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量子計算現狀范文1
量子通信是量子力學和經典通信相結合的產物，其安全性由海森堡測不準定理和不可克隆原理所保障，具有經典通信無法比擬的無條件安全性及對竊聽的可檢測性。電力系統通信專網，建立了“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的網絡與信息安全防御體系，但安全措施主要側重于業務層和數據安全層面，在底層安全策略和適應未來發展方面存在局限性。由于電力數據對通信安全要求的特殊性，量子通信極有可能是確保電力通信安全的極佳選擇。綜上，開展量子保密通信技術研究非常有意義。本文首先對量子通信技術進行概述，接著闡述了國內外技術研究現狀；最后，根據電力通信業務需求，分析量子通信在電力系統中的應用前景。
2量子通信技術概述
量子通信，廣義上是指把量子態的傳遞，包括：量子密集編碼、量子密鑰分發和量子隱形傳態。其中，量子密集編碼用于量子計算機。量子密鑰分發，在傳送量子態的過程中，光子會經由光纖或自由空間被實際傳送到接收方；量子隱形傳態，糾纏光子對分處兩地，量子態在一處消失后，在另一處被巧妙地重現，而光子本身卻不被傳送。量子通信，狹義上理解，是量子密鑰分配或基于量子密鑰分配的安全保密通信。量子密鑰分發只是負責產生和分發通信需要的密鑰，最終的的數據信息經由加密生成的密文，還是必須經過經典信道進行傳輸。在量子隱形傳態中，同樣也要用經典信道將測量的信息傳送出去，經典信息與量子信息聯合起來才能實現量子隱形傳態。因此，量子通信技術除了在竊聽檢測和通信保密方面具有優勢以外，并不能突破經典通信系統在通信速率、距離、抗干擾性能等方面的極限。
3量子通信技術國內外研究現狀
量子通信具有高效率和絕對安全等特點，廣泛的應用前景吸引眾多國家投入人力物力。美國、日本、歐洲多國都成立了專門開展量子技術研究的機構，此外，IBM、HP、NEC、NTT等企業也紛紛加入到量子通信的研究之中。國外量子密鑰分配技術專利統計顯示，公司、企業申請的專利數占主導地位，科研院所其次，可以看出量子密鑰分配技術具有潛在的商業化價值和應用空間。1984年，BennetC.H.和BrassardG.提出第一個量子密鑰分發協議（BB84協議），揭開了量子密鑰分發研究的序幕。1993年，英國國防部研究局在傳輸長度為10km的光纖中實現了基于BB84方案的相位編碼量子密鑰分發。1997年，奧地利的A.Zeilinger小組在室內首次完成量子態隱形傳送的原理性實驗驗證。2001年，瑞士IDQuantique公司推出商用量子密鑰分發系統。2004年，瑞士日內瓦大學的Gisin小組推出的“Plug&Play”光纖量子密鑰協商系統光纖長度提高到67km，成為世界上首個商用的QKD系統。
國內，量子通信研究同樣受到相關部門的大力支持。郭光燦小組：2004年，實現北京-天津125km光纖點對點的量子密鑰分發；2007年，實現了基于波分復用的四用戶量子密鑰分發網絡，通信距離達到42.6km；2009年，在安徽蕪湖建成世界首個“量子政務網”。2005年，潘建偉小組在世界上首次實現13km自由空間的糾纏分發和量子密鑰產生；2008年，實現了三用戶的誘騙態量子密鑰分發網絡；2009年9月，世界上首個全通型量子通信網絡建成，首次實現了實時語音量子保密通信。最近幾十年，量子通信從理論到實驗，再到實用化突破，發展迅速。
4量子通信技術在電力系統中的應用前景
電網規模的不斷擴大，電網企業信息化程度日益提高，電網面臨的安全風險更多、更大，迫切需要研究新的通信技術，將其應用到電力系統來。量子通信技術具備高效率和絕對安全的優勢，將可能成為保護電力系統數據安全的極佳選擇。而且，在我國相關的研究和實用化工作也走在世界前列，具有自主知識產權，探索量子通信技術在電力系統中的應用是非常有意義和前瞻性的工作。結合目前電力通信系統和業務系統現狀，量子通信技術可以在以下方面開展應用研究：
4.1構建量子加密異地備份數據傳輸鏈路目前，各網省公司已大力開展備用調度系統和信息容災體系的建設，并相繼成立了異地數據容災中心。為確保數據中心之間的數據保密傳輸，一個安全的加密系統是必需的。量子保密通信的安全性不是基于計算的復雜性，在信息保護和保密通信方面具有天然的優勢。使用量子密鑰分發鏈路，在主、備數據中心間進行密鑰分發和交換，能夠構建高效、安全的異地數據備份傳輸通道。
4.2構建核心加密通信網電力企業的電腦被攻擊，可能引發用電行業的癱瘓，造成社會大面積混亂。傳統的防火墻和信息過濾技術無法從根本上解決“黑客”攻擊的問題，隨著量子通信距離和多用戶量子通信技術的突破，利用量子通信技術構建網省地重要調度機構加密通信網，在網絡上任意兩用戶間實現量子密鑰的加密通信，將能保證營銷、市場、辦公等重要業務的安全性。
4.3構建點對點量子加密保護通道線路保護、安穩屬于電力生產一區的重要業務，對數據的實時性和安全性要求非常高。現采用的專用光纖、復用2M通道方式能保證數據的實時性，卻無法保證絕對安全性。隨著量子通信的快速發展，兩點間的量子通信技術趨于成熟，兩方量子密鑰分發通信距離已經能夠達到幾十公里~百公里級。量子密鑰分發技術，使用光量子作為保護、安穩信息的載體，將能極大地保障業務的安全性。
4.4構建加密量子交換網絡電話業務是生產指令上傳下達的關鍵工具，是電網安全正常運行的重要通信保障，目前主要采用PCM或交換機放號的方式，在承載網層面未進行安全保證。使用量子交換機實現經典通信網絡的交換控制與量子交換網絡的控制，可以構建高安全的量子交換網絡，防止電話遭竊聽和惡意攻擊。
4.5應急量子通信當出現冰災、地震、洪水等自然災害，光纜、傳輸設備等電力通信基礎設施受到大面積破壞時，現有電力通信網絡陷入癱瘓，無法進行有效的應急搶修通信。目前，量子隱形傳態技術已經獲得16km的實驗進展，隨著關鍵量子器件技術的成熟，隱形傳態將進入應用階段。利用隱形傳態技術，構建應急環境下的量子衛星通信系統，將對未來的應急搶修提供重要幫助。
5總結
量子計算現狀范文2
關鍵詞量子；墨子號；量子通信衛星；量子通信
2016年8月16日凌晨1時40分，世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”由我國酒泉衛星發射中心成功發射。全國人們為此歡呼雀躍，各大媒體也爭相報道這一科研壯舉。目前，我國已經成為世界上首個實現太空一地面量子通信的國家，然而對于普通人來說基于量子物理學發展而來的量子通信技術依然是晦澀難懂的深奧科學。那么，我們便基于量子衛星的發射來談一談量子衛星所涉及的基本科學問題。
1量子衛星
1.1量子衛星“墨子號”名稱的由來
在我國古代，墨子先生不僅創立了墨家學說，更是在傳世的《墨經》一書中提出了“光學八條”的理論。在“光學八條”中不僅描述了我國古代人民對光線的認識，也設計出了我國最早的小孔成像實驗，這是我國有關光學研究的基礎。為了紀念墨子先生，我國發射的全球首顆量子科學實驗衛星便被命名為“墨子號”。
1.2“量子”的定義
在1900年，著名的物理學家普朗克為了解釋黑體輻射現象提出了一個假設，即黑體輻射的能量只能取某一基本能量的整數倍?；谶@一假設，在之后幾十年的研究中，研究者們陸續發現其他物理量也表現出了不連續的量子化現象，那么這些物理量中所存在的最小的基本單位便可以稱之為量子。量子理論的提出嚴重地沖擊了古典物理學，到20世紀早期，法國物理學家德布羅意便在普朗克
愛因斯坦的光量子論和玻爾的原子論的啟發下建立了量子力學理論。量子力學在現代科學技術中的多個領域中均有應用和突出貢獻，而量子通信技術也是基于量子力學發展而來的，對未來科學技術和文明的進步具有重要意義。
1.3量子通信
量子通信是利用量子態和量子糾纏效應進行信息或密鑰傳輸的新型通信方式。量子通信的主要目的便是保證信息傳輸過程中的無障礙傳送和信息安全。而在量子通信技術研究之前，人們為了保證傳輸信息過程中的安全問題，便選擇對所傳輸的信息進行加密。信息加密便是將我們要傳輸的信息（“明文”）轉化成別人不可識別的亂碼（“密文”）。在20世紀前中期，信息加密技術依然有其優越之處，也是人們普遍使用的方法。但是，電子計算機的出現使基于特定參數所建立的密鑰并不再安全。隨著現代電子計算技術的發展，直至量子計算機的研制成功，計算機的能力急劇加強，那么這種基于基本算法的信息加密技術在量子計算機面前形同虛設。為了保障新時代背景下的信息安全，量子通信技術得到快速發展。量子通信是基于早期的對稱密碼：“一次一密”。一次一密的概念在1917年由Vernam提出，然后于1949年被Shannon證明是無條件安全的。隨著量子理論的發展，在1984年，科學家Bennett和Brassard首次提出了第一個實用性的量子密碼的通信協議，該協議以兩者的名字命名。在其后，美國科學家完成了世界上第一個量子信息傳輸實驗，從此量子通信技術進入了蓬勃發展的時期。在1995年，我國中科院物理所在實驗室內完成了試驗性質的量子信息傳輸實驗。進入21世紀之后，量子通信技術蓬勃發展，先后實現了遠距離信息傳輸和量子密碼傳輸。
量子通信技術在信息傳輸的安全性和傳輸能力上具有極大的優勢。首先，在利用量子通信技術傳輸信息的過程中，由于信息的載體是光量子，而光量子的量子狀態是難以截獲的，因而利用量子通信傳輸的信息是不可能被盜取的。在現有的技術條件下，利用量子通信技術傳輸的信息是無條件安全的。其次，在量子通信過程中，量子態隱形傳輸技術可以實現無障礙通信。所謂的量子m纏態，便是兩個相互糾纏的粒子，當其中一個粒子的狀態發生變化時，另一個粒子的狀態會立即發生相應的變化。這種無視空間距離的和即時的信息傳輸能力是量子通信的巨大優勢。
1.4量子通信衛星
量子通信衛星是量子通信技術中的重要硬件設施。簡單來說，量子通信衛星的作用就是為傳輸的信息分配密鑰。量子通信過程中，負載信息的光量子在傳輸的過程中會逐漸衰減直至消失，因此光量子的傳輸存在著距離的限制。一般而言，當光量子在空氣中傳播100km時，光量子的信號已經難以檢測到了。但是，量子通信衛星在太空中進行光量子傳輸時，光信號在到達地表之前僅僅需要經過10km左右的大氣層，地面基站可以輕松地收到量子通信衛星發射的信號。量子通信衛星先向地面基站發送量子密鑰，經過比對之后建立絕對不可破譯的量子密鑰，繼而擁有相同量子密鑰的兩個地面基站，便可以把已經加密的信息通過傳統的信息傳輸方式（如互聯網、無線電話等）互相傳輸，而且所傳輸的信息也是絕對安全的。量子通信衛星的使用可以實現全球距離的信息傳輸。
2我國量子通信技術的發展
1）我國國家政策和戰略布局高度重視量子通信技術的研究和發展。量子通信技術已被列入國家“十二五”科技發展規劃綱要中，屬于國家重點發展的具有引領新興產業發展潛力的前沿技術。
2）我國的量子通信技術布局較早，發展較快，成果也更為顯著。早在1995年，中科院物理所便在實驗室內完成了我國首個的量子密鑰分發實驗演示。在其后，我國先后成立了中國科學技術大學量子物理與量子信息研究部、中國科學院量子技術與應用研究中心和中國科學院量子信息與量子科技前沿卓越創新中心。這些研究中學的成立將會進一步推進我國量子通信技術領域的技術進步，使我國的量子通信技術研究始終走在全球前列。
“墨子號”衛星的發射僅僅是開始，在未來更多的量子衛星將會發射升空，進一步為我國建立洲際量子通信，乃至全球量子通信網絡。
量子計算現狀范文3
1、我國計算機應用的發展現狀
1.1 我國計算機擁有量、互聯網用戶、網站數飛速增長
我國計算機互聯網的用戶、網站及域名在“九.五”期間飛速增長，據有關部門統計：截止到2002年我國計算機安裝臺數達到3800萬，聯網計算機臺數達到2083萬，互聯網用戶達到5910萬。上述統計的計算機臺數都是通用臺式機，我國還有上千萬臺工控機，幾億臺嵌式入計算機。我國互聯網的快速發展，也推動了計算機應用的網絡化。
1.2 電子政務工程全面啟動并初見成效
2002年電子政務進入全面的實施階段，全國政府的采購投資就有350億元其中硬件250億，軟件45億，信息服務55億元，比同期增長25％，2002年7月國信辦公布了關于我國電子政務建設的指導意見，包含以下措施：(1)建立兩個統一的電子政務網絡平臺，用內網處理辦公，外網處理部門間及公眾、企業服務義務。(2)推進12項金字工程的建設，（金稅、金關、金財、金審等）。(3)加快重要戰略性。
1.3 我國電子商務的環境繼續進行改善
我國發展電子商務的環境（網絡基礎建設等的運行環境、、市場環境網上支付、法律環境信息安全、認證中心建設等條件）逐步得到完善，國家有關電子商務的政策、法規已出臺，已成為電子商務發展建立的基本的條件。網絡帶寬的增加，國際出口的帶寬總量2002年比2001年增加23.5％；全國現代化支付系統取得了實質性進展，2002年lO月8日大額的實時支付系統在北京、武漢兩地已成功投入運行，2003年2月底已完成在上海、天津、濟南、沈陽、西安、成都、深圳、?？诘?1個經濟發達的主要城市得到推廣，初步形成了一個全國性的跨行、跨地區的銀行卡信息交換網絡。
2、我國計算機應用發展中存在的問題
2.1 我國計算機應用水平低
企業信息化水平低，上網企業和上網家庭數量還是較少，信息技術在企業和家庭中的應用尚不夠普及。同發達國家及發展中國家相比都還有很大的差距，據國家統計中心研究分析，我國的信息化能力不僅遠落后于美日等發達國家，也落后于新加坡、菲律賓、韓國、埃及、印度等發展中國家；網民占人口的比例瑞典達67％，德國49％，瑞士60％，我國僅為3%。
2.2 國內計算機應用發展很不平衡
各地區的信息化指數高低相差20多倍，互聯網用戶、計算機擁有量在東西部地區、大陸和臺灣地區的差距很大，臺灣的互聯網用戶有540萬，網民占人口的比例達26％，連網的主機達85萬臺，50％的企業已開展電子商務，大陸開展電子商務的企業還不到10％。
2.3 我國的信息產業尚不能完全滿足信息化發展
計算機應用對軟硬件產品的需求，國產化產品的技術水平和市場占有率較低，重大的應用工程和大型的應用系統所用的軟硬件產品主要是靠國外公司，科技成果的轉化速度較慢，系統的集成，信息的服務水平還有待提高，計算機應用的有關標準、規范既缺乏又不統一，急需有待加強。
2.4 計算機的應用、信息化的市場經濟和政策法律尚待完善
目前還缺乏有力的技術、經濟政策來推動信息技術的廣泛應用，信息化的組織領導和管理體制尚待完善和加強，有關市場管理的法律法規、社會的信用體系還未完全進行建立，同時電子商務的發展所需要的市場環境還不完善。
2.5 企業的管理體制、機制、管理理念和組織機構等不能適應市場經濟的要求
部分領導對信息技術應用的重要性、緊迫性還沒有足夠的認識。企業采用的信息技術等高新技術還缺少內在的動力、人力、財力和物力?；A工作的薄弱，信息技術人才，尤其是既懂信息技術又懂行業業務技術的復合型人才，更是缺少，廣大職工的信息意識和信息技術應用知識欠缺，職工的文化素質急待提高。
3、計算機的發展趨勢
3.1 量子計算機
量子計算機是一類遵循量子力學規律，并進行高速數學與邏輯運算、存儲及處理的量子物理設備。當某個設備是由兩子元件組裝，處理與計算的是量子信息，且運行的是量子算法時，這樣的計算機就稱為量子計算機。
3.2 神經網絡計算機
人腦總體的運行速度相當于每秒1000萬億次的電腦功能，可將生物大腦神經網絡看作一個大規模的能緊密耦合的、并行處理的、能自行重組的計算網絡。從大腦工作的模型中抽取計算機的設計模型，用許多處理機來模仿人腦的神經元機構，把信息存儲在神經元之間的聯絡中，同時采用大量的并行分布式的網絡就構成了神經網絡計算機。
3.3 化學計算機
在運行機理上，化學計算機以化學制成品中的微觀碳分子作為其信息載體，來實現信息的傳輸與儲存。所以，它具有更小的體積，更快的運算速度，以及巨大的計算機能力，其信息傳輸的速度甚至有可能比人腦的思維速度還要快若干倍，具有著十分誘人的發展前景。
3.4 光計算機
光計算機是指以光、電作為介質與載體，對信息進行保存與傳輸的計算機。光計算機也是一個相對環保的產業，能量消耗很低。
3.5 生物計算機
人體細胞吸收營養進行補充能量，因此不需要外界的能源，它將成為能夠植入人體內而成為幫助人類學習、思考、發明、創造的最理想的伙伴。此外，由于生物芯片內流動電子間的碰撞問題可能極小，幾乎不存在電阻，因此生物計算機機的能耗極小。
4、結語
科學的發展，人類的進步，歷史上的新生事物都要經過一個從無到有的艱難歷程，經過一代又一代科學家們的不斷努力，未來的計算機將一定會是更加方便人們學習、工作、生活的好伴侶。
量子計算現狀范文4
【關鍵詞】計算機應用；現狀；發展趨勢
中圖分類號：O434 文獻標識碼： A
一、前言
隨著現代信息技術的不斷發展，我國的計算機行業發展迅速，并且取得了前所未有的成就，推動著我國各行業的發展。計算機在各行業都得到廣泛的應用，計算機的發展也將不斷的前進。
二、計算機應用技術的概述
1、計算機應用技術的概念。所謂的計算機應用技術就是指研究計算機應用于社會中各個行業和領域的理論、技術、方法以及系統的一門邊緣性的學科，它計算機學生的組成的很重要的一部分，它也是促進計算機學科與其他學科有效融合的一個載體。通常情況下，計算機應用的分類一般分為數值計算領域和非數值應用領域兩大類，這兩大領域都具備著自身獨特的特點，但對于促進科學技術的進步都是有著重要的作用的。
2、計算機應用技術的發展情況。我國計算機的最開始是在上個世紀40年代中期出現的，在這個階段計算機應用情況還都是數值領域的計算機應用，主要都應用于國防武器的生產和研發方面。之后，從20世紀50年代計算機逐漸向非數值應用的領域發展，其主要都應用于企業信息管理、工商業事物處理以及數據處理等方面。從20世紀70年代開始，計算機已經被廣泛的應用到了社會經濟等更多的領域了，隨著我國計算機應用技術的不斷發展，計算機應用技術現階段已經被廣泛的應用到了服務行業、農業以及文化教育行業中了，同時計算機也已經走入到了人們的家庭生活中了。近些年來，計算機應用技術與網絡技術也已經很好的結合到一起，這也大大的促進了計算機應用技術的快速發展，也加快了信息化社會的發展速度。
三、我國計算機應用發展現狀及存在的問題
1、我國計算機應用發展現狀
我國計算機擁有量、互聯網用戶、網站數飛速增長。我國計算機互聯網用戶、網站及域名“九.五”期間飛速增長。在各個領域都取得了長足的發展。但是也有相對不足之處。
（1）發展中的成效。①農業科技領域：計算機在農業中已建成全國的農業生產流通信息網絡，開通農業科技信息網絡，農村供求信息全國聯播系統每月頒布信息6千條，內容詳查13萬條，中國農業信息網每月點擊已達1千萬次。②文藝創作領域：計算機在文藝創作、影視制作中，三維動畫技術的應用也很廣泛。③醫療系統領域：醫療系統同時也需要計算機的輔助，如啟動金為工程，輔助治療等。④公安系統領域：公安系統網絡建設取得實質性進展，網上追捕逃犯，已抓獲20幾萬逃犯，法院系統辦公自動化水平顯著提高。⑤輔助教學領域：計算機的輔助教學，遠程教育迅速發展，統計顯示全國約10萬多所中小學已經普及計算機課，一萬多所中小學已建成校園網，67所網上大學。⑥日常生活領域：計算機在近幾年的人們的生活工作方式和購物習慣上的影響也是非常大的，人們的生活更加的便潔，工作更加的高效。
（2）發展中存在的不足。①我國信息產業發展滯后：我國信息產業尚不能完全滿足信息化發展與計算機應用對軟硬件產品的需求。重大應用工程與大型應用系統所用的軟硬件產品主要依靠國外公司，科技成果轉化速度慢。②相關政策法規尚待完善：計算機應用、信息化的市場經濟和政策法律環境尚待完善。③區域發展不平衡：國內計算機應用發展很不平衡，和地區信息化指數高低相差20多倍，互聯網用戶及計算機擁有量在東西部地區、大陸與臺灣地區差距很大臺灣互聯網用戶有540萬，網民占人口比例達26%，連網主機85萬臺，企業有50%已開展電子商務，大陸開展電子商務企業不到10%。④我國計算機應用水平整體偏低：我國計算機應用水平低，上網企業與上網家庭數量還較少，企業信息化水平低。⑤與與市場經濟的需求還有差距：企業管理體制、機制、管理理念與組織機構尚不能適應市場經濟的要求。企業采用信息技術尚缺少內在的動力、人力、財力、和物理。基礎工作薄弱，信息技術人才欠缺，職工文化素質亟待提高。
2、存在的問題
雖然計算機的普及給人們的生活帶來了方便，但與此同時，在其發展過程中，還存在很多問題，主要包括：首先，國家在宏觀戰略上缺乏相應的規劃及技術政策指導。其次，計算機標準體系尚未建立，電子商務標準有待加強，缺少相應的網絡犯罪法律法規。再次，當前，計算機在我國的發展處于較低的水平，計算機的普及率有待提高。此外，計算機在我國不同地區的發展是不平衡的。主要體現在東部發達地區計算機普及率較高，而西部欠發達地區計算機普及率較低。最后，我國企業的信息化水平有待提高。目前，國家重大的計算機項目及軟硬件都是依靠進口，自主研發的系統較少，缺乏競爭力。部分企業缺乏對計算機的足夠重視，缺少專業的計算機人員。
四、計算機發展趨勢
1、光計算機的各種優點
第一，光器件允許通過的光頻率高，范圍大，也就是所庫存的帶寬非常大，傳輸和處理的信息量極大，兩束光要發生干涉，必須頻率相同，振動方向一致和有不變的初始位相差。因此，同一根光導纖維中能并行地傳輸很多很多波長不同或波長相同但振動方向不同的光波，它們之間不會發生干涉。第二，信息傳輸中畸變和失真小，信息運算速度高。光和電在介質中傳播速度都極快，但光和電不同，光計算機是“F我”導線計算機，光在光介質中傳輸不存在寄生電阻，電容和電感問題，光器件又無接地電位差，因此，傳輸所造成的信息畸變和的失真較小，光器件的開關速度比電子器件快得多。第三，光傳輸和轉換時，能量消耗極低，盡管集成電路中的電流十分微弱，但由于集成度的提高，功耗仍然是個大問題。光計算機卻不同，除了激光源需要一定的能量以外，光在傳輸和轉換時，能量消耗卻極低。
2、量子計算機
量子計算機的優越性在于它具有進行“平行”運算處理的能力。如果某人需要從一個有幾百個辦公室的大樓中尋找一份遺失的文件，用傳統計算機的串行方式尋找就要逐個辦公室去進行搜索，但是量子計算機能夠按照某人尋找文件的條件和要求迅速“復制”出代表人自己以及與他自己相同的“副本”，同時進入大樓的每一個辦公室進行文件的尋找工作，最后，其中一個“副本”找到了該文件。那時，除了找到文件的那個“副本”之外，所有代表某人的其他副本都將自動消失。量子計算機在尋找廣播電臺搜索地址方面的優越能力對因特網系統的發展具有很大好處。因特網的網址數據庫很大，應用量子計算機進行搜索的運算速度優勢將更為顯著。如果要在1億個網址中搜索某一個網址，應用傳統計算機大約需要進行5000萬次的運算才能找到該網址。然而，應用量子計算機大概只可能找到該網址。數據庫搜索是計算機技術中的一個重要的基礎任務，所以量子計算機將對于大批量計算機數據的處理任務產生重大影響。
3、化學計算機
化學計算機在運行機理上，它以化學制成品中的微觀碳分子作信息載體，來實現信息的傳輸和儲存。因此，它具有更小的體積，更快的運算速度和巨大的計算機能力，其信息傳輸速度甚至有可能比人腦思維速度還要快若干倍，具有十分誘人的發展前景。
4、生物計算機
生物計算機具有生物活性，能夠和人體的組織有機地結合起來，尤其是能夠與大腦和神經系統相連，這樣，生物計算機就可直接接受大腦的綜合指揮，成為人腦的輔助裝置或擴充部分。
5、人體細胞吸收營養補充能量，因而不需要外界能源，它將成為能植入人體內成為幫助人類學習，思考，創造，發明的最理想的伙伴。另外，由于生物芯片內流動電子間碰撞的問題可能極小，幾乎不存在電阻，所以生物計算機機的能耗極小。把生物學和工程學結合起來制造生物計算機已不再是天方夜譚。
五、結束語
近年來計算機技術發展迅速，為我國的發展帶來巨大的動力，同時也日益改變著人們的生活方式，推動人類的發展。計算機應用的未來發展趨勢將是非常的前景，相信未來計算機會更好。
參考文獻
[1]劉清.淺談我國計算機的應用現狀及發展趨勢[J].計算機光盤軟件與應用，2012.
[2]龔炳錚.我國計算機應用發展的回顧與展望[J].自動化博覽，2003.
[3]侯曉璐.淺析計算機應用的發展現狀及趨勢[J].科技創新與應用，2012.
量子計算現狀范文5
關鍵詞：通信工程；發展現狀；網絡安全；解決對策
1發展現狀
我國通信工程專業是源于電機系電機工程專業，并由有線電、無線通信、電子技術等專業相互滲透、相互補充而發展起來的一門綜合產業。在20世紀的初期，我國的多所大學就曾經先后建立過“無線電門”和“電訊組”，建國以后，我國高等學校在蘇聯高等教育的基礎上，對各高校的電機系和電機工程專業進行大規模的調整，為現代通信工程技術的人才培養積蓄著雄厚的力量。
通信工程在我國真正地進入快速發展是在20世紀80年代，這個時期從美、日、英等發達國家吹過來的信息革命這股颶風。為我國通信工程專業的發展增添了強勁的動力，也是從這時起，通信工程專業有了它現在的名稱。大量的技術成果如：晶體纖維生長與晶體光纖器件的研究，光纖高溫傳感器、光纖環形腔的細度及環形激光器的研究，窄線寬可調諧半導體激光器及相關技術等都走在了世界的前沿。
2存在的問題
隨著信息技術的廣泛應用。人類社會經歷著一場前所未有的全方位的深刻變革，網絡通信已廣泛地應用于政治、軍事，經濟及科學等各個領域，它改變了傳統的事務處理方式，對社會的進步和發展起著很大的推動作用，與此同時，人們也越來越意識到信息安全的重要性，因此，信息在網絡通信中的安全性、可靠性日趨受到通信網絡設計者與網絡用戶的重視。
鑒于信息安全開始對國家安全產生了重大的影響，需要準確認識信息安全的基本問題與表現方式，清晰了解保障信息安全所依賴的信息網絡化的客觀規律。從而做到有的放矢，以便真正發揮作用，在這里我們著重討論通信工程中的網絡通信安全。網絡通信安全一般是指網絡信息的機密性、完整性、可用性、真實性、實用性、占有性。從技術層面上來看，反映在物理安全、運行安全、數據安全、內容安全四個不同的層面中。而現在網絡通信的安全問題可以大體分為；內網通信安全和網絡問信息傳播安全兩個方面。
3解決對策
3.1內網通信安全
3.1.1采用安全交換機
由于內網的信息傳輸采用廣播技術，數據包在廣播域中很容易受到監聽和截獲，因此需要使用安全交換機。利用網絡分段及VLAN的方法從物理上或邏輯上隔離網絡資源，以加強內網的安全性。
3.1.2操作系統的安全
從終端用戶的程序到服務器應用服務、以及網絡安全的很多技術，都是運行在操作系統上的。因此，保證操作系統的安全是整個安全系統的根本。除了不斷增加安全補丁之外，還需要建立一套對系統的監控系統。并建立和實施有效的用戶口令和訪問控制等制度。
3.1.3使用網關
使用網關的好處在于網絡數據包的變換不會直接在內外網絡之間進行，內部計算機必須通過網關。進而才能訪問到Internett這樣操作者便可以比較方便地在服務器上對網絡內部的計算機訪問外部網絡進行限制。
3.1.4使用密鑰管理
在現實中，入侵者攻擊Internet目標的時候，90％會把破譯普通用戶的口令作為第一步。以Unix系統或Linux系統為例，先用“fjnger遠端主機名”找出主機上的用戶賬號。然后用字典窮舉法。
如果這種方法不能奏效，入侵者就會仔細地尋找目標的薄弱環節和漏洞，伺機奪取目標中存放口令的文件shad－OW或者passwd.然后用專用的破解DES加密算法的程序來解析口令。
在內網中系統管理員必須要注意所有密碼的管理。如口令的位數盡可能的要長；不要選取顯而易見的信息做口令；不要在不同系統上使用同一口令；輸入口令時應在無人的情況下進行；口令中最好要有大小寫字母、字符、數字；定期改變自己的口令：定期用破解口令程序來檢測shadow文件是安全。沒有規律的口令具有較好的安全性。
3.2網絡間信息傳播安全
所謂的網絡信息傳播安全主要是指網絡信息在傳播的過程中應保持信息本身的完整性、可用性和機密性。信息網絡的通信是由通信協議堆棧完成的，通信協議大致可分為應用層、傳輸層、網絡層、鏈路層和物理層，采用通信協議分層的方式對網絡通信進行安全控制可滿足信息網絡安全通信的需要，保障信息傳輸的機密性、完整性和可用性，接下來，我們就保證信息傳播安全的技術和方法進行探討。
3.2.1采用數字簽名技術
所謂“數字簽名”就是通過某種加密算法生成一系列符號及代碼組成電子密碼進行簽名，來代替書寫簽名或印章，對于這種電子式的簽名還可進行技術驗證，其驗證的準確度是一般手工簽名和圖章的驗證而無法比擬的。它能驗證出文件的原文在傳輸過程中有無變動。確保傳輸電子文件的完整性、真實性和不可抵賴性。這樣數字簽名就可用來防止有人修改信息等情況的發生，可以進一步保證信息的完整性、保密性，強化身份識別功能和不可抵賴性，同時數字簽名技術還可以提高交易的速度和準確性。
3.2.2數字集群系統網絡技術
數字集群系統的信息安全主要涉及用戶鑒權、加密、分級用戶管理、日志管理、虛擬專網。數字集群系統分為專網運營和共網運營兩種方式。數字集群網絡對于網絡的容量、通信覆蓋率、呼叫建立成功率等都有更高的要求。
數字集群通信系統經常應用于應急通信，因此其業務量具有突發性，擁塞控制對于數字集群通信網絡也就尤其的重要。擁塞控制可以通過多種方式來實現。數字集群網絡的網絡結構還具備更高的抗災變能力，對于重點地區進行基站的雙覆蓋，由于數字集群系統擔負著應急通信的重大使命。因此通常其社會效益要重于經濟效益，因此有必要投入一定的資金來提升網絡的可靠性。
3.2.3采用量子密碼信息加密技術
量子密碼術是密碼學與量子力學結合的產物，這種加密方法是用量子狀態作為信息加密和解密的密鑰。量子的一些神奇性質是量子密碼安全性的根本保證。到目前為止主要有三大類量子密碼實現方案：一是基于單光子量子信道中海森堡測不準原理的方案；二是基于量子相關信道中Bell原理的方案；三是基于兩個非正交量子態性質的方案。
量子密碼的研究進展順利。某些方面尤其是量子密鑰分發已經逐步趨于實用。面對未來具有超級計算能力的量子計算機，現行基于解自然對數及因子分解困難度的加密系統、數字簽章及密碼協議都將變得不安全。而量子密碼術則可達到經典密碼學所無法達到的效果。可以說，量子密碼是保障未來網絡通信安全的一種重要的技術，我們即將進入到一個量子信息時代。
量子計算現狀范文6
關鍵詞：計算機；現狀；前景
中圖分類號：TN95 文獻標識碼：A
1 計算機應用技術的現狀
1.1 計算機用戶增多的緣由
第一，計算機教育從小學階段就已經開始了，不論是城市還是小到鄉村，計算機讓人們在最短時間內了解資訊信息，與整個世界接軌，讓世界發展為一個大通訊集體。第二，電子產品愈發普遍，銷售壓力也隨之而來，打折促銷不可避免，計算機更是其中的代表，更新換代頻繁，種類品牌繁多，是熱門的電子消費品，由于國家家電下鄉政策的實施，也很大程度上促進了電子產品的消費。第三，也是其中最重要的原因，是因為社會在進步，人們的生活水品也有所提高，基于計算機的設施也越來越健全，種種原因累積致使計算機目前在每個家庭中成為了重要的電子產品。
1.2 計算機的用途
就目前來看計算機的用途相當廣泛，可以大致分為幾大類。（1）我們用計算機開展各種各樣的娛樂活動，看電影、聽音樂、玩各種游戲、通訊交友等。（2）使用計算機進行數值計算，計算機廣泛的應用到了科學研究及工程技術需要等方面，這是人們相對熟知的基本類。（3）使用計算機做數據處理、登記、統計、計算、整理等，做成我們需要的形式體現出來，就是信息處理，數據處理同數值計算相比，數據處理的明顯特點是原始數據較多，處理工作量大，時間性強，但是計算公式較為簡單?！坝嬎銠C”顧名思義是用來計算數值的，但在計算機已經遍布世界各個國家每個角落的時候，它已經不再是單單用來科學“計算”的了，它也更多元化，更多的在數據處理方面廣泛使用。計算機將我們的工作時代領入到一個自動化的年代，使用計算機進行文字錄入、排版、制版與打印，與過去使用的鉛字打字相比，打印速度更快，效率更高，且使用操作更加簡單快捷；用計算機通信就是通過局域網或者廣域網進行數據交換，發送或者接收數據報表、圖片文字傳真都很快捷。（4）是利用計算機實現自動化操作，且這一方面也是計算機的重要用途，在我們現代化的生產生活中，使用計算機自動化操作可以提高生產效率，減少人工的浪費，有效提高產品的數量與質量，改變人們的工作環境，一定程度上節約了原材料，大大縮減了生產成本等等方面。（5）體現在產品的設計方面，有很多公司著眼于計算機技術帶來的革命性發展，運用計算機進行輔的設計。計算機輔助技術發展到今天，已經非常的實用化，在整個輔助設計的工程中，計算機技術已經可以獨擋一面，實現了自動化或者半自動化的設計模式。不僅大大的縮短了設計周期，給產品的更新換代提高了效率，還能降低了人力、物力、財力，從根本上節約預算，與此同時，對于產品的質量和作用也突破了傳統的局限，給產品本身帶來了創新和發展。（6）使用過計算機來進行一些教學方面的輔助工作。計算機輔助教學目前被廣泛運用于教育工作當中。憑借其言簡意賅，操作方便的優勢在課堂中扮演的角色越來越重要。（7）是在人工智能領域取得突破。計算機是擁有記憶能力、擅長邏輯計算和推理的智能機器，因此在這種模式下的計算機被稱為人工智能。利用計算機模擬人類的智力活動，可以說是一項突破性的進展。這不僅可以代替人類的部分腦力勞動，還能很大程度上避免計算失誤。
2 計算機的發展趨勢
未來計算機技術會朝著超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發展。盡管受到一些物理極限條件的制約，但是隨著科學技術的發展和科技手段的不斷壯大，計算機的核心部分CPU的性能也將會保持持續的增長態勢。平行處理技術將會得到重點發展，計算機系統在執行多命令，同時對多數據進行處理方面將會不斷完善，這是改進計算機結構、提高計算機越算技術的關鍵所在。與此同時，計算機將會包含更多的智能成分，單單只是具有運算能力已經遠遠達不到人們的要求，多種感知能力、思考能力、判斷能力以及一定的自然語言能力才是人們所希望能夠達到的境界。當然一些傳統的提供自然的輸入手段，比如手寫輸入，也已經滿足不了人們的胃口，讓大家能夠產生身臨其境的體感設備已經逐漸成為主流，一些虛擬現實技術就是這一領域發展的幾種體現。在儲存方面，傳動的磁儲存和光驅儲存在技術上還會得到發展，主要體現在容量方面。截至到目前，新的海量儲存技術已經處于收官階段，新型儲存器每立方厘米的儲存量可以達到十TB。在信息儲存的時限當面，永久性的儲存也不再是天方夜譚，千年存儲器的研發正在緊鑼密鼓的進行當中，這項技術主要致力于儲存器在抗干擾、抗高溫、防震防水防腐蝕等方面的缺陷進行改良，爭取早日實現信息的流芳百世。
硅芯技術的迅猛發展帶來的影響就是硅技術在物理方面逐漸接近于極限，因此，在計算機的研發上，世界各國正在考慮采用新型計算機，把計算機從結構的改革到技術的革命一同產生一次質的飛躍。
目前開發出來的新型計算機主要有以下幾類：
（1）量子計算機。量子計算機在量子力學規律的基礎上，通過高速數學和邏輯運算儲備或者處理的量子物理設備，它利用一種鏈狀分子集合物的特征來表示開與關的狀態，利用激光脈沖來改變分子的形態，使信息沿著聚合物進行移動，從而進行運算。
（2）神經網絡計算機。人腦的總運行速度相當于每秒一千萬億次的電腦功能，可見在人腦發掘方面的潛力有多么巨大。把人類的大腦當做神經網絡來處理，能自行重組計算網絡。根據大腦工作的模型來抽取計算機設計模型，模仿人腦內的神經元機構，將信息儲存在神經元之間的聯絡中，同時采用分布式的網絡，這就是神經網絡計算機的工作基本原理。
（3）化學計算機。其基礎是以微觀碳分子作為信息的載體，實現信息的傳輸和儲存。它具有體積微小、運算速度快、計算能留強等超過人腦思維的優勢，發展前景客觀。
（4）光計算機。光計算機的優勢主要集中在環保方面，是指以光和電作為載體，對信息進行保存和傳輸，能量消耗很低。
結語
美好的愿望需要腳踏實地的工作來完成，需要科研人員的共同努力。在科學技術發展迅速的今天，計算機發展已經成為時代進步的標志，相信在不久的將來，我們預想的新型計算機即將出現在我們的生活當中。
參考文獻
