前言：中文期刊网精心挑选了量子计算现状范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
量子计算现状范文1
量子通信是量子力学和经典通信相结合的产物，其安全性由海森堡测不准定理和不可克隆原理所保障，具有经典通信无法比拟的无条件安全性及对窃听的可检测性。电力系统通信专网，建立了“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的网络与信息安全防御体系，但安全措施主要侧重于业务层和数据安全层面，在底层安全策略和适应未来发展方面存在局限性。由于电力数据对通信安全要求的特殊性，量子通信极有可能是确保电力通信安全的极佳选择。综上，开展量子保密通信技术研究非常有意义。本文首先对量子通信技术进行概述，接着阐述了国内外技术研究现状；最后，根据电力通信业务需求，分析量子通信在电力系统中的应用前景。
2量子通信技术概述
量子通信，广义上是指把量子态的传递，包括：量子密集编码、量子密钥分发和量子隐形传态。其中，量子密集编码用于量子计算机。量子密钥分发，在传送量子态的过程中，光子会经由光纤或自由空间被实际传送到接收方；量子隐形传态，纠缠光子对分处两地，量子态在一处消失后，在另一处被巧妙地重现，而光子本身却不被传送。量子通信，狭义上理解，是量子密钥分配或基于量子密钥分配的安全保密通信。量子密钥分发只是负责产生和分发通信需要的密钥，最终的的数据信息经由加密生成的密文，还是必须经过经典信道进行传输。在量子隐形传态中，同样也要用经典信道将测量的信息传送出去，经典信息与量子信息联合起来才能实现量子隐形传态。因此，量子通信技术除了在窃听检测和通信保密方面具有优势以外，并不能突破经典通信系统在通信速率、距离、抗干扰性能等方面的极限。
3量子通信技术国内外研究现状
量子通信具有高效率和绝对安全等特点，广泛的应用前景吸引众多国家投入人力物力。美国、日本、欧洲多国都成立了专门开展量子技术研究的机构，此外，IBM、HP、NEC、NTT等企业也纷纷加入到量子通信的研究之中。国外量子密钥分配技术专利统计显示，公司、企业申请的专利数占主导地位，科研院所其次，可以看出量子密钥分配技术具有潜在的商业化价值和应用空间。1984年，BennetC.H.和BrassardG.提出第一个量子密钥分发协议（BB84协议），揭开了量子密钥分发研究的序幕。1993年，英国国防部研究局在传输长度为10km的光纤中实现了基于BB84方案的相位编码量子密钥分发。1997年，奥地利的A.Zeilinger小组在室内首次完成量子态隐形传送的原理性实验验证。2001年，瑞士IDQuantique公司推出商用量子密钥分发系统。2004年，瑞士日内瓦大学的Gisin小组推出的“Plug&Play”光纤量子密钥协商系统光纤长度提高到67km，成为世界上首个商用的QKD系统。
国内，量子通信研究同样受到相关部门的大力支持。郭光灿小组：2004年，实现北京-天津125km光纤点对点的量子密钥分发；2007年，实现了基于波分复用的四用户量子密钥分发网络，通信距离达到42.6km；2009年，在安徽芜湖建成世界首个“量子政务网”。2005年，潘建伟小组在世界上首次实现13km自由空间的纠缠分发和量子密钥产生；2008年，实现了三用户的诱骗态量子密钥分发网络；2009年9月，世界上首个全通型量子通信网络建成，首次实现了实时语音量子保密通信。最近几十年，量子通信从理论到实验，再到实用化突破，发展迅速。
4量子通信技术在电力系统中的应用前景
电网规模的不断扩大，电网企业信息化程度日益提高，电网面临的安全风险更多、更大，迫切需要研究新的通信技术，将其应用到电力系统来。量子通信技术具备高效率和绝对安全的优势，将可能成为保护电力系统数据安全的极佳选择。而且，在我国相关的研究和实用化工作也走在世界前列，具有自主知识产权，探索量子通信技术在电力系统中的应用是非常有意义和前瞻性的工作。结合目前电力通信系统和业务系统现状，量子通信技术可以在以下方面开展应用研究：
4.1构建量子加密异地备份数据传输链路目前，各网省公司已大力开展备用调度系统和信息容灾体系的建设，并相继成立了异地数据容灾中心。为确保数据中心之间的数据保密传输，一个安全的加密系统是必需的。量子保密通信的安全性不是基于计算的复杂性，在信息保护和保密通信方面具有天然的优势。使用量子密钥分发链路，在主、备数据中心间进行密钥分发和交换，能够构建高效、安全的异地数据备份传输通道。
4.2构建核心加密通信网电力企业的电脑被攻击，可能引发用电行业的瘫痪，造成社会大面积混乱。传统的防火墙和信息过滤技术无法从根本上解决“黑客”攻击的问题，随着量子通信距离和多用户量子通信技术的突破，利用量子通信技术构建网省地重要调度机构加密通信网，在网络上任意两用户间实现量子密钥的加密通信，将能保证营销、市场、办公等重要业务的安全性。
4.3构建点对点量子加密保护通道线路保护、安稳属于电力生产一区的重要业务，对数据的实时性和安全性要求非常高。现采用的专用光纤、复用2M通道方式能保证数据的实时性，却无法保证绝对安全性。随着量子通信的快速发展，两点间的量子通信技术趋于成熟，两方量子密钥分发通信距离已经能够达到几十公里~百公里级。量子密钥分发技术，使用光量子作为保护、安稳信息的载体，将能极大地保障业务的安全性。
4.4构建加密量子交换网络电话业务是生产指令上传下达的关键工具，是电网安全正常运行的重要通信保障，目前主要采用PCM或交换机放号的方式，在承载网层面未进行安全保证。使用量子交换机实现经典通信网络的交换控制与量子交换网络的控制，可以构建高安全的量子交换网络，防止电话遭窃听和恶意攻击。
4.5应急量子通信当出现冰灾、地震、洪水等自然灾害，光缆、传输设备等电力通信基础设施受到大面积破坏时，现有电力通信网络陷入瘫痪，无法进行有效的应急抢修通信。目前，量子隐形传态技术已经获得16km的实验进展，随着关键量子器件技术的成熟，隐形传态将进入应用阶段。利用隐形传态技术，构建应急环境下的量子卫星通信系统，将对未来的应急抢修提供重要帮助。
5总结
量子计算现状范文2
关键词量子；墨子号；量子通信卫星；量子通信
2016年8月16日凌晨1时40分，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”由我国酒泉卫星发射中心成功发射。全国人们为此欢呼雀跃，各大媒体也争相报道这一科研壮举。目前，我国已经成为世界上首个实现太空一地面量子通信的国家，然而对于普通人来说基于量子物理学发展而来的量子通信技术依然是晦涩难懂的深奥科学。那么，我们便基于量子卫星的发射来谈一谈量子卫星所涉及的基本科学问题。
1量子卫星
1.1量子卫星“墨子号”名称的由来
在我国古代，墨子先生不仅创立了墨家学说，更是在传世的《墨经》一书中提出了“光学八条”的理论。在“光学八条”中不仅描述了我国古代人民对光线的认识，也设计出了我国最早的小孔成像实验，这是我国有关光学研究的基础。为了纪念墨子先生，我国发射的全球首颗量子科学实验卫星便被命名为“墨子号”。
1.2“量子”的定义
在1900年，著名的物理学家普朗克为了解释黑体辐射现象提出了一个假设，即黑体辐射的能量只能取某一基本能量的整数倍。基于这一假设，在之后几十年的研究中，研究者们陆续发现其他物理量也表现出了不连续的量子化现象，那么这些物理量中所存在的最小的基本单位便可以称之为量子。量子理论的提出严重地冲击了古典物理学，到20世纪早期，法国物理学家德布罗意便在普朗克
爱因斯坦的光量子论和玻尔的原子论的启发下建立了量子力学理论。量子力学在现代科学技术中的多个领域中均有应用和突出贡献，而量子通信技术也是基于量子力学发展而来的，对未来科学技术和文明的进步具有重要意义。
1.3量子通信
量子通信是利用量子态和量子纠缠效应进行信息或密钥传输的新型通信方式。量子通信的主要目的便是保证信息传输过程中的无障碍传送和信息安全。而在量子通信技术研究之前，人们为了保证传输信息过程中的安全问题，便选择对所传输的信息进行加密。信息加密便是将我们要传输的信息（“明文”）转化成别人不可识别的乱码（“密文”）。在20世纪前中期，信息加密技术依然有其优越之处，也是人们普遍使用的方法。但是，电子计算机的出现使基于特定参数所建立的密钥并不再安全。随着现代电子计算技术的发展，直至量子计算机的研制成功，计算机的能力急剧加强，那么这种基于基本算法的信息加密技术在量子计算机面前形同虚设。为了保障新时代背景下的信息安全，量子通信技术得到快速发展。量子通信是基于早期的对称密码：“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证明是无条件安全的。随着量子理论的发展，在1984年，科学家Bennett和Brassard首次提出了第一个实用性的量子密码的通信协议，该协议以两者的名字命名。在其后，美国科学家完成了世界上第一个量子信息传输实验，从此量子通信技术进入了蓬勃发展的时期。在1995年，我国中科院物理所在实验室内完成了试验性质的量子信息传输实验。进入21世纪之后，量子通信技术蓬勃发展，先后实现了远距离信息传输和量子密码传输。
量子通信技术在信息传输的安全性和传输能力上具有极大的优势。首先，在利用量子通信技术传输信息的过程中，由于信息的载体是光量子，而光量子的量子状态是难以截获的，因而利用量子通信传输的信息是不可能被盗取的。在现有的技术条件下，利用量子通信技术传输的信息是无条件安全的。其次，在量子通信过程中，量子态隐形传输技术可以实现无障碍通信。所谓的量子m缠态，便是两个相互纠缠的粒子，当其中一个粒子的状态发生变化时，另一个粒子的状态会立即发生相应的变化。这种无视空间距离的和即时的信息传输能力是量子通信的巨大优势。
1.4量子通信卫星
量子通信卫星是量子通信技术中的重要硬件设施。简单来说，量子通信卫星的作用就是为传输的信息分配密钥。量子通信过程中，负载信息的光量子在传输的过程中会逐渐衰减直至消失，因此光量子的传输存在着距离的限制。一般而言，当光量子在空气中传播100km时，光量子的信号已经难以检测到了。但是，量子通信卫星在太空中进行光量子传输时，光信号在到达地表之前仅仅需要经过10km左右的大气层，地面基站可以轻松地收到量子通信卫星发射的信号。量子通信卫星先向地面基站发送量子密钥，经过比对之后建立绝对不可破译的量子密钥，继而拥有相同量子密钥的两个地面基站，便可以把已经加密的信息通过传统的信息传输方式（如互联网、无线电话等）互相传输，而且所传输的信息也是绝对安全的。量子通信卫星的使用可以实现全球距离的信息传输。
2我国量子通信技术的发展
1）我国国家政策和战略布局高度重视量子通信技术的研究和发展。量子通信技术已被列入国家“十二五”科技发展规划纲要中，属于国家重点发展的具有引领新兴产业发展潜力的前沿技术。
2）我国的量子通信技术布局较早，发展较快，成果也更为显著。早在1995年，中科院物理所便在实验室内完成了我国首个的量子密钥分发实验演示。在其后，我国先后成立了中国科学技术大学量子物理与量子信息研究部、中国科学院量子技术与应用研究中心和中国科学院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心。这些研究中学的成立将会进一步推进我国量子通信技术领域的技术进步，使我国的量子通信技术研究始终走在全球前列。
“墨子号”卫星的发射仅仅是开始，在未来更多的量子卫星将会发射升空，进一步为我国建立洲际量子通信，乃至全球量子通信网络。
量子计算现状范文3
1、我国计算机应用的发展现状
1.1 我国计算机拥有量、互联网用户、网站数飞速增长
我国计算机互联网的用户、网站及域名在“九.五”期间飞速增长，据有关部门统计：截止到2002年我国计算机安装台数达到3800万，联网计算机台数达到2083万，互联网用户达到5910万。上述统计的计算机台数都是通用台式机，我国还有上千万台工控机，几亿台嵌式入计算机。我国互联网的快速发展，也推动了计算机应用的网络化。
1.2 电子政务工程全面启动并初见成效
2002年电子政务进入全面的实施阶段，全国政府的采购投资就有350亿元其中硬件250亿，软件45亿，信息服务55亿元，比同期增长25％，2002年7月国信办公布了关于我国电子政务建设的指导意见，包含以下措施：(1)建立两个统一的电子政务网络平台，用内网处理办公，外网处理部门间及公众、企业服务义务。(2)推进12项金字工程的建设，（金税、金关、金财、金审等）。(3)加快重要战略性。
1.3 我国电子商务的环境继续进行改善
我国发展电子商务的环境（网络基础建设等的运行环境、、市场环境网上支付、法律环境信息安全、认证中心建设等条件）逐步得到完善，国家有关电子商务的政策、法规已出台，已成为电子商务发展建立的基本的条件。网络带宽的增加，国际出口的带宽总量2002年比2001年增加23.5％；全国现代化支付系统取得了实质性进展，2002年lO月8日大额的实时支付系统在北京、武汉两地已成功投入运行，2003年2月底已完成在上海、天津、济南、沈阳、西安、成都、深圳、海口等11个经济发达的主要城市得到推广，初步形成了一个全国性的跨行、跨地区的银行卡信息交换网络。
2、我国计算机应用发展中存在的问题
2.1 我国计算机应用水平低
企业信息化水平低，上网企业和上网家庭数量还是较少，信息技术在企业和家庭中的应用尚不够普及。同发达国家及发展中国家相比都还有很大的差距，据国家统计中心研究分析，我国的信息化能力不仅远落后于美日等发达国家，也落后于新加坡、菲律宾、韩国、埃及、印度等发展中国家；网民占人口的比例瑞典达67％，德国49％，瑞士60％，我国仅为3%。
2.2 国内计算机应用发展很不平衡
各地区的信息化指数高低相差20多倍，互联网用户、计算机拥有量在东西部地区、大陆和台湾地区的差距很大，台湾的互联网用户有540万，网民占人口的比例达26％，连网的主机达85万台，50％的企业已开展电子商务，大陆开展电子商务的企业还不到10％。
2.3 我国的信息产业尚不能完全满足信息化发展
计算机应用对软硬件产品的需求，国产化产品的技术水平和市场占有率较低，重大的应用工程和大型的应用系统所用的软硬件产品主要是靠国外公司，科技成果的转化速度较慢，系统的集成，信息的服务水平还有待提高，计算机应用的有关标准、规范既缺乏又不统一，急需有待加强。
2.4 计算机的应用、信息化的市场经济和政策法律尚待完善
目前还缺乏有力的技术、经济政策来推动信息技术的广泛应用，信息化的组织领导和管理体制尚待完善和加强，有关市场管理的法律法规、社会的信用体系还未完全进行建立，同时电子商务的发展所需要的市场环境还不完善。
2.5 企业的管理体制、机制、管理理念和组织机构等不能适应市场经济的要求
部分领导对信息技术应用的重要性、紧迫性还没有足够的认识。企业采用的信息技术等高新技术还缺少内在的动力、人力、财力和物力。基础工作的薄弱，信息技术人才，尤其是既懂信息技术又懂行业业务技术的复合型人才，更是缺少，广大职工的信息意识和信息技术应用知识欠缺，职工的文化素质急待提高。
3、计算机的发展趋势
3.1 量子计算机
量子计算机是一类遵循量子力学规律，并进行高速数学与逻辑运算、存储及处理的量子物理设备。当某个设备是由两子元件组装，处理与计算的是量子信息，且运行的是量子算法时，这样的计算机就称为量子计算机。
3.2 神经网络计算机
人脑总体的运行速度相当于每秒1000万亿次的电脑功能，可将生物大脑神经网络看作一个大规模的能紧密耦合的、并行处理的、能自行重组的计算网络。从大脑工作的模型中抽取计算机的设计模型，用许多处理机来模仿人脑的神经元机构，把信息存储在神经元之间的联络中，同时采用大量的并行分布式的网络就构成了神经网络计算机。
3.3 化学计算机
在运行机理上，化学计算机以化学制成品中的微观碳分子作为其信息载体，来实现信息的传输与储存。所以，它具有更小的体积，更快的运算速度，以及巨大的计算机能力，其信息传输的速度甚至有可能比人脑的思维速度还要快若干倍，具有着十分诱人的发展前景。
3.4 光计算机
光计算机是指以光、电作为介质与载体，对信息进行保存与传输的计算机。光计算机也是一个相对环保的产业，能量消耗很低。
3.5 生物计算机
人体细胞吸收营养进行补充能量，因此不需要外界的能源，它将成为能够植入人体内而成为帮助人类学习、思考、发明、创造的最理想的伙伴。此外，由于生物芯片内流动电子间的碰撞问题可能极小，几乎不存在电阻，因此生物计算机机的能耗极小。
4、结语
科学的发展，人类的进步，历史上的新生事物都要经过一个从无到有的艰难历程，经过一代又一代科学家们的不断努力，未来的计算机将一定会是更加方便人们学习、工作、生活的好伴侣。
量子计算现状范文4
【关键词】计算机应用；现状；发展趋势
中图分类号：O434 文献标识码： A
一、前言
随着现代信息技术的不断发展，我国的计算机行业发展迅速，并且取得了前所未有的成就，推动着我国各行业的发展。计算机在各行业都得到广泛的应用，计算机的发展也将不断的前进。
二、计算机应用技术的概述
1、计算机应用技术的概念。所谓的计算机应用技术就是指研究计算机应用于社会中各个行业和领域的理论、技术、方法以及系统的一门边缘性的学科，它计算机学生的组成的很重要的一部分，它也是促进计算机学科与其他学科有效融合的一个载体。通常情况下，计算机应用的分类一般分为数值计算领域和非数值应用领域两大类，这两大领域都具备着自身独特的特点，但对于促进科学技术的进步都是有着重要的作用的。
2、计算机应用技术的发展情况。我国计算机的最开始是在上个世纪40年代中期出现的，在这个阶段计算机应用情况还都是数值领域的计算机应用，主要都应用于国防武器的生产和研发方面。之后，从20世纪50年代计算机逐渐向非数值应用的领域发展，其主要都应用于企业信息管理、工商业事物处理以及数据处理等方面。从20世纪70年代开始，计算机已经被广泛的应用到了社会经济等更多的领域了，随着我国计算机应用技术的不断发展，计算机应用技术现阶段已经被广泛的应用到了服务行业、农业以及文化教育行业中了，同时计算机也已经走入到了人们的家庭生活中了。近些年来，计算机应用技术与网络技术也已经很好的结合到一起，这也大大的促进了计算机应用技术的快速发展，也加快了信息化社会的发展速度。
三、我国计算机应用发展现状及存在的问题
1、我国计算机应用发展现状
我国计算机拥有量、互联网用户、网站数飞速增长。我国计算机互联网用户、网站及域名“九.五”期间飞速增长。在各个领域都取得了长足的发展。但是也有相对不足之处。
（1）发展中的成效。①农业科技领域：计算机在农业中已建成全国的农业生产流通信息网络，开通农业科技信息网络，农村供求信息全国联播系统每月颁布信息6千条，内容详查13万条，中国农业信息网每月点击已达1千万次。②文艺创作领域：计算机在文艺创作、影视制作中，三维动画技术的应用也很广泛。③医疗系统领域：医疗系统同时也需要计算机的辅助，如启动金为工程，辅助治疗等。④公安系统领域：公安系统网络建设取得实质性进展，网上追捕逃犯，已抓获20几万逃犯，法院系统办公自动化水平显著提高。⑤辅助教学领域：计算机的辅助教学，远程教育迅速发展，统计显示全国约10万多所中小学已经普及计算机课，一万多所中小学已建成校园网，67所网上大学。⑥日常生活领域：计算机在近几年的人们的生活工作方式和购物习惯上的影响也是非常大的，人们的生活更加的便洁，工作更加的高效。
（2）发展中存在的不足。①我国信息产业发展滞后：我国信息产业尚不能完全满足信息化发展与计算机应用对软硬件产品的需求。重大应用工程与大型应用系统所用的软硬件产品主要依靠国外公司，科技成果转化速度慢。②相关政策法规尚待完善：计算机应用、信息化的市场经济和政策法律环境尚待完善。③区域发展不平衡：国内计算机应用发展很不平衡，和地区信息化指数高低相差20多倍，互联网用户及计算机拥有量在东西部地区、大陆与台湾地区差距很大台湾互联网用户有540万，网民占人口比例达26%，连网主机85万台，企业有50%已开展电子商务，大陆开展电子商务企业不到10%。④我国计算机应用水平整体偏低：我国计算机应用水平低，上网企业与上网家庭数量还较少，企业信息化水平低。⑤与与市场经济的需求还有差距：企业管理体制、机制、管理理念与组织机构尚不能适应市场经济的要求。企业采用信息技术尚缺少内在的动力、人力、财力、和物理。基础工作薄弱，信息技术人才欠缺，职工文化素质亟待提高。
2、存在的问题
虽然计算机的普及给人们的生活带来了方便，但与此同时，在其发展过程中，还存在很多问题，主要包括：首先，国家在宏观战略上缺乏相应的规划及技术政策指导。其次，计算机标准体系尚未建立，电子商务标准有待加强，缺少相应的网络犯罪法律法规。再次，当前，计算机在我国的发展处于较低的水平，计算机的普及率有待提高。此外，计算机在我国不同地区的发展是不平衡的。主要体现在东部发达地区计算机普及率较高，而西部欠发达地区计算机普及率较低。最后，我国企业的信息化水平有待提高。目前，国家重大的计算机项目及软硬件都是依靠进口，自主研发的系统较少，缺乏竞争力。部分企业缺乏对计算机的足够重视，缺少专业的计算机人员。
四、计算机发展趋势
1、光计算机的各种优点
第一，光器件允许通过的光频率高，范围大，也就是所库存的带宽非常大，传输和处理的信息量极大，两束光要发生干涉，必须频率相同，振动方向一致和有不变的初始位相差。因此，同一根光导纤维中能并行地传输很多很多波长不同或波长相同但振动方向不同的光波，它们之间不会发生干涉。第二，信息传输中畸变和失真小，信息运算速度高。光和电在介质中传播速度都极快，但光和电不同，光计算机是“F我”导线计算机，光在光介质中传输不存在寄生电阻，电容和电感问题，光器件又无接地电位差，因此，传输所造成的信息畸变和的失真较小，光器件的开关速度比电子器件快得多。第三，光传输和转换时，能量消耗极低，尽管集成电路中的电流十分微弱，但由于集成度的提高，功耗仍然是个大问题。光计算机却不同，除了激光源需要一定的能量以外，光在传输和转换时，能量消耗却极低。
2、量子计算机
量子计算机的优越性在于它具有进行“平行”运算处理的能力。如果某人需要从一个有几百个办公室的大楼中寻找一份遗失的文件，用传统计算机的串行方式寻找就要逐个办公室去进行搜索，但是量子计算机能够按照某人寻找文件的条件和要求迅速“复制”出代表人自己以及与他自己相同的“副本”，同时进入大楼的每一个办公室进行文件的寻找工作，最后，其中一个“副本”找到了该文件。那时，除了找到文件的那个“副本”之外，所有代表某人的其他副本都将自动消失。量子计算机在寻找广播电台搜索地址方面的优越能力对因特网系统的发展具有很大好处。因特网的网址数据库很大，应用量子计算机进行搜索的运算速度优势将更为显著。如果要在1亿个网址中搜索某一个网址，应用传统计算机大约需要进行5000万次的运算才能找到该网址。然而，应用量子计算机大概只可能找到该网址。数据库搜索是计算机技术中的一个重要的基础任务，所以量子计算机将对于大批量计算机数据的处理任务产生重大影响。
3、化学计算机
化学计算机在运行机理上，它以化学制成品中的微观碳分子作信息载体，来实现信息的传输和储存。因此，它具有更小的体积，更快的运算速度和巨大的计算机能力，其信息传输速度甚至有可能比人脑思维速度还要快若干倍，具有十分诱人的发展前景。
4、生物计算机
生物计算机具有生物活性，能够和人体的组织有机地结合起来，尤其是能够与大脑和神经系统相连，这样，生物计算机就可直接接受大脑的综合指挥，成为人脑的辅助装置或扩充部分。
5、人体细胞吸收营养补充能量，因而不需要外界能源，它将成为能植入人体内成为帮助人类学习，思考，创造，发明的最理想的伙伴。另外，由于生物芯片内流动电子间碰撞的问题可能极小，几乎不存在电阻，所以生物计算机机的能耗极小。把生物学和工程学结合起来制造生物计算机已不再是天方夜谭。
五、结束语
近年来计算机技术发展迅速，为我国的发展带来巨大的动力，同时也日益改变着人们的生活方式，推动人类的发展。计算机应用的未来发展趋势将是非常的前景，相信未来计算机会更好。
参考文献
[1]刘清.浅谈我国计算机的应用现状及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用，2012.
[2]龚炳铮.我国计算机应用发展的回顾与展望[J].自动化博览，2003.
[3]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状及趋势[J].科技创新与应用，2012.
量子计算现状范文5
关键词：通信工程；发展现状；网络安全；解决对策
1发展现状
我国通信工程专业是源于电机系电机工程专业，并由有线电、无线通信、电子技术等专业相互渗透、相互补充而发展起来的一门综合产业。在20世纪的初期，我国的多所大学就曾经先后建立过“无线电门”和“电讯组”，建国以后，我国高等学校在苏联高等教育的基础上，对各高校的电机系和电机工程专业进行大规模的调整，为现代通信工程技术的人才培养积蓄着雄厚的力量。
通信工程在我国真正地进入快速发展是在20世纪80年代，这个时期从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风。为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力，也是从这时起，通信工程专业有了它现在的名称。大量的技术成果如：晶体纤维生长与晶体光纤器件的研究，光纤高温传感器、光纤环形腔的细度及环形激光器的研究，窄线宽可调谐半导体激光器及相关技术等都走在了世界的前沿。
2存在的问题
随着信息技术的广泛应用。人类社会经历着一场前所未有的全方位的深刻变革，网络通信已广泛地应用于政治、军事，经济及科学等各个领域，它改变了传统的事务处理方式，对社会的进步和发展起着很大的推动作用，与此同时，人们也越来越意识到信息安全的重要性，因此，信息在网络通信中的安全性、可靠性日趋受到通信网络设计者与网络用户的重视。
鉴于信息安全开始对国家安全产生了重大的影响，需要准确认识信息安全的基本问题与表现方式，清晰了解保障信息安全所依赖的信息网络化的客观规律。从而做到有的放矢，以便真正发挥作用，在这里我们着重讨论通信工程中的网络通信安全。网络通信安全一般是指网络信息的机密性、完整性、可用性、真实性、实用性、占有性。从技术层面上来看，反映在物理安全、运行安全、数据安全、内容安全四个不同的层面中。而现在网络通信的安全问题可以大体分为；内网通信安全和网络问信息传播安全两个方面。
3解决对策
3.1内网通信安全
3.1.1采用安全交换机
由于内网的信息传输采用广播技术，数据包在广播域中很容易受到监听和截获，因此需要使用安全交换机。利用网络分段及VLAN的方法从物理上或逻辑上隔离网络资源，以加强内网的安全性。
3.1.2操作系统的安全
从终端用户的程序到服务器应用服务、以及网络安全的很多技术，都是运行在操作系统上的。因此，保证操作系统的安全是整个安全系统的根本。除了不断增加安全补丁之外，还需要建立一套对系统的监控系统。并建立和实施有效的用户口令和访问控制等制度。
3.1.3使用网关
使用网关的好处在于网络数据包的变换不会直接在内外网络之间进行，内部计算机必须通过网关。进而才能访问到Internett这样操作者便可以比较方便地在服务器上对网络内部的计算机访问外部网络进行限制。
3.1.4使用密钥管理
在现实中，入侵者攻击Internet目标的时候，90％会把破译普通用户的口令作为第一步。以Unix系统或Linux系统为例，先用“fjnger远端主机名”找出主机上的用户账号。然后用字典穷举法。
如果这种方法不能奏效，入侵者就会仔细地寻找目标的薄弱环节和漏洞，伺机夺取目标中存放口令的文件shad－OW或者passwd.然后用专用的破解DES加密算法的程序来解析口令。
在内网中系统管理员必须要注意所有密码的管理。如口令的位数尽可能的要长；不要选取显而易见的信息做口令；不要在不同系统上使用同一口令；输入口令时应在无人的情况下进行；口令中最好要有大小写字母、字符、数字；定期改变自己的口令：定期用破解口令程序来检测shadow文件是安全。没有规律的口令具有较好的安全性。
3.2网络间信息传播安全
所谓的网络信息传播安全主要是指网络信息在传播的过程中应保持信息本身的完整性、可用性和机密性。信息网络的通信是由通信协议堆栈完成的，通信协议大致可分为应用层、传输层、网络层、链路层和物理层，采用通信协议分层的方式对网络通信进行安全控制可满足信息网络安全通信的需要，保障信息传输的机密性、完整性和可用性，接下来，我们就保证信息传播安全的技术和方法进行探讨。
3.2.1采用数字签名技术
所谓“数字签名”就是通过某种加密算法生成一系列符号及代码组成电子密码进行签名，来代替书写签名或印章，对于这种电子式的签名还可进行技术验证，其验证的准确度是一般手工签名和图章的验证而无法比拟的。它能验证出文件的原文在传输过程中有无变动。确保传输电子文件的完整性、真实性和不可抵赖性。这样数字签名就可用来防止有人修改信息等情况的发生，可以进一步保证信息的完整性、保密性，强化身份识别功能和不可抵赖性，同时数字签名技术还可以提高交易的速度和准确性。
3.2.2数字集群系统网络技术
数字集群系统的信息安全主要涉及用户鉴权、加密、分级用户管理、日志管理、虚拟专网。数字集群系统分为专网运营和共网运营两种方式。数字集群网络对于网络的容量、通信覆盖率、呼叫建立成功率等都有更高的要求。
数字集群通信系统经常应用于应急通信，因此其业务量具有突发性，拥塞控制对于数字集群通信网络也就尤其的重要。拥塞控制可以通过多种方式来实现。数字集群网络的网络结构还具备更高的抗灾变能力，对于重点地区进行基站的双覆盖，由于数字集群系统担负着应急通信的重大使命。因此通常其社会效益要重于经济效益，因此有必要投入一定的资金来提升网络的可靠性。
3.2.3采用量子密码信息加密技术
量子密码术是密码学与量子力学结合的产物，这种加密方法是用量子状态作为信息加密和解密的密钥。量子的一些神奇性质是量子密码安全性的根本保证。到目前为止主要有三大类量子密码实现方案：一是基于单光子量子信道中海森堡测不准原理的方案；二是基于量子相关信道中Bell原理的方案；三是基于两个非正交量子态性质的方案。
量子密码的研究进展顺利。某些方面尤其是量子密钥分发已经逐步趋于实用。面对未来具有超级计算能力的量子计算机，现行基于解自然对数及因子分解困难度的加密系统、数字签章及密码协议都将变得不安全。而量子密码术则可达到经典密码学所无法达到的效果。可以说，量子密码是保障未来网络通信安全的一种重要的技术，我们即将进入到一个量子信息时代。
量子计算现状范文6
关键词：计算机；现状；前景
中图分类号：TN95 文献标识码：A
1 计算机应用技术的现状
1.1 计算机用户增多的缘由
第一，计算机教育从小学阶段就已经开始了，不论是城市还是小到乡村，计算机让人们在最短时间内了解资讯信息，与整个世界接轨，让世界发展为一个大通讯集体。第二，电子产品愈发普遍，销售压力也随之而来，打折促销不可避免，计算机更是其中的代表，更新换代频繁，种类品牌繁多，是热门的电子消费品，由于国家家电下乡政策的实施，也很大程度上促进了电子产品的消费。第三，也是其中最重要的原因，是因为社会在进步，人们的生活水品也有所提高，基于计算机的设施也越来越健全，种种原因累积致使计算机目前在每个家庭中成为了重要的电子产品。
1.2 计算机的用途
就目前来看计算机的用途相当广泛，可以大致分为几大类。（1）我们用计算机开展各种各样的娱乐活动，看电影、听音乐、玩各种游戏、通讯交友等。（2）使用计算机进行数值计算，计算机广泛的应用到了科学研究及工程技术需要等方面，这是人们相对熟知的基本类。（3）使用计算机做数据处理、登记、统计、计算、整理等，做成我们需要的形式体现出来，就是信息处理，数据处理同数值计算相比，数据处理的明显特点是原始数据较多，处理工作量大，时间性强，但是计算公式较为简单。“计算机”顾名思义是用来计算数值的，但在计算机已经遍布世界各个国家每个角落的时候，它已经不再是单单用来科学“计算”的了，它也更多元化，更多的在数据处理方面广泛使用。计算机将我们的工作时代领入到一个自动化的年代，使用计算机进行文字录入、排版、制版与打印，与过去使用的铅字打字相比，打印速度更快，效率更高，且使用操作更加简单快捷；用计算机通信就是通过局域网或者广域网进行数据交换，发送或者接收数据报表、图片文字传真都很快捷。（4）是利用计算机实现自动化操作，且这一方面也是计算机的重要用途，在我们现代化的生产生活中，使用计算机自动化操作可以提高生产效率，减少人工的浪费，有效提高产品的数量与质量，改变人们的工作环境，一定程度上节约了原材料，大大缩减了生产成本等等方面。（5）体现在产品的设计方面，有很多公司着眼于计算机技术带来的革命性发展，运用计算机进行辅的设计。计算机辅助技术发展到今天，已经非常的实用化，在整个辅助设计的工程中，计算机技术已经可以独挡一面，实现了自动化或者半自动化的设计模式。不仅大大的缩短了设计周期，给产品的更新换代提高了效率，还能降低了人力、物力、财力，从根本上节约预算，与此同时，对于产品的质量和作用也突破了传统的局限，给产品本身带来了创新和发展。（6）使用过计算机来进行一些教学方面的辅助工作。计算机辅助教学目前被广泛运用于教育工作当中。凭借其言简意赅，操作方便的优势在课堂中扮演的角色越来越重要。（7）是在人工智能领域取得突破。计算机是拥有记忆能力、擅长逻辑计算和推理的智能机器，因此在这种模式下的计算机被称为人工智能。利用计算机模拟人类的智力活动，可以说是一项突破性的进展。这不仅可以代替人类的部分脑力劳动，还能很大程度上避免计算失误。
2 计算机的发展趋势
未来计算机技术会朝着超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到一些物理极限条件的制约，但是随着科学技术的发展和科技手段的不断壮大，计算机的核心部分CPU的性能也将会保持持续的增长态势。平行处理技术将会得到重点发展，计算机系统在执行多命令，同时对多数据进行处理方面将会不断完善，这是改进计算机结构、提高计算机越算技术的关键所在。与此同时，计算机将会包含更多的智能成分，单单只是具有运算能力已经远远达不到人们的要求，多种感知能力、思考能力、判断能力以及一定的自然语言能力才是人们所希望能够达到的境界。当然一些传统的提供自然的输入手段，比如手写输入，也已经满足不了人们的胃口，让大家能够产生身临其境的体感设备已经逐渐成为主流，一些虚拟现实技术就是这一领域发展的几种体现。在储存方面，传动的磁储存和光驱储存在技术上还会得到发展，主要体现在容量方面。截至到目前，新的海量储存技术已经处于收官阶段，新型储存器每立方厘米的储存量可以达到十TB。在信息储存的时限当面，永久性的储存也不再是天方夜谭，千年存储器的研发正在紧锣密鼓的进行当中，这项技术主要致力于储存器在抗干扰、抗高温、防震防水防腐蚀等方面的缺陷进行改良，争取早日实现信息的流芳百世。
硅芯技术的迅猛发展带来的影响就是硅技术在物理方面逐渐接近于极限，因此，在计算机的研发上，世界各国正在考虑采用新型计算机，把计算机从结构的改革到技术的革命一同产生一次质的飞跃。
目前开发出来的新型计算机主要有以下几类：
（1）量子计算机。量子计算机在量子力学规律的基础上，通过高速数学和逻辑运算储备或者处理的量子物理设备，它利用一种链状分子集合物的特征来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的形态，使信息沿着聚合物进行移动，从而进行运算。
（2）神经网络计算机。人脑的总运行速度相当于每秒一千万亿次的电脑功能，可见在人脑发掘方面的潜力有多么巨大。把人类的大脑当做神经网络来处理，能自行重组计算网络。根据大脑工作的模型来抽取计算机设计模型，模仿人脑内的神经元机构，将信息储存在神经元之间的联络中，同时采用分布式的网络，这就是神经网络计算机的工作基本原理。
（3）化学计算机。其基础是以微观碳分子作为信息的载体，实现信息的传输和储存。它具有体积微小、运算速度快、计算能留强等超过人脑思维的优势，发展前景客观。
（4）光计算机。光计算机的优势主要集中在环保方面，是指以光和电作为载体，对信息进行保存和传输，能量消耗很低。
结语
美好的愿望需要脚踏实地的工作来完成，需要科研人员的共同努力。在科学技术发展迅速的今天，计算机发展已经成为时代进步的标志，相信在不久的将来，我们预想的新型计算机即将出现在我们的生活当中。
参考文献
