些運(yùn)算。

另一個(gè)新興的概念是極度安全的量子加密，可應(yīng)用在比如銀行交易等方面。其中的關(guān)鍵是測(cè)量一個(gè)量子系統(tǒng)會(huì)不可避免地破壞這個(gè)系統(tǒng)。因此，發(fā)報(bào)方（通常稱為“Alice”）和信息的接收方（通常稱為“Bob”）兩個(gè)人能夠產(chǎn)生并共享一套量子密鑰，其安全性在于來自竊聽者的任何干擾都會(huì)留下痕跡。

2001年，潘建偉回到中國(guó)的時(shí)候，量子技術(shù)的潛力已經(jīng)得到公認(rèn)，并吸引了中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的財(cái)政支持。

“幸運(yùn)的是，2000年中國(guó)的經(jīng)濟(jì)開始增長(zhǎng)，因此當(dāng)時(shí)立即迎來了從事科研工作的好時(shí)機(jī)。”潘建偉說。他全身心投入到了夢(mèng)想中的實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)當(dāng)中。與此同時(shí)，在奧地利，Zeilinger轉(zhuǎn)到維也納大學(xué)。在那里，因?yàn)樗倪h(yuǎn)見卓識(shí)，Zeilinger繼續(xù)創(chuàng)造著量子紀(jì)錄。他最著名的實(shí)驗(yàn)之一表明，巴基球（含有60個(gè)碳原子的富勒烯分子）可以表現(xiàn)出波粒二象性，這是一個(gè)奇特的量子效應(yīng)，很多人曾認(rèn)為在如此大的分子中不可能存在這種效應(yīng)。

“每個(gè)人都在談?wù)摽梢杂眯〉碾p原子分子來嘗試一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)?！盳eilinger回憶說，“我說，‘不，伙伴們，不要只是思考前面的一兩步，請(qǐng)思考一下我們?nèi)绾文軐?shí)現(xiàn)一個(gè)超出所有人想象的大跳躍。’”

這使潘建偉深受教益。世界各地的物理學(xué)家們開始構(gòu)思，如何利用尚未實(shí)現(xiàn)的量子計(jì)算機(jī)來連接未來的量子互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)大多數(shù)人仍滿足于在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上安全地得到量子信息時(shí)，潘建偉已經(jīng)開始思考如何能夠在太空中實(shí)現(xiàn)信息的隱形傳送。

紐約IBM的計(jì)算機(jī)科學(xué)家Charles Bennett和他的同事在1993年首次提出“量子隱形傳態(tài)”的概念，之所以有此名稱，陳宇翱說：它就像來自于《星際旅行》一樣，它使得關(guān)于一個(gè)量子客體的全部信息在某個(gè)地點(diǎn)被掃描輸入，并在一個(gè)新的地點(diǎn)重構(gòu)出來。這其中的關(guān)鍵就是糾纏：因?yàn)閷?duì)處于糾纏態(tài)的其中一個(gè)粒子的操作會(huì)影響到另一個(gè)粒子。不管兩個(gè)粒子距離多遠(yuǎn)，它們可以像一條量子電話線兩端的電話機(jī)那樣控，在兩個(gè)相距甚遠(yuǎn)的地點(diǎn)之間傳送量子信息。

當(dāng)同時(shí)產(chǎn)生的糾纏粒子被發(fā)送到電話線連接的兩端時(shí)，問題就出現(xiàn)了。傳遞過程中充滿著噪音、散射相互作用和各種形式的其它干擾，任何一種干擾都會(huì)破壞隱形傳態(tài)所必需的精巧的量子關(guān)聯(lián)。例如，目前糾纏光子是通過光纖傳輸，但是光纖會(huì)吸收光，這使得光子的傳輸距離僅限于幾百公里。標(biāo)準(zhǔn)的放大器起不到作用，因?yàn)榉糯筮^程會(huì)破壞量子信息。陳宇翱說：“要在城域距離之外實(shí)現(xiàn)隱形傳態(tài)，我們需要衛(wèi)星的幫助?！?/p>

但是當(dāng)光子通過地球湍流的大氣層一直向上，到達(dá)幾百公里的衛(wèi)星時(shí)，糾纏會(huì)不會(huì)繼續(xù)保持？為了回答這個(gè)問題，潘建偉的研究團(tuán)隊(duì)于2005年開展了晴空下傳輸距離不斷擴(kuò)大的地基可行性實(shí)驗(yàn)，探究光子與空氣分子發(fā)生碰撞后能否繼續(xù)維持糾纏性質(zhì)。但他們還需要建立一個(gè)靶標(biāo)探測(cè)器，這個(gè)探測(cè)器必須小到能夠裝配到衛(wèi)星上，并且靈敏度必須足以從背景光中篩選出被傳送的光子，而且還得保證，他們可以將光子束足夠聚焦，讓其能夠打到探測(cè)器。

這個(gè)工作激起了Zeilinger的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。“中國(guó)人在做了，因此我們想，為什么我們不試試呢？一些友好的競(jìng)爭(zhēng)總是好的?！?/p>

競(jìng)爭(zhēng)促使光子傳輸距離的世界紀(jì)錄不斷被刷新。在接下來的七年中，中國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)通過在合肥、北京長(zhǎng)城以及在青海開展的一系列實(shí)驗(yàn)，將隱形傳態(tài)的距離越推越遠(yuǎn)，直到它超過97公里。

2012年5月，他們將成果張貼在物理預(yù)印本服務(wù)器ArXiv上。這讓奧地利團(tuán)隊(duì)十分懊惱，因?yàn)樗麄冋谧珜懺诩幽抢簫u之間隱形傳態(tài)光子的實(shí)驗(yàn)論文。

8天后，他們?cè)贏rXiv上貼出了論文，報(bào)道他們的隱形傳態(tài)取得了143公里的新紀(jì)錄。兩篇文章最終先后發(fā)表在《自然》雜志上。

“我認(rèn)為這可以表明一個(gè)事實(shí)，即每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有不同以及互補(bǔ)的價(jià)值?！本S也納大學(xué)物理學(xué)家、奧地利團(tuán)隊(duì)成員馬曉松說。

在自由空間量子通信領(lǐng)域，中國(guó)團(tuán)隊(duì)和奧地利團(tuán)隊(duì)之間不斷競(jìng)爭(zhēng)，從糾纏光子的分發(fā)到量子隱形傳態(tài)，創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)的里程碑。

兩支團(tuán)隊(duì)都認(rèn)為，向衛(wèi)星進(jìn)行隱形傳態(tài)在科學(xué)原理上已不存在問題。他們亟需的是一顆衛(wèi)星來裝載功能齊備的有效載荷設(shè)備，開展相關(guān)的量子實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。Zeilinger的研究組一直在與歐洲空間局（ESA）商討建立量子衛(wèi)星計(jì)劃，但這些努力因拖延而漸漸告吹。

Zeilinger說：“它的運(yùn)行機(jī)制太慢了，以至于沒有做出任何決策?！币环矫媸菤W空局的猶豫，另一方面中國(guó)國(guó)家航天局緊抓機(jī)會(huì)，得以擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。在此當(dāng)中，潘建偉起到了決定性的推進(jìn)作用。“量子衛(wèi)星”的發(fā)射使得潘建偉在量子空間競(jìng)賽中處于領(lǐng)先地位，他的研究團(tuán)隊(duì)將著手開展大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

成功的關(guān)鍵

如果沒有通信對(duì)象，開發(fā)全球首個(gè)量子通信網(wǎng)絡(luò)就失去了意義。因此，潘建偉邀請(qǐng)他從前的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手加入這個(gè)項(xiàng)目。他們的第一個(gè)共同目標(biāo)是在北京和維也納之間生成和共享一個(gè)安全的量子密鑰。

“總之，任何一個(gè)小組都無法獨(dú)立完成向衛(wèi)星隱形傳態(tài)這一極其艱巨的任務(wù)?！瘪R曉松說。盡管政府的主要興趣在于它可以推進(jìn)技術(shù)前沿，但許多物理學(xué)家對(duì)這個(gè)衛(wèi)星項(xiàng)目如此著迷卻是因?yàn)槠渌?。“作為一名科學(xué)家，驅(qū)使我不斷前行的動(dòng)力在于進(jìn)一步探尋物理學(xué)的基礎(chǔ)。”陳宇翱表示。

迄今為止，量子理論的奇妙之處在實(shí)驗(yàn)室里被不斷重復(fù)檢驗(yàn)，但這些檢驗(yàn)卻從未在太空尺度中進(jìn)行過。而且有理論認(rèn)為，如果量子理論可能會(huì)在某處遭遇挑戰(zhàn)，那必然是太空。大尺度是由另一個(gè)基本物理理論所掌控：廣義相對(duì)論。相對(duì)論將時(shí)間作為另一種維度與三維空間交織，從而創(chuàng)造一個(gè)四維時(shí)空結(jié)構(gòu)，包括宇宙。在巨大的物體如太陽(yáng)周圍，這種可塑結(jié)構(gòu)將發(fā)生彎曲，表現(xiàn)為引力，引力將較小質(zhì)量的物體如行星拉向巨大物體。

目前的挑戰(zhàn)是，量子理論和廣義相對(duì)論對(duì)時(shí)空概念有著完全不同的理解，物理學(xué)家們一直致力于將它們?nèi)谌胍粋€(gè)統(tǒng)一的量子引力理論框架。在愛因斯坦的繪景里，即使在無窮小尺度上，時(shí)空都是完全光滑的。然而，量子不確定性卻意味著不可能在如此小的距離上測(cè)量空間性質(zhì)。目前尚不清楚是量子理論還是廣義相對(duì)論需要進(jìn)行修正，抑或二者都要進(jìn)行修正。

而衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)可以幫助測(cè)試量子理論的規(guī)則在引力牽引不能被忽略的尺度上是否仍然適用。

一個(gè)明顯的問題是，量子糾纏是否可以延伸到地球和衛(wèi)星之間。為了回答這個(gè)問題，研究組計(jì)劃在衛(wèi)星上制備一系列糾纏粒子對(duì)，將每對(duì)中的兩個(gè)粒子分別發(fā)送到兩個(gè)地面站，然后測(cè)量?jī)蓚€(gè)粒子的性質(zhì)以驗(yàn)證它們是否仍然存在關(guān)聯(lián)――而且設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好。

“如果糾纏不再存在，我們就不得不尋找另一種理論來代替量子理論。”研究向衛(wèi)星進(jìn)行隱形傳態(tài)方案的瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)理論物理學(xué)家Nicolas Brunner說。

該衛(wèi)星還可更進(jìn)一步，檢驗(yàn)一些候選的量子引力理論對(duì)時(shí)空結(jié)構(gòu)的預(yù)言。比如，所有這些理論都預(yù)測(cè)，如果科學(xué)家能以某種方式在10～35米（即普朗克長(zhǎng)度）這一尺度觀測(cè)，空間、時(shí)間將呈現(xiàn)為顆粒狀。如果事實(shí)確實(shí)如此，那么光子從衛(wèi)星沿著這條顆粒感的道路的穿梭將會(huì)輕微減速，而且偏振方向?qū)⒂幸粋€(gè)微小、隨機(jī)的偏轉(zhuǎn)――這些效應(yīng)應(yīng)該足以被地面站記錄下來。

“衛(wèi)星將開啟一個(gè)真正全新的窗口，通往一個(gè)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家此前從未涉足過的領(lǐng)域，這非常神奇。”來自意大利羅馬薩皮恩扎大學(xué)的物理學(xué)家Giovanni Amelino-Camelia說。

篇8

關(guān)鍵詞：入侵檢測(cè)器；量子遺傳算法；協(xié)同進(jìn)化

中圖分類號(hào)：TP274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)13-3199-03

Research on Generating Method of Detector in IDS

LI Lu-lu

(College of Computer Science and Engineering Institute, Yulin Normal College, Yulin 537000, China)

Abstract: The generation of intrusion detection device is the core o f the intrusion detection system, In place of com plex problem of optimizaion, quantum genetic algorithm has strong searching capabilities and the most optimal performance. In this paper a quantum genetic algorithm coevolution detector generation method is proposed. The population needing to evolve is divided to some child population by simulating nature cooperative coevolution mechanism, and each population using quantum genetic algorithm to optimize, making whole intrusion detection system has good adaptability and diversity.

Key words: intrusion detection device; quantum genetic algorithm; cooperative coevolution

1概述

隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全性問題日益突出起來，入侵檢測(cè)系統(tǒng)是一種重要的安全防范技術(shù)，已成為網(wǎng)絡(luò)安全的重要保障之一[1-2]。目前各種不同的攻擊方式不斷出現(xiàn)，因此入侵檢測(cè)中的有關(guān)智能性研究逐漸成為入侵檢測(cè)系統(tǒng)研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要方向。而入侵檢測(cè)系統(tǒng)的主要部件是檢測(cè)器，檢測(cè)器生成算法是生成有效檢測(cè)器的關(guān)鍵，是檢測(cè)異常變化的核心所在[3-4]。檢測(cè)器的設(shè)計(jì)對(duì)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的性能有著重要的影響，其從產(chǎn)生到成熟再到被丟棄，有自身固有的過程和生命周期，可以利用遺傳算法來生成一個(gè)成熟檢測(cè)器集，采用交叉、變異等遺傳操作對(duì)其進(jìn)行進(jìn)化，使成熟檢測(cè)器群體向“非我”進(jìn)化。但隨著問題規(guī)模的不斷擴(kuò)大和搜索空間的更加復(fù)雜，遺傳算法在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性，不能表現(xiàn)出算法的優(yōu)越性，出現(xiàn)迭代次數(shù)多、收斂速度慢、易陷入局部最優(yōu)值和過早收斂等問題。

量子遺傳算法結(jié)合了量子計(jì)算和遺傳算法的優(yōu)點(diǎn)，它將量子所具有的獨(dú)特計(jì)算能力和遺傳算法的全局尋優(yōu)能力結(jié)合起來，提升了算法的優(yōu)化性能，比傳統(tǒng)遺傳算法具有更高的搜索效率[5]。該文在現(xiàn)在有研究的基礎(chǔ)上提出一種檢測(cè)器生成方法，該算法通過對(duì)自然界中的協(xié)同進(jìn)化機(jī)制進(jìn)行模擬，首先將要進(jìn)化的種群劃分為多個(gè)子種群，然后各個(gè)種群再分別利用量子遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化，使整個(gè)入侵檢測(cè)系統(tǒng)具有良好的自適應(yīng)性和多樣性。

2相關(guān)知識(shí)

量子遺傳算法本質(zhì)上是種概率優(yōu)化方法，其基本思想是基于量子計(jì)算原理，用量子比特編碼來表示染色體，充分利用量子態(tài)的疊加性和相干性，以當(dāng)前最優(yōu)個(gè)體的信息為指導(dǎo)，通過量子門來完成種群的更新操作，以此來促進(jìn)算法的收斂，從而來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最后優(yōu)化求解。

2.1量子比特

通常在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制0和1來表示信息單元，而在量子計(jì)算機(jī)中是用一個(gè)雙態(tài)量子系統(tǒng)即量子比特來表示信息單元。量子比特作為信息單位，形式上表示為兩種基態(tài)|0>和|1>，一般用|0>表示0，用|1>表示1。與經(jīng)典比特不同，量子比特不僅可以處于兩種基態(tài)|0>和|1>，而且還可以處在中間態(tài)，也就是|0>和|1>的不同疊加態(tài)。因此，量子比特的狀態(tài)可用下式表示：

2.2量子染色體[6]

量子遺傳算法是采用量子比特的編碼方式，用一個(gè)復(fù)數(shù)對(duì)(α,β)表示一個(gè)量子比特。若一個(gè)量子染色體包含m個(gè)量子比特，則由m個(gè)復(fù)數(shù)對(duì)組成。這個(gè)染色體編碼形式如下：

2.3量子旋轉(zhuǎn)門

在量子遺傳算法中量子染色體一般是糾纏或疊加的，所以可以用量子門來表示染色體的各個(gè)糾纏態(tài)或疊加態(tài)；父代群體不能決定子代個(gè)體的產(chǎn)生，個(gè)體的產(chǎn)生是通過父代的最優(yōu)個(gè)體以及它們狀態(tài)的概率幅決定的。用構(gòu)造的量子門表示量子疊加態(tài)或糾纏態(tài)的基態(tài)，它們彼此干涉使相位發(fā)生改變，以此達(dá)到改變各個(gè)基態(tài)的概率幅的目的。因此，如何構(gòu)造合適的量子門是量子遺傳操作和量子遺傳算法亟待解決的關(guān)鍵問題，量子門構(gòu)造的是否合適會(huì)影響到遺傳算法的性能。目前在量子遺傳算法中通常采用量子旋轉(zhuǎn)門U，U可表示為

，θ為旋轉(zhuǎn)角。

2.4量子變異[7]

通常情況下在遺傳算法中，算法的局部搜索能力以及阻止未成熟染色體收斂這些操作都是通過變異作用實(shí)現(xiàn)的，量子變異必須達(dá)到量子遺傳算法對(duì)變異操作的要求，這里我們這樣定義量子比特的變異操作：

（1）從種群中以給定的概率pi隨機(jī)地選擇若干個(gè)體；

（2）確定變異位，以確定的概率對(duì)從（1）中選擇的個(gè)體隨機(jī)地確定變異位；（3）對(duì)換操作，對(duì)換選中位量子比特的概率幅。

2.5協(xié)同進(jìn)化算法[8]

進(jìn)化算法的本質(zhì)是優(yōu)化，是為了使物種在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中能夠具備生存的本領(lǐng)以致在競(jìng)爭(zhēng)中能夠生存下來。在一般的遺傳算法中要么只涉及到個(gè)別群或個(gè)體的進(jìn)化，要么只是涉及種群之間的競(jìng)爭(zhēng)，幾乎沒有顧及到個(gè)體與個(gè)體，種群與種群之間互惠寄生的協(xié)同關(guān)系?；谝陨显?，提出了協(xié)同進(jìn)化算法。協(xié)同進(jìn)化是生態(tài)系統(tǒng)中眾多進(jìn)化方式中的一種，進(jìn)化中種群要生存下來不僅要受自身因素的影響，同時(shí)也受周圍同類或異類的相互影響，在這些因素的影響下能夠生存下來。在進(jìn)化的過程中種群的個(gè)體之間及其與其它種群之間都要進(jìn)行相互作用相互影響。

3基于量子遺傳算法的協(xié)同進(jìn)化檢測(cè)器生成算法設(shè)計(jì)思路

算法的基本思想：首先對(duì)隨機(jī)生成的種群進(jìn)行種群分割，將種群分成若干個(gè)子種群。利用空間形態(tài)學(xué)的原理，根據(jù)種群中各個(gè)自體間的距離來判斷它們是否屬于一個(gè)分割，各個(gè)子群之間互相協(xié)作，以確保整個(gè)系統(tǒng)的適應(yīng)度不斷提高；用量子遺傳算法對(duì)單個(gè)子群進(jìn)行進(jìn)化。量子遺傳算法優(yōu)化檢測(cè)器的入侵檢測(cè)模型如圖1所示。圖1量子遺傳算法優(yōu)化檢測(cè)器的入侵檢測(cè)模型

（1）種群的初始化策略

在量子遺傳算法中種群初使化操作通常是這樣進(jìn)行的，各個(gè)體的量子位概率幅() 2，也就是說各個(gè)體的全部狀態(tài)出現(xiàn)的概率相同。協(xié)同進(jìn)化需要多個(gè)種群，因此必須增加種群的多樣性，所以在初始化時(shí)我們將量子位概率空間平均分為N個(gè)，即體表N個(gè)子群，0、1極限概率為δ，用公式（1）來初始化第k個(gè)子種群，也就是將同子種群內(nèi)的每個(gè)個(gè)體初始化為量子染色體，每個(gè)量子染色體的概率相同，不同子種群個(gè)體的狀態(tài)以不同概率出現(xiàn)，以此來達(dá)到增加初始化個(gè)體多樣性的目的。（2）量子門更新策略

采用進(jìn)化方程的方式來調(diào)整量子門的旋轉(zhuǎn)角大小和方向。這樣做有兩個(gè)好處：一是減少了參數(shù)的個(gè)數(shù)，同時(shí)算法的結(jié)構(gòu)也得到了簡(jiǎn)化；另一個(gè)是利用進(jìn)化方程的記憶的，可以利用個(gè)體自身的局部最優(yōu)信息，鄰域種群的最優(yōu)信息，以及整個(gè)種群最優(yōu)狀態(tài)的信息，從而使旋轉(zhuǎn)角θ能夠得到更加合理的調(diào)整，還能夠更好地跳出局部極值。進(jìn)化方程可定義為：U=?

p -xi，其中k1，k2，k3，k4為影響因子，pi，pj是左右鄰域種群極值，pm為個(gè)體所在種群極值，p為全局極值。

（3）具體實(shí)現(xiàn)步驟

Step1：將量子位概率空間平均分為N個(gè)，即體表N個(gè)子群，0、1極限概率為δ，用公式子種群，也就是將同子種群內(nèi)的每個(gè)個(gè)體初始化為量子染色體，每個(gè)量子染色體的概率相同，不同子種群個(gè)體的狀態(tài)以不同概率出現(xiàn)，以此增加初始化個(gè)體的多樣性。

Step2：初始化步驟1中的每一個(gè)子群Qi( )

Step4：依次對(duì)Pi( ) t進(jìn)行適應(yīng)度評(píng)估；

Step6：保留步驟5中得到的N個(gè)最佳個(gè)體，如果此時(shí)得到了滿意解，則算法終止，否則轉(zhuǎn)入Step7；

Step7：采用（2）中定義的量子門U( )

Step8：以確定的概率進(jìn)行量子變異；

Step9：對(duì)于每個(gè)新的子代Qi() t+1，算法轉(zhuǎn)至Step4繼續(xù)進(jìn)行。

4結(jié)論

檢測(cè)器集的好壞決定了入侵檢測(cè)系統(tǒng)的性能,因而檢測(cè)器集的生成算法是入侵檢測(cè)系統(tǒng)開發(fā)中最核心的部分。該文引入量子遺傳算法來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)器的優(yōu)化過程,設(shè)計(jì)了基于遺傳算法的檢測(cè)器生成算法。該算法通過模擬自然界協(xié)同進(jìn)化機(jī)制，把需要進(jìn)化的種群劃分為多個(gè)子種群，各個(gè)種群采用量子遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化，使整個(gè)入侵檢測(cè)系統(tǒng)具有良好的自適應(yīng)性和多樣性。在接下來的研究中，將重點(diǎn)研究侵檢測(cè)器中各參數(shù)的影響程度的問題,以提高入侵檢測(cè)系統(tǒng)的自適應(yīng)性和有效性，進(jìn)一步提高入侵檢測(cè)的準(zhǔn)確率。

參考文獻(xiàn)

[1]卿斯?jié)h,蔣建春,馬恒太,等.入侵檢測(cè)技術(shù)研究綜述[J].通信學(xué)報(bào),2004(7):19-29.

[2]林果園,黃皓,張永平.入侵檢測(cè)系統(tǒng)研究進(jìn)展[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2008,35(2):69-74.

[3]葛麗娜,鐘誠(chéng).基于人工免疫入侵檢測(cè)檢測(cè)器生成算法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2005(23):150-152.

[4]楊東勇,陳晉因.基于多種群遺傳算法的檢測(cè)器生成算法研究[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào),2009,35(4):425-432.

[5]羅文堅(jiān),曹先彬,王煦法.檢測(cè)器自適應(yīng)生成算法研究[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào),2005,35(6):907-916.

[6]趙麗,李智勇.求解入侵檢測(cè)問題的量子免疫算法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2011,47(11).

篇9

過去的這個(gè)冬天，我一直伏案于書桌旁，專心于完成我的物理學(xué)哲學(xué)博士論文。在終于為論文畫上句號(hào)的這個(gè)初春，一夜的南風(fēng)吹白了書房外如雪的梨花，正當(dāng)我欣喜于小城春天的又一次鶯飛草長(zhǎng)之時(shí)，我收到了中國(guó)駐美使館教育處張靜安老師的電子郵件，通知我獲得了2007年度“國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”，并熱情地邀請(qǐng)我們談一談感想。

談一談什么好呢?多年來都是用英文寫實(shí)話實(shí)說的科技論文，很少文以明志，筆下抒情，我不免躊躇起來。思想之余，我首先要感謝使館教育處的老師們和國(guó)內(nèi)的專家、評(píng)委們的辛勤工作，把這份榮譽(yù)授予我，讓我深深地感受到來自祖國(guó)的一份關(guān)懷。這份關(guān)懷讓我們留學(xué)海外的學(xué)子感到十分溫暖，同時(shí)也更深切地了解到祖國(guó)對(duì)我們的關(guān)注。我想借著這個(gè)機(jī)會(huì)，談一談10多年來我在物理學(xué)的學(xué)習(xí)和科研中的一些經(jīng)歷，也許更能夠表達(dá)我對(duì)這種關(guān)懷的謝意。

一

我中學(xué)和大學(xué)時(shí)代是在廣州度過的。在執(zhí)信中學(xué)讀書時(shí)，我對(duì)物理產(chǎn)生了濃厚的興趣。由于父親在中山大學(xué)物理系任教的關(guān)系，我有機(jī)會(huì)認(rèn)識(shí)許多中山大學(xué)物理系的老師。還記得當(dāng)我要參加全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽時(shí)，物理學(xué)教學(xué)的專家羅蔚英老師專門找來習(xí)題集和大學(xué)課本送給我，告訴我學(xué)學(xué)普通物理對(duì)物理競(jìng)賽有很大的幫助。之后，我在全國(guó)物理和數(shù)學(xué)競(jìng)賽中都獲了獎(jiǎng)，得到了免試保送的資格。當(dāng)時(shí)，許多保送生都選擇熱門專業(yè)，愿意學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)科的人很少。當(dāng)?shù)弥掖蛩氵x擇物理專業(yè)時(shí)，時(shí)任廣東省物理協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)的莫黨老師非常高興，專門為我給幾所國(guó)內(nèi)最好的物理系寫了推薦信。回想起來，當(dāng)時(shí)的我只是一個(gè)什么也不懂的中學(xué)生，物理學(xué)前輩們對(duì)年輕人的熱情是促使我研究物理、熱愛物理的一個(gè)重要原因。

1995年，我進(jìn)入中山大學(xué)物理系理科人才培養(yǎng)基地班學(xué)習(xí)?；匕嗟膶W(xué)生一入學(xué)就可以選擇本科導(dǎo)師，進(jìn)行科研工作。選擇什么樣的科研方向呢，像許多熱愛物理學(xué)的中國(guó)年輕人一樣，我一開始屬意于理論物理，因?yàn)闂钫駥?、李政道的影響，可我很快發(fā)現(xiàn)我更著迷于實(shí)驗(yàn)物理學(xué)。

中山大學(xué)有一個(gè)早年由我國(guó)著名的光譜物理學(xué)家高兆蘭教授成立的超快速激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室，每當(dāng)我進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在黑暗中看到那些紅紅綠綠的激光光束和跳躍在示波器上的脈沖信號(hào)時(shí)，我就感到莫名的興奮和緊張。那時(shí)一臺(tái)飛秒量級(jí)超快激光還是一臺(tái)非常稀罕的儀器，中大的老師們?cè)?jīng)自己研制過一臺(tái)。當(dāng)我看到許多人在黑屋子里忙活大半天，為在示波器上終于獲得一個(gè)脈沖波形而得意萬分時(shí)，我被深深地吸引了。我找到當(dāng)時(shí)的超快激光實(shí)驗(yàn)室主任周建英老師，提出請(qǐng)他作為我的本科導(dǎo)師。10多年后我仍然記得他津津樂道地告訴我，下一個(gè)世紀(jì)物理學(xué)的一個(gè)主題將會(huì)是對(duì)量子世界的操控，激光與物質(zhì)的相互作用是一個(gè)重要的前沿，這影響了我后來科學(xué)研究的興趣所在。

1999年，我來到北京大學(xué)物理學(xué)院現(xiàn)代光學(xué)研究所龔旗煌老師的實(shí)驗(yàn)室，攻讀碩士學(xué)位。在龔老師的悉心指導(dǎo)之下，我開始了利用飛秒激光進(jìn)行光子材料微制備的研究。在這里我接受了光學(xué)實(shí)驗(yàn)的完整訓(xùn)練，也學(xué)會(huì)了如何一步步地開展一個(gè)全新的課題。這里寬松融洽的氣氛，使我有機(jī)會(huì)接觸到現(xiàn)代光學(xué)研究所里不同的研究方向，由此擴(kuò)展了學(xué)術(shù)視野。2002年，因?yàn)槲以诔旒す馕⒅苽湔n題上的工作，被授予中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)王大珩光學(xué)獎(jiǎng)的青年學(xué)生獎(jiǎng)。同年，我收到了美國(guó)五六所最頂尖光學(xué)與原子光物

二

負(fù)笈美國(guó)，我的目光投向了冷原子物理學(xué)。冷原子物理學(xué)是世紀(jì)之交物理學(xué)一個(gè)異常活躍的領(lǐng)域，它利用當(dāng)今最精密的實(shí)驗(yàn)技術(shù)把氣態(tài)的原子冷卻到自然界的幾乎絕對(duì)零度。在這一溫度下，原子表現(xiàn)出奇妙的量子力學(xué)性質(zhì)，他們不再是單個(gè)的孤立粒子，而是像振動(dòng)的琴弦一樣表現(xiàn)出優(yōu)美的波動(dòng)性。冷原子物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究不僅可以回答量子物理學(xué)中一些懸而未決的最基本科學(xué)問題，而且為實(shí)現(xiàn)和操控量子世界提供了非凡的技術(shù)手段。1997年，兩名美國(guó)物理學(xué)家因?yàn)榧す饫鋮s原子的實(shí)驗(yàn)技術(shù)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。4年之后，另外3名美國(guó)物理學(xué)家又因?yàn)槌晒Φ乩鋮s玻色原子到玻色愛因斯坦凝聚態(tài)，獲得2001年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。4年之中同一領(lǐng)域兩度獲得諾貝爾獎(jiǎng)，這在科學(xué)史上極為罕見。

在自然界中，任何微觀的粒子都可以分為玻色子和費(fèi)米子兩大類。在冷卻玻色子后，冷卻費(fèi)米子成為冷原子物理的核心問題，也是整個(gè)物理學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。但是費(fèi)米原子的冷卻非常困難。較冷的費(fèi)米原子處于簡(jiǎn)并態(tài)，泡利不相容原理使同類原子間的碰撞受到抑制。要進(jìn)一步冷卻費(fèi)米氣體，需要冷卻和捕獲多重自旋態(tài)的費(fèi)米原子。這需要激光冷卻捕獲原子技術(shù)上的重大革新。在美國(guó)杜克大學(xué)博士期間，我有幸遇到了我的導(dǎo)師約翰?湯姆斯(John Thomas)教授。約翰上個(gè)世紀(jì)70年代畢業(yè)于麻省理工學(xué)院，他是當(dāng)今美國(guó)原子與光物理學(xué)界的大師之一，是全光學(xué)冷卻原子方法的主要開拓者。

我在約翰指導(dǎo)下的研究正是致力用全光學(xué)冷卻的方法冷卻6Li費(fèi)米原子，并研究強(qiáng)相互作用下費(fèi)米氣體的物理性質(zhì)。我們利用高功率的超穩(wěn)定遠(yuǎn)紅外CO2激光，形成光學(xué)陷阱，直接把冷原子從磁光阱中捕獲并進(jìn)行蒸發(fā)冷卻。形象地說，這個(gè)工作好比是為原子和光子編舞，讓冷原子隨著激光起舞，把物理學(xué)家們帶入充滿未知的量子世界。迄今為止，全光學(xué)冷卻的關(guān)鍵技術(shù)只有美歐的少數(shù)研究小組掌握。鑒于搭建一個(gè)原子冷卻系統(tǒng)的復(fù)雜性，大多數(shù)在這個(gè)領(lǐng)域工作的學(xué)者有操作系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，而沒有從零搭建的經(jīng)驗(yàn)與能力。約翰作為一名出色的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，特別注重培養(yǎng)研究生制造儀器的能力。他常常用風(fēng)趣的語言說明極為深刻的做科學(xué)的道理。他講到麻省理工學(xué)院歷史上的成功經(jīng)驗(yàn)之一，就是一個(gè)一流的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家總是一個(gè)優(yōu)秀的工程師。他又開玩笑說，如果你喜歡整天在實(shí)驗(yàn)室里干管道工，而不是急著收集數(shù)據(jù)的話，你就可以完成任何人都完成不了的實(shí)驗(yàn)。

在約翰的指導(dǎo)下，我在博士期間完全從零開始，搭建了新一代的全光學(xué)費(fèi)米原子冷卻系統(tǒng)，在技術(shù)上進(jìn)行了多項(xiàng)革新，發(fā)展了高真空紅外窗口，超穩(wěn)定光學(xué)等多項(xiàng)原創(chuàng)性技術(shù)。在自己搭建的系統(tǒng)上，我系統(tǒng)研究了強(qiáng)相互作用下6Li原子的冷卻特性，把費(fèi)米原子冷卻到了的超流態(tài)凝聚溫度之下。經(jīng)過2年的工作，從一個(gè)空房間到建成全新的超冷原子實(shí)驗(yàn)室，我的工作受到了約翰的高度評(píng)價(jià)。這種訓(xùn)練也使我成為在這一領(lǐng)域掌握核心技術(shù)和創(chuàng)新

能力的博士研究生。

強(qiáng)相互作用費(fèi)米氣體的實(shí)現(xiàn)為從實(shí)驗(yàn)上探索強(qiáng)相互作用的多體量子力學(xué)和量子場(chǎng)論打開了大門。強(qiáng)相互作用費(fèi)米子涉及到高溫超導(dǎo)體、中子星、夸克膠子等離子體等物理學(xué)上的奇異體系。這些體系和強(qiáng)相互作用費(fèi)米原子氣體一樣處于量子熱力學(xué)的普適狀態(tài)，即所有物理量?jī)H僅是溫度的函數(shù)，而不依賴微觀的相互作用。這一問題的實(shí)驗(yàn)和理論研究受到了原子物理、凝聚態(tài)物理、核物理和高能物理各個(gè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。2006年，我通過費(fèi)米原子在強(qiáng)相互作用區(qū)間和弱相互作用區(qū)間的等熵絕熱變化，提供了第一個(gè)不依賴?yán)碚撃Ｐ偷膹?qiáng)相互作用費(fèi)米氣體的熱力學(xué)測(cè)量，測(cè)定了這一體系中能量與熵的基本關(guān)系，明確了溫標(biāo)和超流相變的臨界溫度，從而為證實(shí)量子多體系統(tǒng)中普適熱力學(xué)問題奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。著名的理論物理學(xué)家奧盧，布卡克(AurelBulgac)、彼特，莊曼(PeterDrummond)等對(duì)于我們的實(shí)驗(yàn)給予很高的評(píng)價(jià)，認(rèn)為這是冷原子領(lǐng)域的一項(xiàng)重大進(jìn)展，是檢驗(yàn)強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子理論的實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)。

三

我的另一重要工作是研究強(qiáng)相互作用的費(fèi)米氣體中的量子粘滯力。眾所周知，超流體展現(xiàn)了完美的流體性質(zhì)。但正常流體是否也可以具有完美流動(dòng)性是一個(gè)物理學(xué)領(lǐng)域極具爭(zhēng)議的問題。近來高能物理學(xué)在夸克膠子等離子體上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展和弦理論對(duì)強(qiáng)相互作用量子場(chǎng)的計(jì)算顯示，正常流體也可以逼近粘滯力的量子力學(xué)極限。我們利用旋轉(zhuǎn)超冷費(fèi)米原子的實(shí)驗(yàn)，展示了在強(qiáng)相互條件下，正常態(tài)和超流態(tài)的費(fèi)米原子都可以有完美的流體性質(zhì)。一旦測(cè)定了量子粘滯力的下限，不僅對(duì)了解夸克膠子等離子體有重大意義，還會(huì)為弦理論的計(jì)算提供第一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。

超冷費(fèi)米原子的研究在過去幾年是一個(gè)激烈競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域。競(jìng)爭(zhēng)主要在包括我們小組在內(nèi)的美國(guó)4個(gè)研究組和歐洲的2個(gè)研究組中展開。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者沃爾夫?qū)颂乩?Wolfoang Ketterle)和美國(guó)科學(xué)院院士蘭迪，惠里特(Randy Hulet)是其中的另外兩個(gè)小組。我的研究工作得到了這些同行的肯定和贊賞。2007年我被授予弗里茨，倫敦獎(jiǎng)學(xué)金(Fritz London Fellowship)，該獎(jiǎng)是以量子化學(xué)和低溫物理學(xué)的奠基人，著名物理學(xué)家和化學(xué)家弗里茨，倫敦命名的一項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。

為推動(dòng)美國(guó)在量子科學(xué)領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院和馬里蘭大學(xué)集合了這一領(lǐng)域的國(guó)際頂尖科學(xué)家，于2007年成立了聯(lián)合量子研究所(Joint QuantumInstitute)。為了發(fā)掘優(yōu)秀的年輕人加入這一團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合量子研究所專門設(shè)立了博士后獎(jiǎng)(JQ0 Postdoctoral Fellow)。該獎(jiǎng)每年在全世界范圍內(nèi)通過競(jìng)爭(zhēng)，評(píng)選出兩位獲得者，一位側(cè)重于理論方向，一位側(cè)重于實(shí)驗(yàn)方向。博士畢業(yè)之際，我有幸被選為其中之一。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者威廉，菲利普(William Phillips)高興地對(duì)我說，你是我們研究所第一個(gè)實(shí)驗(yàn)方向上的博士后獎(jiǎng)獲得者，我們希望你成功。

四

篇10

【關(guān)鍵詞】通信與電子信息 專業(yè)英語 綜合作業(yè) 綜合訓(xùn)練

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）06-0091-02

筆者已從事本科生“通信與電子信息專業(yè)英語”課程教學(xué)多年。近五年來，筆者對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了多次改革，在相關(guān)文獻(xiàn)中進(jìn)行了詳細(xì)的介紹[1-2]。其核心是以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為目標(biāo)，改變以科技文獻(xiàn)閱讀、翻譯為主的教學(xué)模式到綜合性更強(qiáng)的教學(xué)模式。文獻(xiàn)3中最后一部分內(nèi)容即從文獻(xiàn)檢索、科技文獻(xiàn)撰寫和制作講稿和匯報(bào)角度介紹了相關(guān)教學(xué)內(nèi)容[3]。閆麗萍等在文獻(xiàn)4中詳細(xì)介紹了電子類專業(yè)英文摘要的寫作培養(yǎng)實(shí)踐過程[4]。

在2013-2014年度的課程教學(xué)中，筆者嘗試通過為每位學(xué)生布置不同的作業(yè)，包括翻譯文獻(xiàn)、檢索文獻(xiàn)、撰寫文獻(xiàn)綜述、為相關(guān)領(lǐng)域的視頻撰寫摘要等各類項(xiàng)目，訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力，并收到了較好的效果，避免同類作業(yè)抄襲的弊端。但筆者發(fā)現(xiàn)仍存在問題，主要集中在兩點(diǎn)：1）由于選課人數(shù)多，作業(yè)內(nèi)容和主題與往年的重復(fù)率較高。每年該課程的選課人數(shù)大致在80～110人之間，因此要做到每年更新所有題目有較大難度；2）學(xué)生的課堂參與度較低、互動(dòng)性小。由于大多數(shù)作業(yè)無需在課堂上進(jìn)行匯報(bào)，因此學(xué)生的參與度不高，師生之間、學(xué)生之間的互動(dòng)很少。

針對(duì)上述存在的問題，筆者在2014-2015年度的“通信與電子信息專業(yè)英語”課程教學(xué)中改進(jìn)了已有的作業(yè)模式，設(shè)計(jì)和實(shí)施了綜合型更強(qiáng)的作業(yè)，達(dá)到全面培養(yǎng)并考核學(xué)生能力的教學(xué)目標(biāo)。下面，筆者將從該課程綜合型作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施、教學(xué)效果等方面詳細(xì)介紹。

1.通信與電子信息專業(yè)英語綜合型作業(yè)的設(shè)計(jì)

1.1綜合型作業(yè)的內(nèi)容

“通信與電子信息專業(yè)英語”的教學(xué)目標(biāo)包括培養(yǎng)學(xué)生下述能力：科技文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)閱讀、文獻(xiàn)翻譯、初步的科技英語寫作和口頭報(bào)告等。課程往屆作業(yè)主題涉及面很廣，但不夠精，因此本年度，筆者選擇了少量的精選主題，并根據(jù)最新技術(shù)，更新了部分舊主題。

筆者圍繞教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)的綜合型作業(yè)內(nèi)容如下：

作業(yè)主題共36個(gè)，包括電子與電路、通信理論、信號(hào)處理、模式識(shí)別、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)據(jù)挖掘、傳感器技術(shù)、工程編程語言軟件等領(lǐng)域的最新技術(shù)熱點(diǎn)，包括深度學(xué)習(xí)及應(yīng)用、智能穿戴、大數(shù)據(jù)及應(yīng)用、無線充電、3D打印、無人機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、車聯(lián)網(wǎng)等。需完成的任務(wù)包括：

1）文獻(xiàn)檢索：根據(jù)主題，搜集相關(guān)文獻(xiàn)資料（中英文均應(yīng)包括，以英文為主，數(shù)量不少于10），需給出詳細(xì)的檢索式、關(guān)鍵詞、使用的數(shù)據(jù)庫(kù)/網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)等重要信息，并將整個(gè)檢索過程記入說明文檔，并保存所有文獻(xiàn)資料的原文文檔。

2）文獻(xiàn)閱讀：閱讀收集的文獻(xiàn)資料。

3）文獻(xiàn)綜述：根據(jù)對(duì)文獻(xiàn)的理解，撰寫關(guān)于給定主題的綜述報(bào)告。

4）制作講稿：以文獻(xiàn)綜述為基礎(chǔ)，制作主題相關(guān)的講稿。

此外，按照本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的格式規(guī)范，筆者給出詳細(xì)的作業(yè)文檔格式要求，同時(shí)要求檢索到的科技文獻(xiàn)需下載并全部提交。

1.2 完成作業(yè)的形式

本次教學(xué)實(shí)踐中，筆者變以個(gè)人為單位完成作業(yè)形式為小組形式，即將選課學(xué)生按照隨機(jī)組合的方法分為2人一組（共72人，兩個(gè)自然班，本次共36組），共同完成上述綜合型作業(yè)任務(wù)，并增加學(xué)生匯報(bào)的人次，讓盡可能多的學(xué)生參與到課堂教學(xué)過程中。

由于是兩人一組共同完成一項(xiàng)綜合型作業(yè)，為體現(xiàn)各自的工作量，在匯報(bào)環(huán)節(jié)中要求一人負(fù)責(zé)匯報(bào)文獻(xiàn)檢索的過程，給出詳細(xì)的檢索式以及檢索的結(jié)果，另一人負(fù)責(zé)進(jìn)行主題匯報(bào)。

2.通信與電子信息專業(yè)英語綜合作業(yè)的實(shí)施過程與教學(xué)效果

2.1 綜合作業(yè)的實(shí)施過程

筆者在該課程教學(xué)初布置好綜合型作業(yè)任務(wù)，并選擇部分小組進(jìn)行課堂匯報(bào)，收到了較好效果。其中部分小組結(jié)合視頻、圖像、動(dòng)畫、實(shí)際應(yīng)用等手段介紹相關(guān)主題。例如，選擇“量子計(jì)算機(jī)”的小組，結(jié)合“優(yōu)酷”上的一段視頻詳細(xì)介紹量子計(jì)算機(jī)的基本原理、存在的問題等，達(dá)到了為其他同學(xué)科普相關(guān)知識(shí)的目標(biāo)，在整個(gè)主題介紹過程中，將量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域涉及的重要詞匯一一介紹；報(bào)告“深度學(xué)習(xí)及應(yīng)用”的小組以視覺信息處理為切入口，介紹了相關(guān)理論和研究進(jìn)展；“選擇超大規(guī)模集成電路”的小組結(jié)合自身參與上海市大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)中接觸到的各類集成電路介紹主題內(nèi)容；而選擇“智能手機(jī)中的傳感器”主題的小組，結(jié)合自己使用的智能手機(jī)介紹其中的各類傳感器及其基本原理、發(fā)展現(xiàn)狀等。多數(shù)報(bào)告小組的匯報(bào)過程生動(dòng)、有趣，參與課堂教學(xué)的積極性較高，師生、學(xué)生之間的互動(dòng)性加強(qiáng)了。通過本次綜合作業(yè)的訓(xùn)練，學(xué)生的綜合能力得以提升。

但該過程中，筆者也發(fā)現(xiàn)存在的問題，主要集中在：

1）文獻(xiàn)檢索過程嚴(yán)重依賴于網(wǎng)絡(luò)，特別是百度，對(duì)專業(yè)電子數(shù)據(jù)庫(kù)的使用仍不熟練；這是筆者教學(xué)多年中一直存在的問題。在2014-2015學(xué)年的教學(xué)實(shí)踐中，仍有接近半數(shù)的報(bào)告小組在文獻(xiàn)檢索過程中首選百度檢索相關(guān)資料，而不是把專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)作為首選。當(dāng)然，對(duì)某些特定主題而言，各位搜索引擎相比專業(yè)電子數(shù)據(jù)庫(kù)更有效，這一點(diǎn)，筆者在教學(xué)過程中也做了詳細(xì)的介紹和說明，指導(dǎo)學(xué)生分層次的解決文獻(xiàn)檢索中的問題。

2）英文文獻(xiàn)閱讀能力有待加強(qiáng)；在小組報(bào)告中筆者發(fā)現(xiàn)，由于專業(yè)文獻(xiàn)專業(yè)性強(qiáng)且較長(zhǎng)，學(xué)生普遍怕看英文文獻(xiàn)，在滿足綜合作業(yè)的基本要求基礎(chǔ)上，多以閱讀中文文獻(xiàn)閱讀為主，沒有達(dá)到課程綜合訓(xùn)練的目標(biāo)之一，即英文專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀訓(xùn)練。這一點(diǎn)與學(xué)生的閱讀習(xí)慣、英文水平有較大關(guān)系，需要在今后教學(xué)中加強(qiáng)引導(dǎo)。

3）小組成員的合作精神有待提高。由于本次教學(xué)實(shí)踐第一次嘗試將學(xué)生隨機(jī)組合為小組來協(xié)作完成綜合作業(yè)，因此面對(duì)綜合作業(yè)復(fù)雜的任務(wù)時(shí)，如何分配任務(wù)、如何合作是學(xué)生面臨的首要問題?？紤]到今后就業(yè)后學(xué)生需具備合作精神，因此，筆者設(shè)計(jì)了隨機(jī)組合的形式?？傮w上，各小組的表現(xiàn)良好，但也出現(xiàn)了部分團(tuán)隊(duì)合作完成作業(yè)過程中相互推脫責(zé)任，作業(yè)完成效果不佳。結(jié)合本次教學(xué)效果和學(xué)生的建議，今后筆者仍將繼續(xù)對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)。

4）綜合作業(yè)的文檔格式不規(guī)范。本次教學(xué)實(shí)踐中，筆者給出了詳細(xì)的文檔提交格式要求，這是按照本科生畢業(yè)論文的格式規(guī)范制定的，以此訓(xùn)練學(xué)生文檔撰寫的規(guī)范性，為今后畢業(yè)設(shè)計(jì)論文及大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目報(bào)告的撰寫等做準(zhǔn)備。由于之前對(duì)文檔格式不作要求，學(xué)生對(duì)格式一向不重視，造成畢業(yè)論文或創(chuàng)新項(xiàng)目中格式問題頻出，需要不斷的糾正。因此筆者在布置綜合作業(yè)時(shí)給出了詳細(xì)的格式要求，以加強(qiáng)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好習(xí)慣，為今后的論文、項(xiàng)目報(bào)告或各類競(jìng)賽論文的撰寫打下基礎(chǔ)。

2.2 綜合作業(yè)教學(xué)效果及評(píng)價(jià)

為今后改進(jìn)綜合作業(yè)的質(zhì)量和教學(xué)效果，筆者在課程結(jié)束時(shí)，設(shè)計(jì)了綜合作業(yè)問卷，讓學(xué)生對(duì)本次綜合作業(yè)的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)情況見表1（參與本次教學(xué)的72名本科生參與了問卷）。

表1：綜合作業(yè)教學(xué)效果評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表

從上述表格中可見，學(xué)生對(duì)本次綜合作業(yè)的整體評(píng)價(jià)較好，普遍認(rèn)為收獲較大。因此，今后筆者仍將繼續(xù)探索相關(guān)教學(xué)模式。同時(shí)，我們也注意到，學(xué)生平時(shí)閱讀專業(yè)文獻(xiàn)的比例很低，今后需給予積極的引導(dǎo)。此外，筆者還對(duì)學(xué)生會(huì)選擇哪些環(huán)節(jié)作為綜合作業(yè)的內(nèi)容進(jìn)行了問卷調(diào)查，排序由高到低依次為：制作講稿并進(jìn)行匯報(bào)、文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)綜述、文獻(xiàn)翻譯，由此可見，學(xué)生參與教學(xué)過程的積極性很高。綜合型作業(yè)的實(shí)施對(duì)教學(xué)效果的提升是顯著的。

3.今后的工作

隨著通信與電子信息技術(shù)的發(fā)展，需對(duì)專業(yè)英語課程綜合型作業(yè)的內(nèi)容進(jìn)行不斷的更新。同時(shí)，綜合型作業(yè)的實(shí)施形式仍待進(jìn)一步探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]任蕾. 利用多元化教學(xué)資源豐富專業(yè)英語教學(xué)內(nèi)容[J].南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2014年第36卷第3期，64-66

[2]任蕾，古海云，周薇娜.通信與電子信息專業(yè)英語教學(xué)探討[J] .南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2009年第31卷第4期，110-111

[3]李霞，王娟主編.電子與通信專業(yè)英語（第3版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014年7月

[4]閆麗萍，余艷梅，劉長(zhǎng)軍，黃卡瑪. 電子類專業(yè)英文摘要寫作能力的培養(yǎng)[J].南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2014年第36卷第2期，48-50

作者簡(jiǎn)介：

任蕾（1979-），女，講師，博士，主要從事通信與信息類課程教學(xué)與研究工作。