前言：中文期刊网精心挑选了量子计算报告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。
量子计算报告范文1
Mirco A.Mannucci The University of Queensland,Australia
Quantum Computing for
Computer Scientists
2008, 384pp.
Hardcover
ISBN 9780521879965
N.S.扬诺夫斯基等著
量子计算是计算机科学、数学和物理学的交叉学科。在跨学科研究领域中,量子计算开创了量子力学的许多出人意料的新方向,并拓展了人类的计算能力。本书直接引领读者进入量子计算领域的前沿,给出了量子计算中最新研究成果。该书从必要的预备知识出发,然后从计算机科学的角度来介绍量子计算,包括计算机体系结构、编程语言、理论计算机科学、密码学、信息论和硬件。
全书由11章组成。1.复数,给出了复数的基本概念、复数代数和复数几何;2.复向量空间,以最基本的例子Cn空间引入,介绍了复向量空间的定义、性质和例子,给出了向量空间的基和维数、内积和希尔伯特空间、特征值和特征向量、厄米特矩阵和酉矩阵、张量积的向量空间;3.从古典到量子的飞跃,主要内容有古典的确定性系统、概率性系统、量子系统、集成系统;4.基本量子理论,主要有量子态、可观测性、度量和集成量子系统;5.结构框架,主要包括比特和量子比特、古典门、可逆门和量子门;6.算法,包括Deutsch算法、Deutsch-Jozsa算法、Simon的周期算法、Grover搜索算法和Shor因子分解算法;7.程序设计,包括量子世界的程序设计、量子汇编程序设计、面向高级量子程序设计和先于量子计算机的量子计算;8.理论计算科学,包括确定和非确定计算、概率性计算和量子计算;9.密码学,包括古典密码学、量子密钥交换的三个协议(BB84协议、B92协议和EPR协议)、量子电子传输;10.信息论,主要内容有古典信息和Shannon熵值、量子信息和冯•诺依曼熵值、古典和量子数据压缩、错误更新码;11.硬件,主要包括量子硬件的目标和挑战、量子计算机的实现、离子捕集器、线性光学、NMR与超导体和量子器件的未来。最后给出了5个附录,附录A量子计算的历史,介绍了量子计算领域中的重要文献;附录B习题解答;附录C 使用MATLAB进行量子计算实验;附录D 了解量子最新进展的途径:量子计算的网站和文献;附录E选题报告。
本书适合计算机科学的本科学生和相关研究人员,也适合各级科研人员自学。
陈涛,硕士
(中国传媒大学理学院)
Chen Tao,Master
量子计算报告范文2
人物篇――兴趣使然躬耕物理
1994年7月毕业于南京大学物理系；1999年在中科院物理所获博士学位；1999年9月至2001年7月在清华大学高等研究中心完成博士后研究工作；2001年起在北京师范大学任教。
这就是寇谡鹏的求学、治学之路：水到渠成、充实而不平庸。早在青少年时期，寇谡鹏就对物理产生了浓厚的兴趣，对科研发自心底的热爱。当时，物理学在国内很有影响力，全国到处都在宣传像李政道、杨振宁这些获得诺贝尔奖的华裔物理学家，国内很多优秀学生在大学阶段都选择了攻读物理，寇谡鹏也是其中之一。但是，他的选择却并非跟风的盲目之举，而是基于发自心底的对物理学科的热爱，他说， “只有真正的兴趣使然，才会深入的、耐得住寂寞的钻研学问”。
也正是由于兴趣使然，寇谡鹏学习刻苦、成绩优异，在中国科学院物理研究所攻读博士学位期间，他被评为中国科学院研究生院优秀研究生，曾获得中国科学院院长奖学金优秀奖。
1999年，寇谡鹏进入清华大学高等研究中心做博士后研究工作，那里有世界一流大学的研究模式和条件，有宽松自由的学术环境，在那里，寇谡鹏结识了当今华人物理界的众多精英，采访中他就反复提及翁征宇、文小刚等人的名字，称赞他们在物理研究中的杰出成就。和众多大师级的人物近距离的接触，也增加了他们之间合作的机会。2004年，寇谡鹏作为北京师范大学物理学科学术带头人的培养对象，在“杰出青年学者数学物理研修项目”资助下被派往美国麻省理工学院研修，合作导师就是文小刚教授。
刻苦求索，玉汝于成。多年来，寇谡鹏始终瞄准理论物理的前沿尖端方向做研究，他的研究领域涉及强关联电子系统、高温超导理论、介观物理、量子场论、拓扑序和拓扑量子计算等。至今，他已在强关联电子系统、高温超导体机制、拓扑量子态等研究领域中取得了若干创造性的成果，在国际国内重要期刊60余篇，其中美国物理评论快报（PRL）3篇、美国物理评论（PR）27篇、欧洲物理快报（EPL）3篇。目前主持国家自然科学基金一项，科技部973项目量子调控子项目两项，主持博士点基金（博导类）一项，国内、国际学术会议邀请报告近二十余次。并担任美国物理评论快报、美国物理评论、中国科学、中国物理、理论物理通讯、物理学报、物理学前沿等国际、国内杂志审稿人。
科研篇――瞄准前沿发展尖端
一心做学问、专注自己有兴趣的领域，也使寇谡鹏得到了同行的认可，入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”并获得第十三届茅以升北京青年科技奖。以下是他的代表性成果：
在拓扑序的分类及拓扑量子相变研究中，发现了一类二维Z2拓扑数，可以利用这种新的拓扑数对拓扑序、拓扑超导进行分类，另外，还发现Z2拓扑序可以由MutuaI-Chern-Simons场论描述，包括拓扑简并、手征边缘态等。获得完整的有效理论可以使得我们很方便的描述拓扑序的低能物理行为。还利用分数量子霍尔态中的hierarchy theory提出了Mutual Chern-Simons Landau-Ginzburg方法，得到了一类拓扑序量子相变的普适性原理。还运用对偶方法得到了基于自旋模型的Z2拓扑序的量子相变的一些严格结果，通过引入了闭弦算符描述该相变，发现这类量子相变开弦和闭弦的对偶关系。
在拓扑量子计算中，提出了一种新的拓扑量子计算方案，通过控制拓扑序基态的量子隧道效应进行拓扑量子计算，解决了如何控制拓扑序基态的难题。为此系统化的研究了拓扑序的量子隧道效应，在此基础上进一步提出更适合进行拓扑量子计算的表面码的拓扑量子计算方案，该工作被多个虚拟网络杂志多次选录。
在相互作用电子系统中的新奇量子态领域，系统化的研究了一类关联费米系统：Nodal绝缘体。这是在六角格子或丌-磁通格子中的相互作用电子系统。发现在金属绝缘体转变附近可能存在一种新的物态：nodal自旋液体，一种具有自旋旋转对称性、又有空间平移对称性的非磁绝缘体。发现其中的拓扑元激发是无质量的费米激发，存在电荷自旋分离现象。相关工作作为“Review article”被邀请写入Nova science Publishers的新书“Insulators：Types，Properties and Uses”。另外，基于关联拓扑绝缘体，从理论上预言了可能存在的三种新奇量子态：手征自旋液体、拓扑自旋密度波、复合自旋液体。其中，复合自旋液体态不同于已知的所有自旋液体，其元激发为电子和skyrmion拓扑激发的复合体，没有自旋电荷分离。
在高温超导体的拓扑理论领域，从高温超导体的微观模型出发，得到了一个有效场论模型。利用随机重整化群技术研究了高温超导体绝缘体一超导转变的物理机制，发现该转变的物理本质是一个量子临界点，在该量子临界点发生对偶禁闭退禁闭转变。并在此基础上解释了高温超导体中条纹相不稳定性的起源。另外，从低能有效场论出发，预言在赝能隙区，在外加电磁场的情况下，高温超导体存在守恒的无耗散自旋流。
树人篇――用心育人凝练队伍
人才培养方面，寇谡鹏每年讲授本科生基础课“电磁学”将前沿知识融入教学中，取得了很好的教学效果，同时指导了十多个本科毕业论文和两个本科生校级科研基金项目。另外参与教学改革：主持校级精品课“电磁学”，还参与北京市精品课“固体物理”和北师大“电磁学网络课程”的建设。因此，他于2006年获得北京师范大学励耘奖优秀青年教师奖二等奖，2007年获得北京市教育创新标兵。
大学教育是高层次的教育，寇谡鹏讲课不仅重视系统性、清晰性和层次性，更重要的是在教学中独具匠心，采用“渗透现代物理前沿”的教学模式，创新人才培养模式。渗透现代前沿的教学模式关键在于采取理论学习和科研相结合的方式，使学生进行“有目的”的学习。面对一年级的本科生他大胆介绍物理专业国内外发展的最新动态，让学生不仅了解物理的过去、现在而且可以畅想未来。通过生动的多媒体课件直观地介绍，充分发挥老师的主导作用和学生的主动性。他认为物理教学应开阔而非僵化学生的思维。现代物理的思想与方法渗透于日常教学中，让学生尽可能多地接触学科前沿，开阔学生视野，激发学生兴趣，并启发他们学会如何“发现”物理问题，分析问题，讨论解决问题，有利于激发创造性。
量子计算报告范文3
第一场演讲提到的完全是理论设想，认为诸如难以捉摸的、被认为是物质的质量之源的希格斯玻色子一类的物质可能会在名为自旋冰的晶体中微量出现；第二场演讲则较为具体，可能是自70多年前首次设想出这么一种虚构粒子以来，人们第一次亲眼看到。
自旋冰因这类晶体中量子力学旋转顺序得名，它模拟了普通水冻冰块中的氢原子。2008年，人们发现这些晶体拥有磁单极子――单级“电子”，可以像电荷一样围绕自旋冰运动，由此，自旋冰便引起人们重视。这种现象令人震惊，因为以往我们总习惯性地认为磁荷总是固定地以北极和南极成对整体出现的。
现在，包括Stephen Powell在内的理论学家们认为，自旋冰另有高招。Stephen Powell认为，在特定环境下，自旋冰会向一个更具秩序的状态转变，这种转变可以用一种数学方法描述出来，而这种数学方法以前也同样用来描述早期宇宙所经历的转变事件，当时希格斯玻色子产生了其他基本粒子的质量。如果这样的话，自旋冰中就可能潜藏着一种与希格斯玻色子十分相似的物质。
集体激发
在波士顿会议上做报告的第二个实验室的结果却非常具有实践性，为人类史上一个跨越了近一个世纪的奇妙故事翻开了新篇章。
70多年前，意大利物理学家Ettore Majorana对费米子背后的理论进行了研究。费米子是一种粒子，包含了电子和夸克――物质的基本构成要素。这类粒子中每个都具有相对等的反物质。实际上，这类粒子与其反物质是相同的，只是两者所拥有的电荷相反。
粒子与其反物质粒子一旦接触，通常就会发生湮灭反应。但是在1937年，Majorana提出了一个当时看来很奇特的数学问题：没有电荷的费米子可能也有反粒子存在――该反粒子具有的电荷也是零。这样的粒子与自身反粒子不能区分，这意味着，物质和反物质可以和平共处。人们称这种粒子为Majorana粒子。
2月27日，荷兰代尔夫特理工大学的Leo Kouwenhoven及其同事的初步证据证明了确实有这样一种粒子对的存在。他们发现Majorana粒子不是那种可以自己跑到粒子探测器里的自由粒子，却是锑化铟半导体纳米导线内的集体激发态电子和“空洞”状态――即没有电子。
Kouwenhoven及其团队在纳米导线内发现一个提示性的能量波普信号，该信号正好与一种零能量的物质形成时的信号一致――确切的说，是一对Majorana粒子形成时预计会出现的信号。当该团队对纳米导线施加磁场时，关键的证据便出现了。如何是这个信号来自于除了Majorana粒子之外的任何物质，它的能量在磁场下会改变。但是，它的能量没有改变，所以信号的确来自Majorana粒子本身。
脆弱的物质
如果Kouwenhoven等人的观察得到确证，那么Majorana粒子将会是用作量子计算机中的量子比特的完美候选者。不像普通比特，量子比特一次能够以多种状态存在，人们称之为叠加态。量子比特彼此间还可以发生量子纠缠。总而言之，这意味着量子计算机可以同时进行多重运算，在执行某些任务时比普通计算机运算更快。
人们设计出许多方案制造量子比特，包括光量子和束缚离子，但是，Majorana粒子具有独一无二的优点。量子比特很脆弱，受到环境干扰时极易丢失自身信息。Majorana粒子对可以编码相同的信息，分布在两点，这使得它们有更强的稳健性抵抗局部波动。遗憾的是，Kouwenhoven团队一直未能揭示Majorana粒子的其他谜题。Majoran本人在31岁时，在从意大利巴勒莫和那不勒斯之间的乘船旅途中失踪。2006年，乌克兰哈尔科夫国立大学的物理学家Oleg Zaslavskii认为，Majoran的失踪是他精心设计的假象，意在证明量子叠加态――简而言之，他想跟著名的薛定谔的猫一样，既处于生的状态，又处于死的状态。
量子计算报告范文4
量子力学的成功和困惑
用宏观物理学的方法研究原子的性质及其相互作用时，只能通过测量微观量的平均值，大平均过程掩盖了原子水平上的重要效应。操控单个微观粒子，研究单个粒子的行为和性质以及少数粒子的相互作用，一直是就是物理学家梦寐以求的事。随着实验技术的发展，控制单个微观粒子的愿望成为可能。特别是1960年激光的发明和在这以后激光技术的发展，可以随我们所需改变激光的频率，控制激光束的延续时间并使激光束聚焦到一个原子大小的范围。从这以后，实验技术和实验方法有了极大的发展，利用激光可以使原子或离子冷却到接近绝对零度，就是使它们的运动速度减到非常小，直至几乎停止。还实现了利用特殊的电磁场来陷俘单个原子或离子。物理实验技术的进展使研究单个或少数几个粒子的性质、深入研究光子和物质粒子的相互作用有了可能。这不仅打开了高科技应用的广阔前景，还为证实和发展量子物理学的基本原理提供了实验基础。
量子力学已有100多年历史，量子力学理论取得了辉煌的成功。现代的高科技产品，如计算机芯片、激光、医用磁共振等等无不是在量子力学理论基础上发展起来的。量子力学被认为是最精确、最成功的物理理论，可是人们对量子力学的基本原理始终存在着疑问，那些创立量子力学的物理大师们自己都不满意量子力学的基本假设。在这些大师之间以及他们的后继者中，关于量子力学的理论基础是否完善的问题争论不休，新的解释层出不穷，至今还没有得出令人满意的结论。
量子力学描写微观世界的规律，但人类的直接经验都是关于宏观世界的。我们的测量仪器以及人类感官本身都是宏观物体，仪器测量到的和我们直接感知的都是大量原子组成的宏观物体。在经典物理学中，观察不影响被观察对象的运动状态，例如，我们能够观察一个行星的运动，追随它的运动轨迹，行星的状态变化与观察者无关，不受我们观察的影响。可是，对微观世界的观察就完全不是这样，当我们研究一个量子体系时，经过测量后的量子体系原来的状态总是被破坏了。例如，光子进入光电探测器后，光子就被吸收；电子被探测器件接收后，该电子原来的状态就改变了。宏观仪器对量子系统测量的结果，都必须转换为经典物理学的语言。要直接观察并且非破坏性（non-demolition）地测量量子体系的量子性质是难以做到的事情，所以，量子力学所预言的量子世界的奇特性质一直令物理学家和公众感到神秘难解。
2012年诺贝尔物理奖获得者和他们的同事们的工作，突破了经典物理学实验和人类直接经验的限制，他们直接观察到了个别粒子的量子行为。瓦因兰德小组做的是在电场中陷俘离子，用光子对它做非破坏性的操控。阿罗什小组是在空腔中陷俘单个光子，用原子进行非破坏性的测量。他们异曲同工，都对单个量子粒子进行实验测量，研究量子力学的基本原理。这些研究不仅对量子理论的基本原理的进一步阐明有重要意义，并且有广阔的应用前景。
阿罗什：把光子囚禁起来
阿罗什毕业于法国高等师范学校。1971年他在巴黎第六大学获得博士学位，导师是柯亨-塔诺季（Claude Cohen-Tannoudji），1997年诺贝尔物理学奖得主。从20世纪60年代开始阿罗什就在法国高等师范学校物理系的卡斯特勒-布罗塞尔实验室（Kastler-Brossel Laboratory）工作。该实验室是以获诺贝尔物理学奖的阿尔夫莱德・卡斯特勒（Alfred Kastler）的名字命名的。1972～1973年，阿罗什曾到美国斯坦福大学，在诺贝尔物理学奖获得者肖洛的实验室中工作。
阿罗什说，他们的成功主要得益于卡斯特勒-布罗塞尔实验室特有的学术环境和物质条件。他们组成了极其出色的研究小组，并且将共同积累的知识和技能传授给一代又一代的学生。阿罗什还说，他给研究生和本科生的讲课也有助于研究工作，在准备新课的过程中他注意到了光和物质相互作用的不同方面。阿罗什认为，国际交流学者参加研究不仅带来专门的知识和技能，也带来不同的科学文化以补充他们自身的不足。他觉得幸运的是，在长期的微观世界探索中，他和他的同事们能够自由地选择他们的研究方向，而不必勉强地提出可能的应用前景作为依据。
阿罗什小组的主要成就是发展了非破坏性的方法检测单个光子。用通常的方法检测光子，都是吸收光子并把它转换为电流（光电探测器）或转化为化学能量（照相底片）（动物的眼睛是将光子转化为神经的电脉冲的）。总之，光子被测量到后立即消失。近半个世纪以来，虽然人类发展出了量子非破坏性测量，但这些测量只能用于大量光子的情况。而阿罗什和同事们做到了反复测量记录同一个光子。
光的速度非常快，达每秒30万公里，所以要控制、测量单个光子，必须将光子关闭在一个小的区域内，并使其在足够长的时间内不逃逸或被吸收。阿罗什小组实验成功的关键是制成反射率极高的凹面镜。反射镜是在金属底板上镀以超导材料铌，镜面抛光到不平整度只有几个纳米（1纳米=100万分之一毫米），光子因镜面不平而散射逃逸的机会非常小。空腔由两个凹面镜相对安放组成，镜间距离27毫米。整个设备安置在绝对温度1度以下的环境中。一个微波光子在腔中停留时间可达十分之一秒，即在两面镜子之间来回反射10 亿次以上，差不多相当于绕地球一周。可以说阿罗什小组创造了限制在很小的有限体积内的光子寿命的世界纪录。
阿罗什小组的另一项创造性贡献是利用利用里德伯原子作为探测器，实现非破坏性测量单个光子。所谓里德伯原子，是激发到很高的能量轨道上的原子，这种原子的体积比正常原子大许多。他们用铷（原子序数37）原子，把它的价电子激发到第50层的圆形轨道上（主量子数n=50）。这种情况下，外层电子从n=50 的轨道跃迁到相邻的轨道n=49和n=51，发射或吸收微波光子频率分别为54.3GHz（千兆赫兹）和51.1GHz。正常的原子半径在0.1纳米以下，铷原子中电子占据的最外层轨道为n=5；当它的最外面的电子跑到n=50的圆形轨道上时，原子的半径达到100多纳米，原子半径增大了1000倍以上。这样的原子好比一个很大的无线电天线，容易和电磁场相互作用。
瓦因兰德：让离子停下来
瓦因兰德和阿罗什同年，都生于1944年。1965年，瓦因兰德毕业于美国加利福尼亚大学伯克利分校；1970年在哈佛大学获博士学位，博士论文题目是“氘原子微波激射器”，导师是拉姆齐（Norman Ramsey）。以后他到华盛顿大学，在德默尔特（Hans Dehmelt）的实验室做博士后研究。德默尔特是1989年诺贝尔物理奖获得者。1975年，瓦因兰德和德默尔同发表了讨论激光冷却离子的论文，这是有关激光致冷的开创性论文，被学术界同仁广泛引用，其中包括获1977年诺贝尔物理学奖的朱棣文、菲利普斯和柯亨-塔诺季等。
1975年，瓦因兰德到隶属于美国商业部的美国国家标准与技术研究所工作。在那里，他创建了储存离子研究小组。在过去多年的工作中，他做出了多项世界第一的研究成果，终于获得了诺贝尔物理学奖。他是15年来美国国家标准与技术研究所第四位获诺贝尔物理奖的研究人员之一，研究激光致冷的菲利普斯也是其中之一。
制造量子计算机的建议方法有多种，许多科学家正在对不同的方案进行实验研究。瓦因兰德小组从事的陷俘离子的方法是最成功的方法之一。他们利用特殊排列的几个电极组合产生特定的电场，形成陷阱，将汞的一价离子限制在三个电极组成的空间中。三个电极包括两端各有一个相对的电极和一个环形电极，离子由激光束控制。
在常温下，原子运动的平均速度为每秒数百米，以这种速度运动的离子会立即逃逸出陷阱。要将离子陷俘在电场陷阱中，离子的运动速度必须非常小。只有在极低的温度下，离子或原子的运动速度才能变得很小。可以利用激光使离子冷却，使离子的速度减小到几乎停止的状态。将特定频率的激光束对着原子或离子射来的方向照射时，原子在迎面射来的光子的一次次冲击下，速度就慢了下来。当然，原子或离子吸收了光子又要再把它发射出去，发射光子时原子也要受到反冲。但原子或离子发射光子的方向是随机的，各种方向都有，结果反冲效应平均为零，只有迎面射来的光子被吸收后起到了减速的作用。但仅仅用这种方法还不能使原子速度降低到近乎停止，还要加上其他方法。速度已经很小的离子在陷阱中受电场的作用，还在以一定的频率振动，这种振动的能量和离子内部的能量状态耦合起来，形成复杂的能级。在适当频率的激光束照射下，离子吸收光子后又重新放出光子，落回原来内部能量最低的状态，同时带动离子振动能量的变化。在适当控制的条件下，重复这样的过程，就可以使离子振动能量逐步减少，直到振动能量达到最低的量子状态，离子近于完全停止。这时，离子就可以随意操控了。
瓦因兰德小组利用利用陷俘离子做成一个量子可控非门（Controlled NOT）。当然可控非门只是最简单的量子计算机的元件，一台能工作的计算机需要多得多的元件，离制成实用的量子计算机还非常遥远。然而前景是光明的，包括瓦因兰德在内的许多科学家正积极研究，攻克难关，希望在本世纪内将量子计算机研制成功。
瓦因兰德和同事们还利用陷俘的离子制造出了当今世界上最精确的原子钟。他的研究工作也可以检验量子力学基本原理，如进行“薛定谔猫”的实验。
不为盛名所惑
阿罗什和瓦因兰德有许多相同的地方。他们都在世界第一流的实验室中工作；巧的是，他们每人各有两位获诺贝尔物理学奖的老师；他们都有合作30年以上的同事组成的稳定的研究小组，还有许多优秀的学生和合作者，其中包括外国的访问学者。在他们的诺贝尔奖报告中，他们的老师、同事以及和他们的工作有密切关系的、前人的研究都一一提到。两人都还提到有100多位学生、博士后和访问学者也做出了贡献，强调成绩是大家努力的结果。
瓦因兰德和阿罗什也有一点很大的不同。阿罗什的研究目的偏重于探索自然界的奥秘，没有非常明确的应用目标，虽然他知道自己的研究成果肯定有长远的应用前景。他所属的卡斯特勒-布罗塞尔实验室也没有要求其研究一开始就必须有明确的应用目的。不过，即使在法国高等师范学校，这种待遇也只有像阿罗什这样的资深科学家才能得到。而瓦因兰德所在的美国国家标准与技术研究所本身就具有明确的实用目标：促进美国的创新和产业竞争能力，开创新的测量科学，推进美国的技术水平。该研究所的研究都是目标长远，技术含量高，能在世界上领先的项目。这些项目实际上都是结合远期应用的基础性研究。
瓦因兰德和阿罗什还有一个共同点，就是除了做研究以外，都在大学教课。阿罗什认为备课的过程促使他从多方面考虑基本原理，也有助于研究工作。而从学生的角度来看，能听到优秀的科学家讲课，和他们直接交流，不仅能学到当今前沿的科学知识，还可以学习到优秀科学家的治学精神和思想方法。
荣摘诺奖桂冠是否改变了科学家本人的生活呢？据英国广播公司（BBC）在线版消息称，阿罗什本人仅仅提前了20分钟被组委会告知自己获奖的消息。
“我很幸运，”阿罗什说，但他指的并不是自己得奖这回事，“（接到来电时）我正在一条街上，旁边就有个长椅，所以我第一时间就坐了下来。”他形容那一刻的心情，“当我看到是瑞典的来电区号，我意识到这是真实的，那种感觉，你知道，真是势不可挡。”
不过据诺奖官网的推特称，阿罗什接到获奖的确切消息后，打了个电话给自己的孩子，然后开了瓶香槟庆祝。再然后，他又回实验室工作去了。
（作者单位：复旦大学物理系）
阿罗什小组设备示意图
量子计算报告范文5
1.物联网。在2045年，人们将可以利用来自物联网的信息来加深对世界以及自己生活的了解，并且做出更加合适的决定。但是物联网也会加重对于网络安全和个人隐私的担忧。
2.机器人与自动化系统。在2045年的地球上，机器人和自动化系统将无处不在，人工智能软件则会被使用到商业上。
3.智能手机与云端计算。智能手机与云端计算正在改变人类与数据相处的方式。随着智能手机功能越来越强，移动网络的铺展也将加速，云端计算可以在零投入的情况下给用户带来大量的计算能力。
4.智能城市。未来的智能城市将利用信息和通讯技术（ICT），通过大数据以及自动化来提高城市的效率和可持续性。
5.量子算。在未来的5-15年里，我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机，将会给其他的研究方向，比如气候模拟、药物研究以及材料科学等带来巨大的进步。
6.混合现实。在未来的30年里，VR和AR等技术将成为主流科技。AR眼镜将把实时相关的信息给用户投放在现实中，而VR眼镜则可以通过融合视觉、听觉、嗅觉和触觉来实现深度沉浸的体验。
7.数据分析。未来我们处理巨量的动态数据的能力将会逐渐提高，自动人工智能软件将可以从散乱的数据中识别并提取有关联的信息，这种能力也将会从商业应用扩散到普通人手里。
8.人类增强。在接下来的30年里，科技将带领人类突破人类潜力的极限甚至生物的极限。由物联网连接的可穿戴设备将会把与实时有关的信息直接打入我们的感官中。
9.网络安全。在未来的30年里，随着物流网的发展以及日常生活中越来越多的连接，网络安全将会成为网络行业首要的话题。
10.社交网络。在未来的30年里，社交科技将会给人们带来可以创造出各自微型文化圈的力量。众筹和直播将会使内容创作进一步民主化，从而模糊媒体人与观众之间的区别。
11.先进数码设备。未来的30年里，人们将会拥有更多的计算能力以及更广的数码资源。移动网络和云计算将会给人们带来几乎无限的内存和计算能力。
12.先进材料。在未来的30年里，纳米材料以及新型材料，比如泡沫金属以及陶瓷复合材料将会被用在从衣服，到建材，到车辆，到公路以及桥梁中，无处不在。
13.太空科技。在未来的30年里，科技的研发将会带领人类重返月球。除此之外，更加伟大的探险，如人类登录火星、开采小行星中的矿物也都有可能出现。
14.合成生物科技。当我们跨入生物科技的新时代时，生命将会成为信息，如同电脑程序的代码一样，成为可以被改写的信息。
15.增材制造。在2040年，增材制造3D打印技术将改变世界。新一代的3D打印机将可以融合多种材料，制造更多产品，如电子元件、电池以及其他原件等。
16.医学。在未来的30年里，各种科学技术上的突破将改变医学，如基因组学、机器急救人员等。
17.能源。在未来的30年里，全球能源需求预计会增长35%，我们则正在面临着一场能源革命。
18.新型武器。在未来的30年里，数种新型武器技术将出现在战场上。随着中国、俄罗斯、美国以及其他国家斥巨资推进军队现代化，新一代的高科技军备竞争正在揭晓。
量子计算报告范文6
我国新一代大推力120吨液氧煤油火箭发动机在中国航天科技集团第六研究院点火试验获得成功。这标志着我国成为继俄罗斯之后，第二个完全掌握液氧煤油高压补燃循环液体火箭发动机核心技术的国家。同时，也将为我国2014年实现5号火箭首飞，以及进行后续载人航天和月球探测工程等打下坚实基础。
我国首艘300米饱和潜水母船交付使用
集生活舱、过渡舱、逃生舱、潜水钟、生命保障系统于一身的我国首艘300米饱和潜水母船“深潜号”日前正式交付使用。这艘深潜水支持船由中国船舶重工集团公司所属武昌船舶重工有限责任公司建造，它的投入使用标志着我国海上大深度潜水、抢险救援打捞能力得以提升，也使我国深水工程作业能力向世界先进水平迈出坚实一步。
高温固井水泥外加剂在长春研制成功
深井及超深井勘探与开发所需要的耐高温钻采助剂日前由中科院长春应化所研制成功。该系列助剂包括高温缓凝剂、降失水剂及分散剂等，适用于150—230℃的高温，能有效调节高温下水泥浆稠化时间。特别是外加剂的添加量与水泥稠化性能之间的良好线性关系，可为现场工程的安全实施提供技术上的保证。该产品性能已完全达到国际先进水平，且成本低廉。
多孔钽材料研发打破美国公司专利壁垒
多孔钽材料是用于人体修复的新一代材料，被医学界广泛认为是替代现有不锈钢及钛的理想材料，目前全球只有美国一家公司具有生产能力。近日，重庆润泽医药有限公司经过五年自主研发成功的多孔钽材料新产品，通过国家权威部门检测，产品各项指标均高于国际标准，将在两年内进行大规模生产，实现该材料的“中国制造”。
中国为发射全球首颗量子通讯卫星奠定技术基础
量子信息因其传输高效和绝对安全等特点，被认为可能是下一代IT技术的支撑性研究，并成为全球物理学研究的前沿与焦点领域。我国科学家潘建伟等人近期在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发，为发射全球首颗“量子通讯卫星”奠定技术基础。
“环保型纳米水溶性”新型剂问世
在工业生产中，传统轧制剂使用油或乳化油已有100余年历史，其能耗大、有异味，废液极难处理。由鞍山纳美公司研制并生产的“水溶性”新型剂具有非油、无异味、节能、环保、自降解、清洁生产等特点，完全可替代传统剂，且该剂中的材料已达到纳米级，其社会效益和经济效益十分明显，目前国外尚无此类产品推出。
线粒体DNA突变破译男女寿命差异谜题
线粒体几乎存在于所有的动物细胞中，对生命尤为重要。澳大利亚莫纳什大学的研究人员在《当代生物学》刊文描述了线粒体DNA突变是如何解释男性和女性平均寿命差异的。研究结果显示，DNA线粒体内多发的变异能够影响雄性的寿命长短以及他们老化的速度，而同样的变异对雌性的老化模式和寿命不起作用。这解释了动物王国雌性比雄性长寿的普遍现象。
胶体量子点太阳能电池转化率刷新
加拿大多伦多大学和沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的科研人员称，借助在胶体量子点（CQD）薄膜领域获得的突破，他们利用低价材料制成了迄今为止效率最高的胶体量子点太阳能电池，转化效率可达7%。这比此前同类电池的转化效率提升了37%，创造了新的世界纪录。
人造皮肤“马赛克凝胶”研究获重大突破
烧伤患者和其他皮肤病患者身上大面积创伤的治疗将不再困难。《先进材料》刊文称多伦多大学的科研人员通过把单个细胞放入凝胶状的薄片材料里，使其生长出一种全新的人造皮肤。同时还把不同的生物材料混合在一起、令其发生化学防御形成一种“马赛克凝胶”——一种薄皮状的物质，能够与活体组织的细胞生长兼容，进而确保各种不同的细胞能够在凝胶里进行精准的、可操控的生长繁殖。
首次用相机拍下量子纠缠图像
英国和加拿大的研究人员首次利用照相机拍摄到量子纠缠的图像，照相机在同一时刻观察到量子光场的全景，研究人员看到了多达2500种不同的纠缠态。所谓“一张图片胜过千言万语”，由于量子加密、量子计算等技术都需依靠量子纠缠的物理特性，该研究成果可称是朝着开发应用迈进了一步。
简单药物注射可治疗失明
一个美国德国联合研究小组，开发出一种叫做AAQ的化学小分子，AAQ是一种人工合成的小分子光控开关，能连接在视网膜细胞表面的蛋白离子通道上，可通过简单眼内注射的方式，在短时间内使先天失明小鼠恢复一定的视力水平。研究人员指出，这种药物经进一步改良，有望帮那些因遗传和老化因素而失明的人们重见光明。
新模型将原子核两种特征统一
在费米子系统下，原子核既有液体特征，又有类似于分子的特征。最近法国一个研究小组通过模拟中子星提出了一种新模型，将这两方面统一起来，并首次证明了核子聚集成簇的一个必要条件。核子的类分子性质有助于人们理解元素是怎样合成的，而这是生命出现的关键。该研究的长期目标是对各种状态的原子核形成统一理论。
发现控制细胞自噬过程的“开关”
人体内部有一种叫做“自体吞噬”的内置系统控制着细胞的生死。英国路德维格癌症研究所发现了一种能调控细胞自体吞噬过程的关键分子开关，并研究了自体吞噬和细胞衰老过程之间的关系。这一发现有助于医生鉴别不同病人服用抗癌药物的效果，开发出更有效的治癌新方法。
新型整形外科手术材料出现
美国科学家开发出一种新奇的混合纳米纤维生物材料，可在整形外科手术中作为载荷支架或受伤组织补丁。其既能为细胞提供足够宽松的生长空间，又能指示它们按肌理排列成新组织，比以往的生物材料更灵活而适合人体功能性。实验室利用该技术生长出的半月板组织，几乎能与真正的人体半月板媲美。
世界最小无人机可放在手掌上
英国研制出一款名为“SQ-4 Recon”的微型无人机，仅7盎司重(约合200克)，小到可以置于掌间把玩。其造价2万英镑，借助一台平板电脑就能远程操控，使其进行长达8个小时的侦察活动。军方认为其能成为新式侦察机，使士兵执行侦察任务无需冒着死亡或受伤的风险。
透明度最高氧化铟锡导电薄膜问世
触摸显示屏或太阳能电池板的导电涂层透光性越强越好，一般是采用透明的氧化铟锡薄膜。而今美国研究人员利用一种化学溶液，制造出了迄今透明度最高的氧化铟锡导电薄膜，厚度只有1460亿分之1米，可使93％的光透过，堪比玻璃。该技术简单、成本低廉，可弯曲的基底使其在制造柔性显示屏方面具有也具有潜力，有望受到制造商的青睐。
生物和计算机联姻有助于厘清生命本质
美国斯坦福大学的科学家和素有“科学怪才”之称的克雷格?文特尔领导的科研小组在《细胞》杂志上撰文指出，他们首次利用计算机制造出了“虚拟细菌”，其能模拟微生物的生命轨迹和一举一动。科学家们表示，最新突破将帮助他们厘清生命和疾病的本质，或许有助于改进人类对疾病的理解并为疾病找到新的疗法。
