量子計(jì)算含義精選(九篇)

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第1篇：量子計(jì)算含義范文

【關(guān)鍵詞】超弦/M理論/圈量子引力/哲學(xué)反思

【正文】

本文分四部分。首先明確什么是量子引力？其次給出當(dāng)代量子引力發(fā)展簡(jiǎn)史，更次概述當(dāng)代量子引力研究主要成果，最后探討量子引力的一些哲學(xué)反思。

一、什么是量子引力？

當(dāng)代基礎(chǔ)物理學(xué)中最大的挑戰(zhàn)性課題，就是把廣義相對(duì)論與量子力學(xué)協(xié)調(diào)起來(lái)[1]。這個(gè)問(wèn)題的研究，將會(huì)引起我們關(guān)于空間、時(shí)間、相互作用（運(yùn)動(dòng)）和物質(zhì)結(jié)構(gòu)諸觀念的深刻變革，從而實(shí)現(xiàn)20世紀(jì)基礎(chǔ)物理學(xué)所提出的空間時(shí)間觀念的量子革命。

廣義相對(duì)論是經(jīng)典的相對(duì)論性引力場(chǎng)理論，量子力學(xué)是量子物理學(xué)的核心。凡是研究廣義相對(duì)論和量子力學(xué)相互結(jié)合的理論，就稱為量子引力理論，簡(jiǎn)稱量子引力。探討量子引力卓有成效的理論，主要有兩種形式。第一，是把廣義相對(duì)論進(jìn)行量子化，正則量子引力屬于此種。第二，是對(duì)一個(gè)不同于廣義相對(duì)論的經(jīng)典理論進(jìn)行量子化，而廣義相對(duì)論則作為它的低能極限，超弦／M理論則屬于這種。

圈(Loop)量子引力[2]是當(dāng)前正則量子引力的流行形式。正則量子引力是只有引力作用時(shí)的量子引力，和超弦／M理論相比，它不包括其它不同作用。它的基本概念是應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)量子化手續(xù)于廣義相對(duì)論，而廣義相對(duì)論則寫成正則的即Hamiltonian形式。正則量子引力根據(jù)歷史發(fā)展大體上可分為樸素量子引力和圈量子引力。粗略來(lái)說(shuō)，前者發(fā)生于1986年前，后者發(fā)生于1986年后。樸素量子引力由于存在著紫外發(fā)散的重正化困難，從而圈量子引力發(fā)展成為當(dāng)前正則量子引力的代表。

超弦／M理論的目的，在于提供己知四種作用即引力和強(qiáng)、弱、電作用統(tǒng)一的量子理論。理論的基本實(shí)體不是點(diǎn)粒子，而是1維弦、2維簡(jiǎn)單膜和多維brane（廣義膜）的延展性物質(zhì)客體。超弦是具有超對(duì)稱性的弦，它不意味著表示單個(gè)粒子或單種作用，而是通過(guò)弦的不同振動(dòng)模式表示整個(gè)粒子譜系列。

圈量子引力和超弦／M理論之外，當(dāng)代量子引力還有其它不同方案。例如，Euclidean量子引力、拓?fù)鋱?chǎng)論、扭量理論、非對(duì)易幾何等。

二、當(dāng)代量子引力研究進(jìn)展

我們主要給出超弦／M理論和圈量子引力研究的重大進(jìn)展。

1.超弦／M理論方面[3]

弦理論簡(jiǎn)稱弦論，雖然在20紀(jì)70年代中期，已經(jīng)知道其中自動(dòng)包含引力現(xiàn)象，但因存在一些困難，只是到80年代中期才取得突破性進(jìn)展。

1)80年代超弦理論

弦論發(fā)展可粗略分為早期弦理論（70年代）、超弦理論（80年代）和M理論（90年代）三個(gè)時(shí)期。我們從80年代超弦理論開(kāi)始，簡(jiǎn)述其研究進(jìn)展。

1981年，M·Green和J.Schwarz提出一種嶄新的超對(duì)稱弦理論，簡(jiǎn)稱超弦理論，認(rèn)為弦具有超對(duì)稱性質(zhì)，弦的特征長(zhǎng)度已不再是強(qiáng)子的尺度（～10[-13]厘米），而是Planck尺度（～10[-33]厘米）。

1984年，Green和Schwarz證明[4]，當(dāng)規(guī)范群取為SO(32)時(shí)，超弦I型的楊－Mills反常消失，4粒子開(kāi)弦圈圖是有限的。

1985年，D.Gross，J.Harvey[5]等4人提出10維雜化弦概念，這種弦是由D=26的玻色弦和D=10超弦混合而成。雜化弦有E[，8]×E[，8]和SO(32)兩種。

同年，P.Candlas，G.Horowitz，A.Strominger和E.Witten[6]對(duì)10維雜化弦E[，8]×E[，8]的額外空間6維進(jìn)行緊致化，最重要的一類為Calabi－丘流形。但是這類流形總數(shù)多到數(shù)百萬(wàn)個(gè)，應(yīng)該根據(jù)什么原則來(lái)選取作為我們世界的C－丘流形，至今還不清楚，雖然近10多年來(lái)，這方面的努力從來(lái)未中斷過(guò)。

1986年，提出建立超弦協(xié)變場(chǎng)論問(wèn)題，促進(jìn)了對(duì)非微擾超弦理論的探討。在諸種探討方案中，以E.Witten的非對(duì)易幾何最為突出[7]。

同年，人們?cè)敿?xì)地研究了超弦唯象學(xué)，例如E[，6]以下如何破缺及相應(yīng)的物理學(xué)，對(duì)緊致空間已不限于C－丘流形，還包括軌形(Orbifold)、倍集空間等。

人們常把1984-86年期間對(duì)超弦研究的突破，稱為第一次超弦革命。在此期間建立了超弦的五種相互獨(dú)立的10維理論，而且是微擾的。它們是I型、IIA型、IIB型、雜化E[，8]×E[，8]型和SO(32)型。

2)90年代M理論

經(jīng)過(guò)80年代末期和90年代初期，對(duì)超弦理論的對(duì)偶性、鏡對(duì)稱及拓?fù)涓淖兊鹊难芯?，?995年五種超弦微擾理論的統(tǒng)一性問(wèn)題獲得重大突破，從此第二次超弦革命開(kāi)始出現(xiàn)。

1995年，Witten在南加州大學(xué)舉行的95年度弦會(huì)議上發(fā)表演講，點(diǎn)燃起第二次超弦革命。Witten根據(jù)諸種超弦間的對(duì)偶性及其在不同弦真空中的關(guān)聯(lián)，猜測(cè)存在某一個(gè)根本理論能夠把它們統(tǒng)一起來(lái)，這個(gè)根本理論Witten取名為M理論。這一年內(nèi)Witten、P.Horava、A.Dabhulkar等人，給出ⅡA型弦和M理論間的關(guān)系[8]、I型弦和雜化SO(32)型弦間的關(guān)系、雜化弦E[，8]×E[，8]型和M理論間的關(guān)系等。

1996年，J.Polchinski、P.Townscend、C.Baches等人認(rèn)識(shí)到D-branes的重要性。積極進(jìn)行D-branes動(dòng)力學(xué)研究[9]，取得一定成果。同年，A.Strominger、C.Vafe應(yīng)用D-brane思想，計(jì)算了黑洞這種極端情形的熵和面積關(guān)系[10]，得到了和Bekenstein-Hawking的熵－面積的相同表示式。G.Callon、J.Maldacena對(duì)具有不同角動(dòng)量與電荷的黑洞所計(jì)算的結(jié)果指出，黑洞遵從量子力學(xué)的一般原理。G.Collins探討了量子黑洞信息損失問(wèn)題。

1997年，T.Banks、J.Susskind等人提出矩陣弦理論，研究了M理論和矩陣模型間的聯(lián)系和區(qū)別。

同年，Maldacena提出AdS/CFT對(duì)偶性[11]，即一種Anti-de Sitter空間中的IIB型超弦及其邊界上的共形場(chǎng)論之間的對(duì)偶性假設(shè)，人們稱為Maldacena猜測(cè)。這個(gè)猜測(cè)對(duì)于我們世界的Randall-Sundrum膜模型的提出及Hawking確立果殼中宇宙的思想，都有不少的啟示。

2.圈量子引力方面[12]

1)二十世紀(jì)80年代

1982年，印度物理學(xué)家A.Sen在Phys.Rev.和Phys.Lett.上相繼發(fā)表兩篇文章，把廣義相對(duì)論引力場(chǎng)方程表述成簡(jiǎn)單而精致的形式。

1986年，A.Ashtekar研究了Sen提出的方程，認(rèn)為該方程已經(jīng)表述了廣義相對(duì)論的核心內(nèi)容。一年后，他給出了廣義相對(duì)論新的流行形式，從而對(duì)于在Planck標(biāo)度的空間時(shí)間幾何量，可以進(jìn)行具體計(jì)算，并作出精確的數(shù)量性預(yù)言。這種表述是此后正則量子引力進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。

同年，T.Jacobson和L.Smolin求出Wilson圈解。在引進(jìn)經(jīng)典Ashtekar變量后，他們?cè)谌楣饣曳亲韵嘟磺樾蜗拢蟪隽苏齽t量子引力的WDW方程解。此后，他們又找到了即使在圈相交情況下的更多解。

1987年，由于Hamiltonian約束的Wilson圈解的發(fā)現(xiàn)，C.Revolli和Smolin引進(jìn)觀測(cè)量的經(jīng)典Possion代數(shù)的圈表示，并使微分同胚約束用紐結(jié)(knot)態(tài)完全解出。

1988年，V.Husain等人用紐結(jié)理論(knot theory)，研究了量子約束方程的精確解及諸解間的關(guān)系，從而認(rèn)為紐結(jié)理論支配引力場(chǎng)的物理量子態(tài)。同年，Witten引進(jìn)拓樸量子場(chǎng)論(TQFT)的概念。

2)二十世紀(jì)90年代

1990年，Rovelli和Smolin指出，對(duì)于在大尺度幾何近似變?yōu)槠街睍r(shí)態(tài)的研究，可以預(yù)言Planck尺度空間具有幾何斷續(xù)性。對(duì)于編織的這些態(tài)，在微觀很小尺度上具有“聚合物”的類似結(jié)構(gòu)，可以看作為J.Wheeler時(shí)空泡沫的形式化。

1993年，J.Iwasaki和Rovelli探討了量子引力中引力子的表示，引力子顯示為時(shí)空編織纖維的拓樸修正。

1994年，Rovelli和Smolin第一次計(jì)算了面積算子和體積算子的本征值[13]，得出它們的本征譜為斷續(xù)的重大結(jié)論。此后不久，物理學(xué)者曾用多種不同方法證明和推廣這個(gè)結(jié)論，指出在Planck標(biāo)度，空間面積和體積的本征譜，確實(shí)具有分立性。

1995年，Rovelli和Smolin利用自旋網(wǎng)絡(luò)基[14]，解決了關(guān)于用圈基所長(zhǎng)期存在的不完備性困難。此后不久，自旋網(wǎng)絡(luò)形式體系，便由J.Baez徹底闡明。

1996年，Rovelli應(yīng)用K.Krasnov觀念，從圈量子引力基本上導(dǎo)出了黑洞熵的Bekenstein-Hawking公式[15]。

1998年，Smolin研究圈和弦間的相似性，開(kāi)始探討圈量子引力和弦論的統(tǒng)一問(wèn)題。

三、當(dāng)代量子引力理論主要成就

1.超弦／M理論方面

1)弦及brane概念的提出

廣義相對(duì)論中的奇性困難、量子場(chǎng)論中的紫外發(fā)散本質(zhì)、樸素量子引力中的重正化問(wèn)題，看來(lái)都起源于理論的純粹幾何的點(diǎn)模型。超弦理論提出輕子、夸克、規(guī)范粒子等微觀粒子都是延伸在空間的一個(gè)區(qū)域中，它們都是1維的廣延性物質(zhì)，類似于弦狀，其特征長(zhǎng)度為Planck長(zhǎng)度。M理論更推廣了弦的概念，認(rèn)為粒子類似于多維的brane，其線度大小為Planck長(zhǎng)度。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們把brane也稱作膜。超弦／M理論中，用有限大小的微觀粒子替代粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型中純粹幾何的點(diǎn)粒子，這是極為重要且富有成效的革命性觀念。

2)五種微擾超弦理論

這五種超弦的不同在于未破缺的超對(duì)稱荷的數(shù)目和所具有的規(guī)范群。I型有N=1超對(duì)稱性，含有開(kāi)弦和閉弦，開(kāi)弦零模描述楊－Mills場(chǎng)，閉弦零模描述超引力。ⅡA型有N=2超對(duì)稱性，旋量為Majorana-Weyl旋量，不具有手征性，自動(dòng)無(wú)反常，只含有閉弦，零模描述N=2超引力。IIB型同樣有N=2超對(duì)稱性，具有手征性。雜化弦是由左旋D=10超弦和左旋D=26玻色弦雜化而成，只包含可定向閉弦，有手征性和N=1超對(duì)稱性，可以描述引力及楊－Mills作用。

3)超弦唯象學(xué)

從唯象學(xué)角度來(lái)看，雜化弦型是重要的，E[，8]×E[，8]是由緊致16維右旋坐標(biāo)場(chǎng)(26-10=16)而產(chǎn)生的，即由16維內(nèi)部空間緊致化而得到，也就是說(shuō)在緊致化后得到D=10，N=1，E[，8]×E[，8]的超弦理論。

但是迄今為止，物理學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)認(rèn)定我們的現(xiàn)實(shí)空間是三維的，時(shí)間是一維的，把四維時(shí)空(D=4)作為我們的現(xiàn)實(shí)時(shí)空。因此我們必須把10維時(shí)空緊致化得到低能有效四維理論，為此人們認(rèn)為從D=10維理論出發(fā)，通過(guò)緊致化有

M[10]M[4]×K

此中K為C－丘流形，此內(nèi)部緊致空間維數(shù)為10-4=6，M[4]為Minkowski空間，從而得到4維Minkowski空間低能有效理論。其重要結(jié)論有：

(1)由D=10，E[，8]×E[，8]超弦理論（M[10]中規(guī)范群為E[，8]×E[，8]）緊致化為D=4，E[，6]×E[，8]、N=1超對(duì)稱理論。

(2)夸克和輕子的代數(shù)Ng完全由K流形的拓樸性質(zhì)決定：為Euler示性數(shù)χ，系拓樸不變量。

(3)對(duì)稱破缺問(wèn)題。已知超弦四維有效理論為N=1，規(guī)范群為E[，6]×E[，8]的超對(duì)稱楊—Mills理論，現(xiàn)實(shí)模型要求破缺。首先由第二個(gè)E[，8]進(jìn)行超對(duì)稱破缺，然后對(duì)大統(tǒng)一群E[，6]已進(jìn)行破缺，從而引力作用在E[，8]中，弱、電、強(qiáng)作用在E[，6]中，實(shí)現(xiàn)了四種作用的統(tǒng)一。

4)T和S′對(duì)偶性

盡管五種超弦理論在廣義相對(duì)論和量子力學(xué)統(tǒng)合上，取得了不少進(jìn)展，但是五種超弦理論則是相互獨(dú)立的，理論卻是微擾的。盡管在超弦唯象學(xué)中，原則上－丘流形K一旦固定下來(lái)，在D=4時(shí)空中所有零質(zhì)量費(fèi)米子和玻色子（包括Higgs粒子）就會(huì)被確定下來(lái)，但是－丘真空態(tài)總數(shù)則可多到數(shù)百萬(wàn)個(gè)，應(yīng)該根據(jù)什么原則來(lái)選?。鹫婵諔B(tài)，目前還不清楚。T對(duì)偶性和S對(duì)偶性的提出，正是五種超弦理論融通的主要橋梁。

在M理論的孕育過(guò)程中，對(duì)偶性起了重要作用。弦論中存在著一種在大小緊致空間之間的對(duì)偶性。例如ⅡA型弦在某一半徑為R[，A]的圓周上緊致化和ⅡB型在另一半徑為R[，8]的圓周上緊致化，兩者是等效的，則有關(guān)系R[，B]=(m[2，s]R[，A])[-1]。于是當(dāng)R[，A]從無(wú)窮大變到零時(shí)，R[，B]從零變到無(wú)窮大。這給出了ⅡA弦和ⅡB弦之間的聯(lián)系。兩種雜化弦E[，8]×E[，8]和SO(32)也存在類似聯(lián)系，盡管在技術(shù)性細(xì)節(jié)上有些差別，但本質(zhì)上卻是同樣的。

A.Sen證明，在超對(duì)稱理論中，必然存在著既帶電荷又帶磁荷的粒子。當(dāng)這一猜測(cè)推廣到弦論后，它被稱作為S對(duì)偶性。S對(duì)偶性是強(qiáng)耦合與弱耦合間的對(duì)稱性，由于耦合強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于膨脹子場(chǎng)，雜化弦SO(32)和I型弦可通過(guò)各自的膨脹子連系起來(lái)。

5)M理論和五種超弦、11維超引力間的聯(lián)系

M理論作為10維超弦理論的11維擴(kuò)展，包含了各種各樣維數(shù)的brane，弦和二維膜只是它的兩種特殊情況。M理論的最終目標(biāo)，是用一個(gè)單一理論來(lái)描述已知的四種作用。M理論成功的標(biāo)志，在于把量子力學(xué)和廣義相對(duì)論的新理論框架中相容起來(lái)。

附圖

上面給出五種超弦理論、11維超引力和M理論相容的一個(gè)框架示意圖[16]，即M理論網(wǎng)絡(luò)。此網(wǎng)絡(luò)揭示了五種超弦理論、11維超引力都是單一M理論的特殊情形。當(dāng)然至今M理論的具體形式仍未給出，它還處于初級(jí)階段。

6)推導(dǎo)量子黑洞的熵－面積公式。

在某些情形下，D-branes可以解釋成黑洞，或者說(shuō)是黑branes，其經(jīng)典意義是任何物質(zhì)（包括光在內(nèi)）都不能從中逃逸出的客體。于是開(kāi)弦可以看成是具有一部分隱藏在黑branes之內(nèi)的閉弦。Hawking認(rèn)為黑洞并不完全是黑的，它可以輻射出能量。黑洞有熵，熵是用量子態(tài)來(lái)衡量一個(gè)系統(tǒng)的無(wú)序程度。在M理論之前，如何計(jì)算黑洞量子態(tài)數(shù)目是沒(méi)有能力的。Strominger和Vafa利用D-brane方法，計(jì)算了黑－branes中的量子態(tài)數(shù)目，發(fā)現(xiàn)計(jì)算所得的的熵－面積公式，和Hawking預(yù)言的精確一致，即Bekenstein-Hawking公式，這無(wú)疑是M理論的一個(gè)卓越成就。

對(duì)于具有不同角動(dòng)量和電荷的黑洞所計(jì)算結(jié)果指出，黑洞遵從量子力學(xué)的一般原理，這說(shuō)明黑洞和量子力學(xué)是十分融洽的。

2.圈量子引力方面

1)Hamiltonian約束的精確解。

圈量子引力驚人結(jié)果之一，是可以求出Hamiltonian約束的精確解。其關(guān)鍵在于Hamiltonian約束的作用量，只是在s－紐結(jié)的結(jié)點(diǎn)處不等于零。所以不具有結(jié)點(diǎn)的s－紐結(jié)，才是量子Einstein動(dòng)力學(xué)求出的物理態(tài)。但是這些解的物理詮釋，至今還是模糊不清的。

其它的多種解也已求得，特別是聯(lián)系連絡(luò)表示的陳－Simons項(xiàng)和圈表示中的Jones多項(xiàng)式解，J.Pullin已經(jīng)詳細(xì)研究過(guò)。Witten用圈變換把這兩種解聯(lián)系起來(lái)。

2)時(shí)間演化問(wèn)題

人們?cè)噲D通過(guò)求解Hamiltonian約束，獲得在概念上是很好定義的、并排除凍結(jié)時(shí)間形式來(lái)描述量子引力場(chǎng)的時(shí)間演化。一種選擇是研究和某些物質(zhì)變量相耦合的引力自由度隨時(shí)間演化，這種探討會(huì)導(dǎo)致物理Hamiltonian的試探性定義的建立，并在強(qiáng)耦合微擾展開(kāi)中，對(duì)S紐結(jié)態(tài)間的躍遷振幅逐級(jí)進(jìn)行考查。

3)楊－Mills理論的重正化問(wèn)題

T.Thiemann把含有費(fèi)米子圈的量子引力，探索性地推廣到楊－Mills理論進(jìn)行研究。他指出在量子Hamiltonian約束中，楊－Mills項(xiàng)可以嚴(yán)格形式給出定義。在這個(gè)探索中，紫外發(fā)散看來(lái)不再出現(xiàn)，從而強(qiáng)烈支持在量子引力中引進(jìn)自然切割，即可擺脫傳統(tǒng)量子場(chǎng)論的紫外發(fā)散困難。

4)面積和體積量度的斷續(xù)性

圈量子引力最著名的物理成果，是給出了在Planck標(biāo)度的空間幾何量具有分立性的論斷。例如面積

此中l(wèi)p是Planck長(zhǎng)度，j[，i]是第i個(gè)半整數(shù)。體積也有類似的量子化公式。

這個(gè)結(jié)論表明對(duì)應(yīng)于測(cè)量的幾何量算子，特別是面積算子和體積算子具有分立的本征值譜。根據(jù)量子力學(xué)，這意味著理論所預(yù)言的面積和體積的物理測(cè)量必定產(chǎn)生量子化的結(jié)果。由于最小的本征值數(shù)量級(jí)是Planck標(biāo)度，這說(shuō)明沒(méi)有任何途徑可以觀測(cè)到比Planck標(biāo)度更小的面積（～10[-66]厘米[2]）和體積（～10[-99]厘米[3]）。從此可見(jiàn)，空間由類似于諧振子振動(dòng)能量的量子所構(gòu)成，其幾何量本征譜具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

5)推導(dǎo)量子黑洞的熵－面積公式

已知Schwarzchild黑洞熵S和面積A的關(guān)系，是Bekenstein和Hawking所給出，其公式為：

附圖

這里k是Boltzman常量，是Planck常量，G[，N]為牛頓引力常量，c為光速。對(duì)這個(gè)關(guān)系式的深層理解和由物理本質(zhì)上加以推導(dǎo)，M理論已經(jīng)作過(guò)，現(xiàn)在我們看下圈量子引力的結(jié)果。

應(yīng)用圈量子引力，通過(guò)統(tǒng)計(jì)力學(xué)加以計(jì)算，Krasnov和Rovelli導(dǎo)出

附圖

此處γ為任意常數(shù)，β是實(shí)數(shù)(～1/4π)，顯然如果取γ＝β，則由式(3)即可得到式(2)。這就是說(shuō)，從圈量子引力所得出的黑洞熵－面積關(guān)系式，在相差一個(gè)常數(shù)值因子上和Bekenstein-Hawking熵－面積公式是相容的。

Bekenstein-Hawking熵公式的推導(dǎo)，對(duì)圈量子引力理論是一個(gè)重大成功，盡管這個(gè)事實(shí)的精確含義目前還在議論，而且γ的意義也還不夠清楚。

四、量子引力理論的哲學(xué)反思

我們從空間和時(shí)間的斷續(xù)性、運(yùn)動(dòng)（相互作用）基本規(guī)律的統(tǒng)一性、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基本單元的存在性三個(gè)方面進(jìn)行哲學(xué)探討。

1.空間和時(shí)間的斷續(xù)性

當(dāng)代基礎(chǔ)物理學(xué)的核心問(wèn)題，是在Planck標(biāo)度破除空間時(shí)間連續(xù)性的經(jīng)典觀念，而代之以斷續(xù)性的量子繪景。量子引力理論對(duì)空間分立性的揭示和論證，看來(lái)是最為成功的。

超弦／M理論認(rèn)為，我們世界是由弦和brane構(gòu)成的。根據(jù)弦論中給出的新的不確定性關(guān)系，弦必然有位置的模糊性，其線度存在一有限小值，弦、膜、或brane的線度是Planck長(zhǎng)度，從而一維空間是量子化的。由此推知，面積和體積也應(yīng)該是量子化的。二維面積量子的數(shù)量級(jí)為10[-66]厘米[2]，三維體積量子的數(shù)量級(jí)為10[-99]厘米[3]等。

對(duì)于圈量子引力，其最突出的物理成果是具體導(dǎo)出了計(jì)算面積和體積的量子化公式。粗略說(shuō)來(lái)，面積的數(shù)量級(jí)是Planck長(zhǎng)度lp的二次方，體積的數(shù)量級(jí)是lp的三次方。這就令人信服地論證了在Planck標(biāo)度，面積和體積具有斷續(xù)性或分立性，從而根本上否定了空間在微觀上為連續(xù)性的經(jīng)典觀念。

依據(jù)空間和時(shí)間量度的量子性，芝諾悖論就是不成立的，阿基里斯在理論上也完全可以追上在他前面的烏龜。類似的，《莊子·天下》篇中的“一尺之捶，日取其半，萬(wàn)世不竭”這個(gè)論斷在很小尺度上顯然也是不成立的。古代哲學(xué)中這兩個(gè)難題的困人之處，從空間時(shí)間斷續(xù)性來(lái)看，是由于預(yù)先設(shè)定了空間和時(shí)間的度量，始終是連續(xù)變化的經(jīng)典性質(zhì)。實(shí)際上在微觀領(lǐng)域，空間和時(shí)間存在著不可分的基本單元。

2.運(yùn)動(dòng)（相互作用）基本規(guī)律的統(tǒng)一性

20世紀(jì)基礎(chǔ)物理學(xué)巨大成功之一，就是建立了粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型，理論上它是筑基于量子規(guī)范場(chǎng)論的。這個(gè)模型給出了夸克、輕子層次強(qiáng)、弱、電作用的SU(3)×SU(2)×U(1)規(guī)范群結(jié)構(gòu)，在一定程度上統(tǒng)一了強(qiáng)、弱、電三種相互作用的規(guī)律。但是它不含有引力作用。

超弦／M理論的探討，在于構(gòu)建包含引力在內(nèi)的四種作用統(tǒng)一的物理理論。傳遞不同相互作用的粒子如光子（電磁作用）、弱玻色子（弱作用）、膠子（強(qiáng)作用）和引力子（引力作用），對(duì)應(yīng)于弦的各種不同振動(dòng)模式，夸克、輕子層次粒子間的作用，就是弦間的相互作用。在Planck標(biāo)度，超弦／M理論是四種基本作用統(tǒng)一理論的最佳侯選者，也就是所說(shuō)的萬(wàn)物理論(Theory of everything)的最佳侯選者。

在Planck時(shí)期，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)或四種作用基本規(guī)律的統(tǒng)一性，正是反映了我們宇宙在眾多復(fù)雜性中所顯現(xiàn)的一種基本簡(jiǎn)單性。

3.物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的基本單元的存在性[17]

世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，物質(zhì)通常是有結(jié)構(gòu)的，但是物質(zhì)結(jié)構(gòu)在層次上是否具有基本單元，即德謨克利特式的“原子”是否存在？這是一個(gè)長(zhǎng)期反復(fù)爭(zhēng)論而又常新的課題。當(dāng)代幾種不同的量子引力，盡管對(duì)某些問(wèn)題存在著不同的見(jiàn)解，但是關(guān)于這個(gè)問(wèn)題從實(shí)質(zhì)上來(lái)看，卻給出了一致肯定的回答。

超弦／M理論認(rèn)為，構(gòu)成我們世界的物質(zhì)微觀基本單元是具有廣延性的弦和brane，并非所謂的只有位置沒(méi)有大小的數(shù)學(xué)抽象點(diǎn)粒子。粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中的粒子，都是弦或brane的激發(fā)。弦和brane的線度是有限短的Planck長(zhǎng)度，它們正是構(gòu)成我們世界的物質(zhì)基本單元，即德謨克利特式的“原子”，這是超弦／M理論為現(xiàn)今所有粒子提供的本體性統(tǒng)一。

圈量子引力給出了在Planck標(biāo)度面積和體積的量子化性質(zhì)，即斷續(xù)的本征值譜，面積和體積分別存在著最小值。由于在圈量子引力中，脫離引力場(chǎng)的背景空間是不存在的，而引子場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)，因此脫離物質(zhì)的純粹空間也就是不存在的。空間體積和面積的不連續(xù)性和基本單元的存在，正是物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的斷續(xù)性和基本單元的存在性的最有力論據(jù)。

總之，超弦／M理論和圈量子引力從不同的側(cè)面，對(duì)量子引力的本質(zhì)和規(guī)律作出了一定的揭示，它們?cè)赑lanck標(biāo)度領(lǐng)域一致地得出了空間量子化和物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)基本單元存在的結(jié)論。這無(wú)疑是人們?cè)?0世紀(jì)末期對(duì)我們世界空間時(shí)間經(jīng)典觀念的重大突破，也是廣義相對(duì)論和量子力學(xué)統(tǒng)合的成果；同時(shí)更是哲學(xué)上關(guān)于空間和時(shí)間是物質(zhì)存在的客觀形式，沒(méi)有無(wú)物質(zhì)的空間和時(shí)間，也沒(méi)有無(wú)空間和時(shí)間的物質(zhì)學(xué)說(shuō)的一曲凱歌！

【參考文獻(xiàn)】

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[15]　C.Rovlli，Black hole entropy from loop quantum gravity.Phys.Rev.Lett.74(1996)3288.

第2篇：量子計(jì)算含義范文

科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總體目標(biāo)（到2020年）：

? 自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，科技促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的能力顯著增強(qiáng)，為全面建設(shè)小康社會(huì)提供強(qiáng)有力的支撐。

? 基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)研究綜合實(shí)力顯著增強(qiáng)，取得一批在世界具有重大影響的科學(xué)技術(shù)成果，進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列，為在本世紀(jì)中葉成為世界科技強(qiáng)國(guó)奠定基礎(chǔ)。

科技工作的指導(dǎo)方針：

? 自主創(chuàng)新，重點(diǎn)跨越，支撐發(fā)展，引領(lǐng)未來(lái)。

關(guān)鍵數(shù)字（到2020年）：

? 全社會(huì)研究開(kāi)發(fā)投入占GDP比重提高到 2.5%以上

? 科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率達(dá)到 60%以上

? 對(duì)外技術(shù)依存度降低到 30%以下

? 本國(guó)人發(fā)明專利年度授權(quán)量 進(jìn)入世界前5位

? 國(guó)際科學(xué)論文被引用數(shù) 進(jìn)入世界前5位

關(guān)鍵數(shù)字：15

綱要涉及的時(shí)間段，從2006年到2020年

解讀：科技部研究中心創(chuàng)業(yè)投資研究所所長(zhǎng) 房漢廷

這個(gè)時(shí)間段是從“十一五”規(guī)劃的開(kāi)始到“十三五”規(guī)劃的結(jié)束。其一，未來(lái)15年，人均GDP處于1000~3000美元區(qū)間，是社會(huì)各種矛盾的多發(fā)期、凸顯期，同時(shí)也是機(jī)遇期。如果順利通過(guò)這個(gè)時(shí)期，我國(guó)就能順利成為中等發(fā)達(dá)國(guó)家；如果不順利，就可能呈現(xiàn)出拉丁美洲國(guó)家的形態(tài)。其二，十六大報(bào)告中提到，到2020年實(shí)現(xiàn)人均GDP翻兩番，實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，能為全面建設(shè)小康社會(huì)提供強(qiáng)有力的支撐。其三，中國(guó)有望在2020年實(shí)現(xiàn)和平崛起。我國(guó)傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式已經(jīng)走到盡頭，環(huán)境、資源等方面的壓力，人民對(duì)幸福生活的追求，這些都要求我們轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式。要解決未來(lái)的可持續(xù)性發(fā)展問(wèn)題，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式必須實(shí)現(xiàn)從要素驅(qū)動(dòng)到技術(shù)/創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵數(shù)字：2.5％

綱要提到，“到2020年，全社會(huì)研究開(kāi)發(fā)投入占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重提高到2．5％以上?！?/p>

解讀：科技部研究中心創(chuàng)業(yè)投資研究所所長(zhǎng) 房漢廷

研究開(kāi)發(fā)投入是一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略投資，具有超前性。從國(guó)際上來(lái)看，按照統(tǒng)計(jì)規(guī)律，一個(gè)創(chuàng)新型國(guó)家的研究開(kāi)發(fā)投入增長(zhǎng)速度高于國(guó)民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)速度。另外，當(dāng)一個(gè)國(guó)家的全社會(huì)研究開(kāi)發(fā)投入占國(guó)民生產(chǎn)總值的比重達(dá)到2%時(shí)，這個(gè)國(guó)家才具備基本的創(chuàng)新能力。2%是個(gè)臨界點(diǎn)。芬蘭的這個(gè)比重是3.5%，韓國(guó)是3%。低于2%，則這個(gè)國(guó)家基本處于老系統(tǒng)的維持狀態(tài)，基本不具備創(chuàng)新能力。

在我國(guó)，這個(gè)比重目前是1.23%，有望在2006年實(shí)現(xiàn)一個(gè)跳躍式增長(zhǎng)，然后進(jìn)入穩(wěn)定增長(zhǎng)的狀態(tài)。2020年時(shí)，中國(guó)的資源將更緊張，對(duì)創(chuàng)新的要求也會(huì)更高。如果預(yù)期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，中國(guó)將在2020年年基本成為創(chuàng)新型國(guó)家。2.5%是一個(gè)并不難實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。我們看到，南方的很多民營(yíng)企業(yè)已經(jīng)在主動(dòng)地加大企業(yè)的研發(fā)投入。

關(guān)鍵數(shù)字：60％

綱要提到，到2020年，“力爭(zhēng)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率達(dá)到60％以上”。

解讀：科學(xué)技術(shù)部部長(zhǎng) 徐冠華

我們現(xiàn)在要建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，要自主創(chuàng)新，是由我們?nèi)娼ㄔO(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)所決定的。我們現(xiàn)在提出來(lái)到2020年要全面建設(shè)成小康社會(huì)，意味著從改革開(kāi)放開(kāi)始到2020年的40年里，中國(guó)的GDP平均增長(zhǎng)率都要超過(guò)7%。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率有兩個(gè)很重要的決定性因素，一個(gè)是科技進(jìn)步的貢獻(xiàn)率，還有一個(gè)是投資率。我們現(xiàn)在如果要達(dá)到全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)，就意味著從現(xiàn)在起，如果保持目前的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率，也就是39%左右的水平，我們的投資率必須有大幅度的增加，至少要達(dá)到52%的高水平，而這幾乎是完全不可能做到的。即使我們的投資率保持在目前40%的水平，都已經(jīng)算是很高的了。那么，我們只有把科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率從目前的40%左右提高到60%，才能夠達(dá)到2020年的發(fā)展目標(biāo)。

關(guān)鍵數(shù)字：30％

綱要提到，到2020年，“對(duì)外技術(shù)依存度降低到30％以下”。

解讀：科學(xué)技術(shù)部高新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化司司長(zhǎng) 廖小罕

科技競(jìng)爭(zhēng)力排在我國(guó)前面的國(guó)家，他們的一個(gè)特點(diǎn)就是科技上的對(duì)外依存度都在30%以下，而我們國(guó)家目前的對(duì)外依存度是60%左右。

60%數(shù)字背后顯現(xiàn)出的是我國(guó)科技自主創(chuàng)新的不足，這樣的后果便是我國(guó)在經(jīng)濟(jì)上、國(guó)家安全上、國(guó)際貿(mào)易上都要受制于那些科技實(shí)力高于我們的國(guó)家。所以，我國(guó)首先要自主創(chuàng)新戰(zhàn)略，力爭(zhēng)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中掌握自動(dòng)權(quán)。自主創(chuàng)新也分為原始性創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收后創(chuàng)新三種不同的方式，而不是一定要完全從頭開(kāi)始研究。我們應(yīng)該在全球范圍內(nèi)主動(dòng)利用科技資源，形成國(guó)際化研發(fā)體系，提升國(guó)際科技合作的層次和規(guī)模。只有對(duì)外依存度數(shù)值降低，我們才可以掌握核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈上重要環(huán)節(jié)的制控權(quán)，并最終落實(shí)到推動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力上。

關(guān)鍵數(shù)字： 5

綱要指出，到2020年，本國(guó)人發(fā)明專利年度授權(quán)量進(jìn)入世界前5位。

解讀：

創(chuàng)新產(chǎn)出高是創(chuàng)新型國(guó)家的基本特征之一。世界公認(rèn)的20個(gè)創(chuàng)新型國(guó)家擁有的發(fā)明專利總數(shù)占到全世界的99%。和一些具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的國(guó)家相比，中國(guó)雖然已具備一些基本條件，但離創(chuàng)新型國(guó)家還有一定距離。據(jù)了解，2005年國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局一共受理了17.3萬(wàn)項(xiàng)專利申請(qǐng)，其中本國(guó)人的申請(qǐng)達(dá)到53%左右。單就信息產(chǎn)業(yè)而言，本國(guó)人的專利授權(quán)量占總量的22%～30%。過(guò)去的三、四年是信息產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)猛增的一個(gè)階段。

國(guó)務(wù)委員陳至立曾經(jīng)在中國(guó)科協(xié)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)上指出，我們要抓住信息技術(shù)更新?lián)Q代和新材料技術(shù)迅猛發(fā)展的難得機(jī)遇，掌握裝備制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。充分表達(dá)了對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，隨著時(shí)間發(fā)展，達(dá)到本國(guó)人專利授權(quán)量世界第五的目標(biāo)是很有希望的，情況理想的話還可能達(dá)到第三或第四。到2020年，我國(guó)將成為創(chuàng)新型國(guó)家，成為世界最重要的知識(shí)和技術(shù)產(chǎn)出國(guó)之一。

關(guān)鍵數(shù)字：5

綱要指出，到2020年，國(guó)際科學(xué)論文被引用數(shù)進(jìn)入世界前5位

解讀：中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所副所長(zhǎng) 趙新力

目前，我國(guó)國(guó)際科技論文數(shù)量連續(xù)3年保持世界第5位，但論文的被引用數(shù)在世界排名剛剛從第18位上升到第14位。論文是展示科研成果的最快捷方式，也是國(guó)際上了解同行進(jìn)展的主要渠道?！氨灰脭?shù)”則是最直接、最簡(jiǎn)潔地體現(xiàn)國(guó)際學(xué)術(shù)界認(rèn)可程度的指標(biāo)。

十五期間，我國(guó)在國(guó)際上能夠被檢索收錄的論文總篇數(shù)（包括EI、SCI、STP、ISTP等）在整體上不斷向前推移。目前在科技論文發(fā)展的道路上，主要的問(wèn)題是受語(yǔ)言的限制。學(xué)術(shù)界應(yīng)該共同創(chuàng)造更好的英文發(fā)展環(huán)境，培養(yǎng)國(guó)際上認(rèn)可的精品期刊，在國(guó)內(nèi)更多地舉辦國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議，提高科研人員用英文發(fā)表文章的能力和驅(qū)動(dòng)力。

說(shuō)這個(gè)目標(biāo)沒(méi)有挑戰(zhàn)是不對(duì)的，但是按照目前我國(guó)科技人員的努力程度、國(guó)家對(duì)科學(xué)技術(shù)的支持程度和目前工作的加速度，我們對(duì)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)還是充滿信心的。

信息產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，其在中國(guó)未來(lái)15年的科技發(fā)展中將扮演怎樣的重要角色？透過(guò)綱要的總體部署中的關(guān)鍵數(shù)字，我們看到信息產(chǎn)業(yè)的重要作用和位置凸顯出來(lái)：

重要性1：

11個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域中，信息產(chǎn)業(yè)及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為其中之一

重點(diǎn)領(lǐng)域的含義：是指在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)防安全中重點(diǎn)發(fā)展、亟待科技提供支撐的產(chǎn)業(yè)和行業(yè)。

重要性2：

68項(xiàng)優(yōu)先主題中有7項(xiàng)屬于信息產(chǎn)業(yè)及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)

優(yōu)先主題含義：是指在重點(diǎn)領(lǐng)域中急需發(fā)展、任務(wù)明確、技術(shù)基礎(chǔ)較好、近期能夠突破的技術(shù)群。

確定優(yōu)先主題的原則：一是有利于突破瓶頸制約，提高經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展能力；二是有利于掌握關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)，提高產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力；三是有利于解決重大公益性科技問(wèn)題，提高公共服務(wù)能力；四是有利于發(fā)展軍民兩用技術(shù)，提高國(guó)家安全保障能力。

信息產(chǎn)業(yè)及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)領(lǐng)域的7個(gè)優(yōu)先主題：

1. 現(xiàn)代服務(wù)業(yè)信息支撐技術(shù)及大型應(yīng)用軟件；

2. 下一代網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)與服務(wù)；

3. 高效能可信計(jì)算機(jī)；

4. 傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能信息處理；

5. 數(shù)字媒體內(nèi)容平臺(tái)；

6. 高清晰度大屏幕平板顯示；

7. 面向核心應(yīng)用的信息安全。

圖1 信息產(chǎn)業(yè)在優(yōu)先主題中的比重

重要性3：

16個(gè)重大專項(xiàng)中，4個(gè)與信息產(chǎn)業(yè)直接相關(guān)

重大專項(xiàng)含義：是為了實(shí)現(xiàn)國(guó)家目標(biāo)，通過(guò)核心技術(shù)突破和資源集成，在一定時(shí)限內(nèi)完成的重大戰(zhàn)略產(chǎn)品、關(guān)鍵共性技術(shù)和重大工程，是我國(guó)科技發(fā)展的重中之重。

與信息產(chǎn)業(yè)直接相關(guān)的4個(gè)重大專項(xiàng)：

1. 核心電子器件；

2. 高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件；

3. 極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝；

4. 新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信。

圖2 信息產(chǎn)業(yè)在重大專項(xiàng)中的比重

重要性4：

27項(xiàng)前沿技術(shù)中，有3項(xiàng)屬于信息技術(shù)

前沿技術(shù)的含義：是指高技術(shù)領(lǐng)域中具有前瞻性、先導(dǎo)性和探索性的重大技術(shù)，是未來(lái)高技術(shù)更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是國(guó)家高技術(shù)創(chuàng)新能力的綜合體現(xiàn)。

信息技術(shù)領(lǐng)域的前沿技術(shù)：

1． 智能感知技術(shù)

重點(diǎn)研究基于生物特征、以自然語(yǔ)言和動(dòng)態(tài)圖像的理解為基礎(chǔ)的“以人為中心”的智能信息處理和控制技術(shù)，中文信息處理；研究生物特征識(shí)別、智能交通等相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)技術(shù)。

2． 自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

重點(diǎn)研究自組織移動(dòng)網(wǎng)、自組織計(jì)算網(wǎng)、自組織存儲(chǔ)網(wǎng)、自組織傳感器網(wǎng)等技術(shù)，低成本的實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)、多傳感信息融合技術(shù)、個(gè)性化人機(jī)交互界面技術(shù)，以及高柔性免受攻擊的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和先進(jìn)的信息安全系統(tǒng)；研究自組織智能系統(tǒng)和個(gè)人智能系統(tǒng)。

3． 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

重點(diǎn)研究電子學(xué)、心理學(xué)、控制學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)分布系統(tǒng)和多媒體技術(shù)等多學(xué)科融合的技術(shù)，研究醫(yī)學(xué)、娛樂(lè)、藝術(shù)與教育、軍事及工業(yè)制造管理等多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和系統(tǒng)。

圖3 信息技術(shù)在前沿技術(shù)中的比重

重要性5：

4個(gè)重大科學(xué)研究計(jì)劃中，其中之一與信息產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)

重大科學(xué)研究計(jì)劃的含義：根據(jù)世界科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)重大戰(zhàn)略需求，選擇能引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展，對(duì)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展有很強(qiáng)帶動(dòng)作用，可促進(jìn)我國(guó)持續(xù)創(chuàng)新能力迅速提高，同時(shí)具有優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的研究方向，這些方向的突破，可顯著提升我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，大力促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)跨越。

4個(gè)重大科學(xué)研究計(jì)劃：其中的量子調(diào)控研究與信息產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)

1． 蛋白質(zhì)研究

2． 量子調(diào)控研究：以微電子為基礎(chǔ)的信息技術(shù)將達(dá)到物理極限，對(duì)信息科技發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，人類必須尋求新出路，而以量子效應(yīng)為基礎(chǔ)的新的信息手段初露端倪，并正在成為發(fā)達(dá)國(guó)家激烈競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。量子調(diào)控就是探索新的量子現(xiàn)象，發(fā)展量子信息學(xué)、關(guān)聯(lián)電子學(xué)、量子通信、受限小量子體系及人工帶隙系統(tǒng)，構(gòu)建未來(lái)信息技術(shù)理論基礎(chǔ)，具有明顯的前瞻性，有可能在20～30年后對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生難以估量的影響。

3． 納米研究

4． 發(fā)育與生殖研究

圖4 信息產(chǎn)業(yè)在重大科學(xué)研究機(jī)會(huì)中的比重

網(wǎng)友評(píng)論

網(wǎng)友一：首先我要說(shuō)，我本人也是干機(jī)械的，看了這個(gè)帖我快要流淚了，看著工廠中一個(gè)個(gè)外國(guó)名牌我心痛啊。每當(dāng)我看到外國(guó)車時(shí)，我的心里是愧疚，對(duì)不起大家的感覺(jué)，因?yàn)槲沂歉阒圃斓?，可我知道咱們祖?guó)連汽車外殼的曲面精加工都困難，更甭提發(fā)動(dòng)機(jī)了?？禳c(diǎn)懂事吧，醒醒吧，別再沉迷于GDP又增長(zhǎng)了，你看看咱們制造的產(chǎn)品的質(zhì)量，心痛??！

網(wǎng)友二：愿望是好的，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)靠的是人才和管理技術(shù)，的方式已經(jīng)不現(xiàn)實(shí)了。

網(wǎng)友三：請(qǐng)創(chuàng)造一個(gè)以創(chuàng)新為榮、抄襲盜版為恥的文化，一個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)創(chuàng)新、保護(hù)創(chuàng)新者權(quán)益的制度，一個(gè)公平透明的核查機(jī)制。

網(wǎng)友四：這是提高全民素質(zhì)和綜合國(guó)力的最佳手段！擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)施投資拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代已過(guò)去，要為15年后勞動(dòng)力資源下降提前做準(zhǔn)備。

網(wǎng)友五：好！不過(guò)要有稅收政策的支持，要讓創(chuàng)新的企業(yè)有錢賺。

網(wǎng)友六：切不可花拳秀腿哦，要以實(shí)際為主，現(xiàn)在的大學(xué)生工程師數(shù)量那么多，可真正能派上用場(chǎng)的卻寥寥無(wú)幾，先思考一下這個(gè)問(wèn)題再說(shuō)吧，中國(guó)人什么時(shí)候能打破靠關(guān)系成功，就有希望了。

網(wǎng)友七：觀念很好，但應(yīng)當(dāng)出臺(tái)好的政策避免高級(jí)人才的外流，科技創(chuàng)新需要更多的人才。

網(wǎng)友八：方向是不錯(cuò)，但怎么執(zhí)行是問(wèn)題，而且如何加強(qiáng)保密，保證成果不被他人竊取更成問(wèn)題，國(guó)人的保密意識(shí)和措施一直都不怎么樣。

網(wǎng)友九：良好的制度比大力倡導(dǎo)更起作用，現(xiàn)在內(nèi)外資不公平的待遇是一個(gè)方面，我想肯定還有其它對(duì)國(guó)民創(chuàng)造力的限制，我們當(dāng)前要做的是去掉那些不公平的制度，否則無(wú)論如何倡導(dǎo)也白搭！

網(wǎng)友十：目標(biāo)誠(chéng)可貴，實(shí)干價(jià)更高；若要得實(shí)現(xiàn)，兩者須配合！

第3篇：量子計(jì)算含義范文

“挑戰(zhàn)者”號(hào)事故調(diào)查

1986年1月28日上午11時(shí)39分，在美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心騰空而起的“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)升空73秒后，突然發(fā)生爆炸，機(jī)上7名宇航員全部遇難。事發(fā)之后，美國(guó)航空航天局（NASA）成立了一個(gè)事故調(diào)查委員會(huì)，當(dāng)時(shí)在加州理工學(xué)院任教的費(fèi)曼被邀成為調(diào)查委員會(huì)的一員。在調(diào)查過(guò)程中，費(fèi)曼發(fā)現(xiàn)助推火箭上的一個(gè)O形環(huán)有燒焦痕跡，因此懷疑火箭燃料燃燒時(shí)從那里發(fā)生了燃料泄漏，從而引發(fā)了整個(gè)事故。同時(shí)，費(fèi)曼了解到，航天飛機(jī)發(fā)射當(dāng)天，地面溫度是-3℃～-4℃，遠(yuǎn)低于通常的12℃。費(fèi)曼認(rèn)為事故的罪魁禍?zhǔn)拙褪沁@個(gè)O形環(huán)。

隨后，在一次面向公眾的電視直播會(huì)議上，費(fèi)曼以他一貫簡(jiǎn)潔、清晰展示科學(xué)原理的風(fēng)格說(shuō)明了O形環(huán)的問(wèn)題所在。他在現(xiàn)場(chǎng)只用了3件簡(jiǎn)單的道具：同樣的O形橡膠密封環(huán)，一把尖嘴鉗，一杯冰水。他用尖嘴鉗把O形環(huán)夾變形了一些，之后置于冰水杯中，一會(huì)兒他又取出來(lái)向公眾展示，O形環(huán)沒(méi)有恢復(fù)變形。科學(xué)家都崇尚簡(jiǎn)單，厭惡繁文縟節(jié)，但是像費(fèi)曼這樣身體力行，一生致力于簡(jiǎn)潔化的科學(xué)思想、方法，并傾注大量心血于科學(xué)教育的，絕無(wú)僅有。他卓越的科學(xué)成就，獨(dú)特的科學(xué)教育方式以及迷人的個(gè)性使得他成為家喻戶曉的明星科學(xué)家。

愛(ài)唱反調(diào)的青年科學(xué)家

費(fèi)曼1918年出生于美國(guó)紐約市皇后區(qū)的小鎮(zhèn)法洛克衛(wèi)，1939年畢業(yè)于麻省理工學(xué)院，進(jìn)入普林斯頓大學(xué)念研究生，成為著名物理學(xué)家約翰?惠勒的學(xué)生。

1943年，在洛斯阿拉莫斯，剛剛研究生畢業(yè)的費(fèi)曼獲得了一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，同一批最偉大的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家一起工作，他們包括：奧本海默、漢斯?貝特、恩里科?費(fèi)米、愛(ài)德華?泰勒，還有約翰?馮?諾伊曼，而這個(gè)機(jī)會(huì)就是制造出世界上第一顆原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”，這也是費(fèi)曼研究生涯的起點(diǎn)。在這個(gè)團(tuán)體中，年輕的費(fèi)曼得到了眾多科學(xué)前輩的認(rèn)同。他能運(yùn)用邏輯來(lái)分析一切復(fù)雜問(wèn)題，找出主要因素，并簡(jiǎn)單明了地說(shuō)明需要解答的關(guān)鍵問(wèn)題。令前輩們同樣滿意的是這位年輕的科學(xué)家對(duì)物理學(xué)全身心投入的熱情。當(dāng)時(shí)，年輕的費(fèi)曼常常與已經(jīng)小有名氣物理學(xué)家貝特唱反調(diào)，但貝特一點(diǎn)也不生氣，相反，費(fèi)曼深入的思考給他留下了很好的印象，因此他對(duì)費(fèi)曼產(chǎn)生了一種尊敬。貝特還將費(fèi)曼收入麾下，讓他做了計(jì)算組的組長(zhǎng)。貝特后來(lái)還自豪地宣稱：“費(fèi)曼能做任何事情，所有的事情?！薄奥D計(jì)劃”的領(lǐng)導(dǎo)者奧本海默也稱他為“這里最才華橫溢的年輕物理學(xué)家”。

最善于抓住本質(zhì)的大腦

要善于抓住事物的本質(zhì)，這是費(fèi)曼小時(shí)候從父親那里得到的教誨。一次，在林中散步，父子一起觀察鳥(niǎo)雀，父親告訴他，如果你知道了這種鳥(niǎo)雀的名字，哪怕是許多種語(yǔ)言的名字，都無(wú)助于加深對(duì)鳥(niǎo)的理解，只有通過(guò)觀察鳥(niǎo)的行為才能去認(rèn)識(shí)它。這些話影響了費(fèi)曼一生，他對(duì)哲學(xué)家在概念上的糾纏很不屑，認(rèn)為自然界不會(huì)滿足哲學(xué)家那些先入為主的見(jiàn)解。有人問(wèn)他，如何用一句話概括出現(xiàn)代科學(xué)最基本的觀點(diǎn)，費(fèi)曼回答說(shuō)：“一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的?！?/p>

費(fèi)曼由于在量子電動(dòng)力學(xué)上的貢獻(xiàn)和施溫格、朝永振一郎分享了1965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們?nèi)似鋵?shí)是用不同的方法創(chuàng)建了量子電動(dòng)力學(xué)。這種現(xiàn)象在科學(xué)史上倒不罕見(jiàn)，17世紀(jì)時(shí)牛頓和萊布尼茨就各自獨(dú)立發(fā)明了微積分;20世紀(jì)20年代海森堡和薛定諤也各自創(chuàng)建了量子力學(xué)。但是在他們?nèi)酥?，費(fèi)曼的方法最直觀、最形象，這也是他一貫簡(jiǎn)潔風(fēng)格的體現(xiàn)。

其中用到的費(fèi)曼圖，就是一種符號(hào)化的物理語(yǔ)言，比如反映物理學(xué)中康普頓效應(yīng)（光子和電子相互作用）的費(fèi)曼圖。

費(fèi)曼圖中的實(shí)線代表電子，波紋線代表光子，費(fèi)曼圖不僅有鮮明的物理含義，而且具有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)含義，可以說(shuō)每一幅費(fèi)曼圖就是一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式。上述費(fèi)曼圖表示的物理含義是，光子與原子中的電子發(fā)生彈性碰撞，碰撞后光子損失能量，改變其運(yùn)動(dòng)方向，而電子獲得能量從原子中飛出。

費(fèi)曼的好友、物理學(xué)家戴森回憶說(shuō)：“當(dāng)費(fèi)曼看不懂正統(tǒng)教科書(shū)中的量子力學(xué)時(shí)，他只好從頭開(kāi)始發(fā)明了一套自己能看得懂的量子力學(xué)……我用正統(tǒng)方法所做的計(jì)算，花了我?guī)讉€(gè)月的時(shí)間，寫了幾百?gòu)埣?費(fèi)曼卻可以在黑板上，花半個(gè)小時(shí)就得到幾乎相同的答案?！边@從側(cè)面也反映了費(fèi)曼創(chuàng)造簡(jiǎn)潔科學(xué)理論的天賦。

送給教育界的寶貴禮物

費(fèi)曼對(duì)科學(xué)教育界產(chǎn)生了難以估量的影響，其中最寶貴的禮物應(yīng)當(dāng)是著名的三卷本《費(fèi)曼物理學(xué)講義》，有人認(rèn)為它是迄今為止最好的大學(xué)物理學(xué)教材。費(fèi)曼早年參加了制造原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”，第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，他前往康奈爾大學(xué)任教。1949年到1951年，他應(yīng)邀到巴西給大學(xué)生講授了10個(gè)月（非連續(xù)的）的物理課。費(fèi)曼發(fā)現(xiàn)，那里的學(xué)生都喜歡背誦，卻不知道自己在背什么。返回美國(guó)后，費(fèi)曼開(kāi)始在加州理工學(xué)院任教，但他一直沒(méi)有給低年級(jí)的大學(xué)生講過(guò)物理課。直到1961年秋季，學(xué)校有一項(xiàng)物理教育改革項(xiàng)目，他在同事的推薦下答應(yīng)給低年級(jí)大學(xué)生講授兩年物理課?！顿M(fèi)曼物理學(xué)講義》就是根據(jù)那些授課筆記整理的。在這本講義中，費(fèi)曼還結(jié)合了他對(duì)巴西教學(xué)生涯的反思，認(rèn)為大學(xué)物理課講授的目的不應(yīng)該是為考試做準(zhǔn)備，甚至不是為學(xué)生服務(wù)于工業(yè)或者軍事做準(zhǔn)備。他說(shuō)：“我最想做的是與你們分享我對(duì)于這個(gè)奇妙世界的一些欣賞，以及物理學(xué)家們看待這個(gè)世界的方式，我相信，這是現(xiàn)今時(shí)代里真正文化的主要部分（或許有其他學(xué)科的許多教授會(huì)反對(duì)這一點(diǎn)，但我相信他們是完全錯(cuò)誤的）。”半個(gè)世紀(jì)前費(fèi)曼的教育思想，現(xiàn)在聽(tīng)來(lái)依然振聾發(fā)聵。

除了他的講義之外，以他的演講或訪談為基礎(chǔ)整理出版的《物理定律的本性》《發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣》《費(fèi)曼講演錄：一個(gè)平民科學(xué)家的思想》等都是絕好的科學(xué)文化讀物，從中能體會(huì)到作為一名物理學(xué)家的費(fèi)曼是如何闡釋科學(xué)定律、如何看待科學(xué)與社會(huì)之間的關(guān)系，等等。

真性情的魅力人生

當(dāng)然，費(fèi)曼之所以成為費(fèi)曼，很大程度上歸于他獨(dú)特的個(gè)人魅力。不錯(cuò)，他是20世紀(jì)一流的物理學(xué)家，但若論物理學(xué)成就，他要遜色于英國(guó)的狄拉克，不過(guò)他又是邦戈鼓手、繪畫愛(ài)好者、開(kāi)保險(xiǎn)柜專家、科學(xué)教育專家……而狄拉克僅是一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”、正統(tǒng)的科學(xué)家，因此就知名度而言，狄拉克顯然遜色費(fèi)曼。

費(fèi)曼是卓爾不群的“反叛者”，他曾直接致信美國(guó)科學(xué)院請(qǐng)辭院士的稱號(hào)，而且他不止一次請(qǐng)辭，結(jié)果每一次都驚擾到科學(xué)院院長(zhǎng)親自過(guò)問(wèn)。請(qǐng)看一封1969年6月費(fèi)曼給當(dāng)時(shí)科學(xué)院院長(zhǎng)塞茲的回信，你就能清楚了解費(fèi)曼的個(gè)性。

親愛(ài)的塞茲院長(zhǎng)：

……我想離開(kāi)國(guó)家科學(xué)院這個(gè)團(tuán)體，完全是私人原因，與國(guó)家科學(xué)院或政府的作為無(wú)關(guān)，也不是你個(gè)人行政風(fēng)格的問(wèn)題。多年以來(lái)，我就一直很想安安靜靜地、不驚動(dòng)任何人而退出這個(gè)團(tuán)體，也不要引發(fā)任何的政治聯(lián)想。這純粹是我個(gè)人的因素，有點(diǎn)孩子氣，就是喜歡什么、不喜歡什么而已。請(qǐng)接收我的辭職。

誠(chéng)摯的祝福

費(fèi)曼

第4篇：量子計(jì)算含義范文

1.前言

文體包含文學(xué)文體和科技文體兩種，其中的差別于，文學(xué)文體具有美學(xué)的特點(diǎn)，辭藻華麗、語(yǔ)言多變，容易引起讀者的共鳴。而科技文體的使用的目的是以傳遞信息，文學(xué)風(fēng)格不明顯，語(yǔ)言平淡，容易使人感到枯燥。所以許多翻譯家的作品比較傾向于文學(xué)，在翻譯時(shí)檢查加入美學(xué)語(yǔ)言。隨著國(guó)際交流的不斷深入，其美學(xué)的范圍也在不斷擴(kuò)展。進(jìn)而延伸出將美學(xué)和翻譯結(jié)合體[1]。在對(duì)科技英語(yǔ)進(jìn)行翻譯時(shí)，以美學(xué)原理為輔助，不僅可以保存原文的精髓，也可以語(yǔ)言更加優(yōu)美，更加打動(dòng)人心，具有一定的審美情趣和價(jià)值。

2.翻譯的嚴(yán)謹(jǐn)美

科技文章進(jìn)行翻譯時(shí)用詞必須要精確、嚴(yán)謹(jǐn)。所以要在提高翻譯的準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)性上，保留原文的內(nèi)容和精華，并且保存翻譯的嚴(yán)謹(jǐn)美。翻譯美學(xué)指出翻譯者在翻譯時(shí)不但要表現(xiàn)出原文的內(nèi)容，也要表現(xiàn)譯文的嚴(yán)謹(jǐn)性，同時(shí)也將科技英語(yǔ)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來(lái)，盡量不要改變作者的寫作風(fēng)格[2]。在組織語(yǔ)言時(shí)，不能模棱兩可，特別要注意一詞多義的使用方法。比如 profile在英語(yǔ)中的本意是"彎曲的"，而"曲線"不是用" profile line"表示，" profile line"的實(shí)際意義是"半面線"。因此在進(jìn)行翻譯時(shí)要對(duì)英文單詞的各種意思進(jìn)行了解要充分，確定最合適的語(yǔ)言，保證文章表述的簡(jiǎn)潔、精確以及嚴(yán)謹(jǐn)?？萍加⒄Z(yǔ)表述的語(yǔ)言要進(jìn)行謹(jǐn)慎使用，使用在對(duì)科學(xué)英語(yǔ)表達(dá)時(shí)，穿插一些科技術(shù)語(yǔ)，提高科技文章的嚴(yán)謹(jǐn)性，同時(shí)使表達(dá)形式更加簡(jiǎn)潔。

3.翻譯的邏輯美

邏輯美是使科技英語(yǔ)為人們所理解的重要因素，科學(xué)英語(yǔ)的關(guān)鍵點(diǎn)在于清楚地表達(dá)出客觀事物的起因與發(fā)展規(guī)律。這對(duì)邏輯思維來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)，明顯具有邏輯美。因此要分清在原理概念上的差別，以簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿媮?lái)表達(dá)產(chǎn)生事物的原因、發(fā)展以及結(jié)果。雖然科學(xué)英語(yǔ)的語(yǔ)言不優(yōu)美，但具體前因后果連接地比較清晰的特性。使用翻譯者在對(duì)科學(xué)英語(yǔ)進(jìn)行翻譯時(shí)要把握文章的基本邏輯，并了解文章的側(cè)重點(diǎn)，就可以文章中因果關(guān)系、發(fā)展聯(lián)系、程度大小等邏輯特點(diǎn)，對(duì)原文的內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確翻譯，表達(dá)出作者的思想。

原文：The Key Of Optimizing Quantum Reversible Logic Lies In Automatically Constructing Quantum Reversible Logic Circuits With The Minimal Quantum Cost。

意思為：最優(yōu)化量子可逆邏輯的關(guān)鍵在于用最小的量子代價(jià)自動(dòng)構(gòu)造量子可逆邏輯。這個(gè)句子包括多層次的邏輯關(guān)系，所以在進(jìn)行翻譯不僅要把原文準(zhǔn)確的表述出來(lái)，也要將其中的規(guī)律清楚地展現(xiàn)在人們面前[3]。翻譯者只有將多層次的邏輯關(guān)系與文學(xué)語(yǔ)言結(jié)合起來(lái)，才能使人們明白其中的具體，充分表現(xiàn)翻譯作品的的邏輯美。

4.翻譯的簡(jiǎn)潔美

語(yǔ)言精練才能達(dá)到科技英語(yǔ)符合表達(dá)簡(jiǎn)潔的目的，而科技英語(yǔ)為了使人們對(duì)文章更明了，就表現(xiàn)以比較少的語(yǔ)言表現(xiàn)最多的內(nèi)容。這種簡(jiǎn)潔美不僅應(yīng)用于詞匯層，也應(yīng)用于句法層?，F(xiàn)在科技英語(yǔ)中經(jīng)常使用名詞化結(jié)構(gòu)，將過(guò)長(zhǎng)句子翻譯為一個(gè)詞語(yǔ)或者短語(yǔ)。其優(yōu)點(diǎn)在于可以降低人稱主語(yǔ)先入為主的幾率，增加客觀的科技概念的使用效果，同時(shí)也可以使得文章內(nèi)容更加明了，句子結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔。比如：因?yàn)楦窳照{(diào)與其他同類型產(chǎn)品相比，更方便實(shí)用，耗能少，更智能，更易操作。其翻譯為： Gree air conditioning compared with other products of the same type， more convenient and practical， low energy consumption， more intelligent， more easy to operate.

這段語(yǔ)言由四個(gè)表達(dá)因果關(guān)系的短語(yǔ)組成一個(gè)復(fù)句，但是在進(jìn)行科技英語(yǔ)的翻譯的過(guò)程中，為了保證句子的內(nèi)容更明了，使用名詞化形式來(lái)表述文章的內(nèi)容，使得科技英語(yǔ)的譯文不僅簡(jiǎn)單明了而且更具有美感，同時(shí)表現(xiàn)了翻譯者文化素養(yǎng)。

另外，為了使得文章內(nèi)容更具簡(jiǎn)潔美，使用各類其他名詞作主語(yǔ)在科技英語(yǔ)文章也比較常見(jiàn)，人稱名詞和物質(zhì)名詞是名詞的構(gòu)成部分。所以一般使用人稱名詞表明主觀意愿，優(yōu)先選擇使用物質(zhì)名詞進(jìn)行表述。使用以非人稱做主語(yǔ)的優(yōu)勢(shì)在于：首先是簡(jiǎn)化句子的結(jié)構(gòu)，可以清楚地表達(dá)出因果關(guān)系；其次就是使語(yǔ)言更加優(yōu)美，具有感染力。所以在進(jìn)行科技英語(yǔ)翻譯時(shí)可以適當(dāng)運(yùn)用人稱代詞，保持翻譯的簡(jiǎn)潔美。

5.翻譯的轉(zhuǎn)義美

轉(zhuǎn)義是指原有意義轉(zhuǎn)化借代出新的含義。在科技術(shù)語(yǔ)在不斷出現(xiàn)，特別是計(jì)算機(jī)和其他機(jī)械類領(lǐng)域科技專業(yè)術(shù)語(yǔ)不斷爆發(fā)的情況下，對(duì)轉(zhuǎn)義也越來(lái)越受到人們的關(guān)注?，F(xiàn)在科技領(lǐng)域的發(fā)展與日常生活處于相輔相成的關(guān)系，因此科技術(shù)語(yǔ)的也更加生活化，更加優(yōu)美。當(dāng)人們的常用語(yǔ)與科技術(shù)語(yǔ)進(jìn)行融合促進(jìn)科技翻譯的發(fā)展，使得語(yǔ)言更多元化，變化更加豐富，同時(shí)也表現(xiàn)著隱語(yǔ)的形象。比如英文中的"表兄妹"用"cousin這一詞表示，但而"cousin"這個(gè)詞，在日常生活中常常用作"同類型作物"的表達(dá)[4]。從另一方面來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)義詞的使用量的增加等一系列的變化表現(xiàn)出日常用語(yǔ)轉(zhuǎn)化為科技名詞的現(xiàn)象，不僅提高科技名詞的適用范圍，也增加了轉(zhuǎn)義的美感。

6.翻譯的修辭美

在翻譯時(shí)使用修辭手法可以讓語(yǔ)言更生動(dòng)優(yōu)美，隨著科技名詞的適用范圍的擴(kuò)大，修辭手法在科技英語(yǔ)領(lǐng)域的使用量也越來(lái)越多。其中比喻在科技英語(yǔ)翻譯中比較常見(jiàn)，其通過(guò)不同事物的發(fā)展與結(jié)果來(lái)表述某種道理或者表現(xiàn)另一種事物。使用比喻手法可以使得邏輯與形象思維可以進(jìn)行更好的融合，表達(dá)更加準(zhǔn)確。而另一種比較常見(jiàn)的修辭手法是擬人，將無(wú)思想的事物進(jìn)行人格化，給予事物人的心理活動(dòng)，可以讓科技文章親近人們的感情，更具有打動(dòng)人心的力量，同時(shí)也可以使人們更容易了解其含義和掌握其文章的關(guān)鍵點(diǎn)[5]。但是在進(jìn)行對(duì)科技英語(yǔ)翻譯時(shí)，要充分發(fā)揮想象力，不要過(guò)于生硬。

例如：In the spring on the occasion， the North Chinese swallows begin decided to enter the counter trend， came to life in the south.翻譯為"在春暖花開(kāi)之際，中國(guó)北方的燕子開(kāi)始決定進(jìn)入反潮流，來(lái)到南方生活。"在這個(gè)句子中使用了擬人的手法，給予燕子人的思維，不僅清楚地表達(dá)了燕子的遷徙活動(dòng)，也表現(xiàn)了翻譯的修辭美。

第5篇：量子計(jì)算含義范文

政策驅(qū)動(dòng)也是重要?jiǎng)恿Γ萍季揞^搶先布局引發(fā)示范效應(yīng)。智能化時(shí)代，各國(guó)從國(guó)家戰(zhàn)略層面加緊人工智能布局，美國(guó)的大腦研究計(jì)劃(BRAIN)、歐盟的人腦工程項(xiàng)目(HBP)、日本大腦研究計(jì)劃(Brain/MINDS)，而我國(guó)也在“十三五”規(guī)劃中把腦科學(xué)和類腦研究列入國(guó)家重大科技項(xiàng)目。企業(yè)布局方面，谷歌、Facebook、微軟、IBM等均投入巨資，其示范效應(yīng)是產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的先兆；國(guó)內(nèi)百度、阿里、訊飛、360、華為、滴滴等也加緊布局。15年行業(yè)投資金額增長(zhǎng)76%，投資機(jī)構(gòu)數(shù)量增長(zhǎng)71%，計(jì)算機(jī)視覺(jué)和自然語(yǔ)言處理占比居前。

產(chǎn)業(yè)鏈格局已現(xiàn)，上游技術(shù)成型、下游需求倒逼，計(jì)算機(jī)視覺(jué)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最成熟。產(chǎn)業(yè)鏈初步格局已現(xiàn)，從基礎(chǔ)層和底層技術(shù)，再到應(yīng)用技術(shù)，最后再到行業(yè)應(yīng)用，除了近年來(lái)底層核心技術(shù)的突破，下游行業(yè)需求倒逼也是人工智能應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，諸如人機(jī)互動(dòng)多元化倒逼自然語(yǔ)義處理、人口老齡化倒逼智能服務(wù)機(jī)器人、大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)營(yíng)銷倒逼推薦引擎及協(xié)同過(guò)濾，等等。其中計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展可能是最先發(fā)力的，國(guó)內(nèi)不乏世界一流水平公司。

2B應(yīng)用首先爆發(fā)，“人工智能+金融、安防”應(yīng)用前景廣闊。“人工智能+”將代替之前的“互聯(lián)網(wǎng)+”，在各行業(yè)深化應(yīng)用，安防、金融、大數(shù)據(jù)安全、無(wú)人駕駛等等。生物識(shí)別和大數(shù)據(jù)分析在安防和金融領(lǐng)域的應(yīng)用則是目前技術(shù)最為成熟、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較快，如智能視頻分析、反恐與情報(bào)分析、地鐵等大流量區(qū)域的監(jiān)控比對(duì)；金融領(lǐng)域的遠(yuǎn)程開(kāi)戶、刷臉支付、金融大數(shù)據(jù)采集、處理、人工智能自動(dòng)交易、資產(chǎn)管理等。相關(guān)推薦標(biāo)的：東方網(wǎng)力、佳都科技、川大智勝，建議關(guān)注大智慧、遠(yuǎn)方光電。

逐漸向2C端應(yīng)用擴(kuò)展，看好“人工智能+無(wú)人駕駛、教育”。人工智能在無(wú)人駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)在三方面：(1)環(huán)境感知環(huán)節(jié)的圖像識(shí)別；(2)基于高精度地圖和環(huán)境大數(shù)據(jù)的路徑規(guī)劃、復(fù)雜環(huán)境決策；(3)車車交互、車與環(huán)境交互下的車聯(lián)網(wǎng)，智能交通管理。教育領(lǐng)域應(yīng)用方面，人機(jī)交互重構(gòu)更互動(dòng)性的教學(xué)；大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)的結(jié)合使得個(gè)性化教學(xué)成為現(xiàn)實(shí)，這也是在線教育最重要的突破點(diǎn)；此外包括VR在內(nèi)的多載體應(yīng)用和多屏互動(dòng)也是發(fā)展趨勢(shì)。相關(guān)推薦標(biāo)的：四維圖新、千方科技、東軟集團(tuán)、科大訊飛、長(zhǎng)高集團(tuán)、新開(kāi)普。

第6篇：量子計(jì)算含義范文

關(guān)鍵詞：化工專業(yè)；無(wú)機(jī)化學(xué)；教學(xué)改革

無(wú)機(jī)化學(xué)是化工專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課[ 1]。我們的授課對(duì)象是剛剛進(jìn)入大學(xué)的朝氣蓬勃的大學(xué)新生。本課程立足于學(xué)生有著深刻印象的中學(xué)化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，教學(xué)時(shí)間涵蓋兩學(xué)期[ 2] ，64學(xué)時(shí)涉及廣泛的內(nèi)容，既有基礎(chǔ)理論部分，又有涵蓋重要化合物組成，結(jié)構(gòu)，代表性規(guī)律的元素部分[ 3] 。因此，課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果顯得尤為重要，它直接影響大學(xué)生對(duì)專業(yè)的看法及學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)方法和能力的培養(yǎng)，還為后續(xù)相關(guān)課程打下良好的基礎(chǔ)。

近年來(lái)，隨著高校教育改革的深化，我們結(jié)合學(xué)生的情況和化工專業(yè)的特點(diǎn)在教學(xué)理念和教學(xué)形式上進(jìn)行了一系列探索和改進(jìn)，有效提升了教學(xué)質(zhì)量，建立了和諧的師生關(guān)系?，F(xiàn)從以下幾個(gè)方面來(lái)簡(jiǎn)要闡述。

一、精選基本教學(xué)內(nèi)容

如上所述，無(wú)機(jī)化學(xué)的內(nèi)容包含基本原理和元素化學(xué)兩部分。本課程是新生接觸到的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，要充分考慮到學(xué)生對(duì)新知識(shí)的渴求和已有的基礎(chǔ)知識(shí)，避免內(nèi)容龐雜。所以，我們對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了歸納和充實(shí)，對(duì)于中學(xué)化學(xué)里講述過(guò)的知識(shí)，例如化學(xué)平衡的特征、溶液的酸堿性的表征、氧化還原反應(yīng)等基本化學(xué)原理的定性部分只做大概回顧，在本課程里著重討論他們的定量計(jì)算；而對(duì)于配合物的分步解離平衡、化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容在后續(xù)分析化學(xué)和物理化學(xué)課程中會(huì)詳述，在無(wú)機(jī)化學(xué)中則以定性講述為主。我們將教學(xué)基本內(nèi)容概括為以溶液（電解質(zhì)溶液，緩沖溶液）為基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)（原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)）為主線，平衡（酸堿平衡、化學(xué)平衡、沉淀―溶解平衡、氧化還原平衡）為重點(diǎn)，分區(qū)（s區(qū)，p區(qū)，d區(qū)，ds區(qū)）講述，重點(diǎn)分明，條理清楚。特別是元素?zé)o機(jī)化學(xué)部分，具有“內(nèi)容豐富、體系繁雜、歷史悠久”的特點(diǎn)[ 4] ，講好和學(xué)好元素化學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和獨(dú)立創(chuàng)新的能力至關(guān)重要。

在備課的過(guò)程中，教師也在反復(fù)研究教材、查閱資料、精選內(nèi)容，這樣才能做到高屋建瓴，視野開(kāi)闊。如果講課過(guò)程中始終局限于課本，只會(huì)把課上得枯燥乏味，不能激發(fā)學(xué)生的興趣，因此，在授課內(nèi)容中要注意引進(jìn)補(bǔ)充內(nèi)容，增加例題，使教學(xué)內(nèi)容以課本為主又高于課本，體現(xiàn)教師的水平和特色。同時(shí)，某些知識(shí)點(diǎn)也應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。例如，在講述碳族元素的時(shí)候可以給化工專業(yè)的學(xué)生增加煤化工的基本知識(shí)為他們的后續(xù)課程做鋪墊，主族元素的性質(zhì)遞變可以要求學(xué)生通過(guò)查閱資料自己總結(jié)。

二、有針對(duì)性地強(qiáng)化教學(xué)重難點(diǎn) 無(wú)機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，不可能使學(xué)生牢記所有物質(zhì)的性質(zhì)和代表性反應(yīng)。因此，教學(xué)中我們盡量突出重點(diǎn)即基本原理的闡述，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力。這樣即使到高年級(jí)，學(xué)生遺忘了本課程的具體內(nèi)容，解決問(wèn)題的方法和能力也能受用終身。教學(xué)的難點(diǎn)包括抽象難懂的內(nèi)容和容易出錯(cuò)的地方。

例如，核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是歷屆學(xué)生公認(rèn)的難點(diǎn)。我們?cè)诮虒W(xué)中從回顧電子的波粒二象性開(kāi)始引進(jìn)薛定諤方程，結(jié)合傳統(tǒng)的軌道含義和學(xué)生在高中了解的電子云引進(jìn)量子力學(xué)中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。對(duì)相關(guān)的4個(gè)量子數(shù)的取值和應(yīng)用增加大量示例，并形象地和學(xué)生所在寢室結(jié)合分析，層層深入，使學(xué)生建立核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的正確概念。而配位化合物的計(jì)算這樣容易出錯(cuò)的地方，我們會(huì)預(yù)先給出錯(cuò)誤的實(shí)例，加深學(xué)生印象，有助于內(nèi)容的強(qiáng)化記憶。實(shí)踐證明：有針對(duì)性地攻破難點(diǎn)、突出重點(diǎn)取得了很好的教學(xué)效果。

三、因材施教，適當(dāng)引申，注重激發(fā)學(xué)生興趣 不可否認(rèn)，學(xué)生的基礎(chǔ)、能力和知識(shí)的掌握程度有著很大的差異。所以我們也注重了教學(xué)過(guò)程中的針對(duì)性特點(diǎn)。對(duì)優(yōu)生、學(xué)困生、中等生做到心中有數(shù)，充分考慮到他們?cè)诮邮苤R(shí)和技能時(shí)方式和速度的不同，在教學(xué)過(guò)程中因材施教，激發(fā)學(xué)生的興趣和自信心，達(dá)到理想的教學(xué)效果。

同時(shí)，在元素?zé)o機(jī)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，要充分考慮到學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求，采取適當(dāng)變革的態(tài)度在教學(xué)內(nèi)容上創(chuàng)新，適當(dāng)?shù)丶尤氍F(xiàn)代化學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)或教師的科研項(xiàng)目，開(kāi)闊學(xué)生的眼界，啟迪思維，避免死記硬背。通過(guò)改進(jìn)教學(xué)方法，學(xué)生對(duì)自然界存在的元素及主要化合物的性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律有了一個(gè)總體了解，也了解了一些在當(dāng)今環(huán)境、能源、生命、材料等領(lǐng)域中采用的新技術(shù)，新方法和新材料。

例如，在講配合物的應(yīng)用時(shí)從人體血紅蛋白結(jié)構(gòu)入手，衍生出與配合物密切相關(guān)的生物無(wú)機(jī)化學(xué)的發(fā)展、人造血液、人體微量元素、抗癌藥物及機(jī)理；在碳族元素中加入溫室效應(yīng)、全球氣候變暖及鉆石的相關(guān)知識(shí)；在硼族元素中加入各種寶石的圖片及鉈元素的中毒示例等。從學(xué)生渴望求知的眼神中可以看出他們很接受這些新的“窗口”，通過(guò)這些知識(shí)與公式原理的相互滲透，使課堂教學(xué)變得生機(jī)勃勃、面目一新，并為學(xué)生在今后專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和工作中的“臨窗遠(yuǎn)眺”乃至“破窗而出”打了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。

第7篇：量子計(jì)算含義范文

關(guān)鍵詞：科學(xué)；詩(shī)性；創(chuàng)造；自由

中圖分類號(hào)：G640文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-1610（2012）04-0000-0

一、科學(xué)理論也是一種“風(fēng)、雅、頌”

長(zhǎng)沙愛(ài)晚亭旁，有一方柱形石碑，名“放鶴”。除刻“放鶴”二字外，碑之四周還刻有“二南”詩(shī)：南宋岳麓書(shū)院山長(zhǎng)張南軒之《清風(fēng)峽》，和乾隆湖南學(xué)政錢南園之《九日岳麓》。

“二南”之思緒，均貫往古來(lái)今，通四方上下，因而出言成詩(shī)。這印證王國(guó)維所說(shuō)：“詩(shī)人對(duì)宇宙人生，須入乎其內(nèi)，又須出乎其外。入乎其內(nèi)，故能寫之。出乎其外，故能觀之。入乎其內(nèi)，故有生氣。出乎其外，故有高致?！保?］14

楊振寧將詩(shī)和方程式相提并論：“詩(shī)是什么? 詩(shī)是思想的濃縮。你把非常復(fù)雜的思想用幾行文字來(lái)表達(dá)，你寫的就變成了一首非常美麗的詩(shī)，一首有強(qiáng)大感染力的詩(shī)。我們尋求的方程式其實(shí)就是自然的詩(shī)篇?！保?］ 156也就是，若說(shuō)詩(shī)人“對(duì)景生天機(jī)，隨心發(fā)匠巧”［3］，科學(xué)家則“情至不能己，氤氳化作詩(shī)?！保?］798

在徐光啟眼中，幾何像詩(shī)：“有三至、三能：似至晦，實(shí)至明，故能以其明明他物之至晦；似至繁，實(shí)至簡(jiǎn)，故能以其簡(jiǎn)簡(jiǎn)他物之至繁；似至難，實(shí)至易，故能以其易易他物之至難。易生于簡(jiǎn)，簡(jiǎn)生于明，綜其妙在明而已?！保?］幾何竟然有如此之妙！幾何是詩(shī)還是詩(shī)化幾何? 抑或造化是詩(shī)還是詩(shī)化造化?

從物理學(xué)理論中，楊振寧看到詩(shī)：“牛頓的運(yùn)動(dòng)方程、麥克斯韋方程、愛(ài)因斯坦的狹義與廣義相對(duì)論方程、狄拉克方程、海森伯方程和其他五六個(gè)方程是物理學(xué)理論架構(gòu)的骨干。……它們以極度濃縮的數(shù)學(xué)語(yǔ)言寫出了物理世界的基本結(jié)構(gòu)，可以說(shuō)它們是造物者的詩(shī)篇?！保?］259

看一例，麥克斯韋的電磁理論，何詩(shī)性之有？當(dāng)相對(duì)論出現(xiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)它具有洛倫茲不變性；當(dāng)量子力學(xué)出現(xiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)它是相對(duì)論性的量子力學(xué)方程。當(dāng)廣義相對(duì)論出現(xiàn)時(shí)，只需加上一維麥?zhǔn)侠碚摼褪菑V義相對(duì)論性理論；當(dāng)自然界的基本相互作用出現(xiàn)統(tǒng)一的思想時(shí)，它又是最早和弱相互作用統(tǒng)為一體的理論。當(dāng)幾何概念運(yùn)用到物理時(shí)，發(fā)現(xiàn)它居然是幾何方程；當(dāng)共形不變性進(jìn)入物理學(xué)時(shí)，發(fā)現(xiàn)麥?zhǔn)戏匠叹哂泄残尾蛔冃浴?/p>

楊振寧總結(jié)說(shuō)：“這些方程還有一方面與詩(shī)有共同點(diǎn)：它們的內(nèi)涵往往隨著物理學(xué)的發(fā)展而產(chǎn)生新的、當(dāng)初所完全沒(méi)有想到的意義?！保?］259 物理學(xué)理論如詩(shī)，而詩(shī)無(wú)達(dá)詁。鐘嶸論詩(shī)詞之“賦、比、興”：“文已盡而意有余，興也；因物喻志，比也；直書(shū)其事，寓言寫物，賦也。”［6］ 19故而科學(xué)理論特別具有詩(shī)“三義”［6］19中的“興”義。這就是詩(shī)性在科學(xué)中的主要體現(xiàn)。

科學(xué)家和詩(shī)人一樣，認(rèn)為物含詩(shī)性。在科學(xué)家眼中，描述造化規(guī)律的方程式就是同“風(fēng)、雅、頌”一般的詩(shī)章。

二、科學(xué)理論具有實(shí)用性和詩(shī)性

“凡詩(shī)之傳者，都是性靈、無(wú)關(guān)堆垛”［4］146。楊振寧這樣看“性靈”：“若直覺(jué)地把‘性情’、‘本性’、‘心靈’、‘靈魂’、‘靈感’、‘靈犀’、‘圣靈’（Ghost）等加起來(lái)，（性靈）似乎是指直接的、原始的、未加琢磨的思路。”［2］250“學(xué)物理的人了解了這些像詩(shī)一樣的方程的意義以后，對(duì)它們的美的感受既直接而又十分復(fù)雜的?！保?］260

可是，科學(xué)理論必須具有實(shí)用性，實(shí)用性不但指能精確應(yīng)用到解決已知體系中的問(wèn)題，還指能精確預(yù)言到未知系統(tǒng)中的問(wèn)題。既然如此精確，為什么還說(shuō)科學(xué)理論還具有無(wú)法定量計(jì)算的“性靈”？

首先看無(wú)窮小和無(wú)窮大這兩個(gè)概念。它們是數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代物理的基礎(chǔ)。宇宙之大，終歸有限；物質(zhì)之微，止于夸克。其小無(wú)內(nèi)之無(wú)窮小和其大無(wú)外之無(wú)窮大，其實(shí)整體在經(jīng)驗(yàn)之外?；蛘哒f(shuō)只能局部地、近似地存在于現(xiàn)實(shí)世界。片面地強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，其實(shí)是對(duì)人類理性設(shè)立的藩籬。只要邏輯自洽，無(wú)窮小和無(wú)窮大，是一個(gè)充滿了想象力、探險(xiǎn)精神的世界，是人類和自然交流的自由世界，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)還沒(méi)有探索完畢。而每一項(xiàng)新的探索之后獲得的結(jié)果，又無(wú)不具有極其廣泛的實(shí)用性。

再看牛頓第二定律，是中學(xué)物理知識(shí)的必學(xué)內(nèi)容。慣性系是牛頓第二定律的基礎(chǔ)。何謂慣性系？物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的一個(gè)系統(tǒng)?？墒?，茫茫宇宙中，何處有慣性系？沒(méi)有！或者說(shuō)只能局部地、近似地存在。說(shuō)慣性系是物質(zhì)世界經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的總結(jié)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。此“總結(jié)”，似乎機(jī)械抽取提煉可達(dá)，其實(shí)大謬，非性靈而不可達(dá)也! 因?yàn)閼T性系整體在經(jīng)驗(yàn)之外，僅僅存在理性和詩(shī)織的世界中。不過(guò)，慣性系的深刻性表現(xiàn)在它的終極性，也就是不存在比慣性系更“慣性系”的參照系，它是所有可能參考系的一個(gè)剛性邊界。

實(shí)用性是科學(xué)理論的重要屬性，但是把實(shí)用性當(dāng)成科學(xué)理論的全部屬性，則是對(duì)科學(xué)的扼殺。這一點(diǎn)和技術(shù)不同?？茖W(xué)的目的應(yīng)當(dāng)在于激發(fā)和滿足人類的好奇心?？茖W(xué)理論是科學(xué)家緣物起意，乘物以游心的結(jié)果，居虛與實(shí)、抽象和具體、性靈和實(shí)用之間。

三、詩(shī)性自由是科學(xué)創(chuàng)造力的核心

愛(ài)因斯坦論理論物理方法的自由：自由創(chuàng)造（free invention）、自由創(chuàng)造、還是自由創(chuàng)造。［7］ 所以“一種理論可以用經(jīng)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)，但是不存在從經(jīng)驗(yàn)通往理論建立的任何通道?！保?］

詩(shī)，詩(shī)思與詩(shī)創(chuàng)造，都出于自由。王國(guó)維這樣看詩(shī)人的自由：“詩(shī)人必有輕視外物之意，故能以奴仆命風(fēng)月。又能重視外物之意，故能與花鳥(niǎo)共憂樂(lè)?！保?］ 14

楊振寧將科學(xué)創(chuàng)造的自由與詩(shī)創(chuàng)造的自由相提并論：“清朝陳廷焯曾于《云韶集》中說(shuō)寫詩(shī)達(dá)極高境界時(shí)有‘獨(dú)來(lái)獨(dú)往之趣’，做研究也如此?！保?］ 由此可說(shuō)，科學(xué)創(chuàng)造的自由是一種詩(shī)性自由。

對(duì)科學(xué)知識(shí)的詩(shī)化理解的極致，在于創(chuàng)造出新的知識(shí)。而創(chuàng)造新的知識(shí)，又在于詩(shī)性自由。詩(shī)性自由能使科學(xué)家無(wú)視最開(kāi)始時(shí)理論的“缺陷”，就是“輕視外物”的自由。任何偉大的思想的最初出現(xiàn)，一定朦朧、靈動(dòng)，科學(xué)家的偉大在于他們依然直覺(jué)科學(xué)原理于千里之外，而終能“與花鳥(niǎo)共憂樂(lè)”。

愛(ài)因斯坦談自己最偉大的發(fā)現(xiàn)時(shí)說(shuō)：“我關(guān)于引力的一系列論文，是一連串的錯(cuò)誤的步驟，不過(guò)，還是這些錯(cuò)誤將我一步一步地引導(dǎo)了目的地。”［10］ 海森堡“真正讓人震驚的能力，就是能模糊而不確定地，以直覺(jué)而不以邏輯的方式，覺(jué)察出控制宇宙的基本定律的本質(zhì)性線索?！保?］320

1928年狄拉克最初發(fā)明一個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的相對(duì)論性方程，發(fā)現(xiàn)其中有一個(gè)正電子的解。正電子是從何而來(lái)? 狄拉克假設(shè)存在一個(gè)負(fù)能級(jí)被填滿了的電子海――狄拉克海，當(dāng)其中的一個(gè)電子離開(kāi)負(fù)能級(jí)的海后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)空穴，而這個(gè)負(fù)能級(jí)的空穴就是正電子！這個(gè)電子海不出現(xiàn)在實(shí)空間，而是能量空間。

自然界具有反粒子這是一個(gè)終極真理。但是，如何給出一個(gè)機(jī)制來(lái)說(shuō)明存在性呢？狄拉克不惜發(fā)明出一個(gè)明顯具有瑕疵的概念：無(wú)限深負(fù)能級(jí)狄拉克海及其空穴。這個(gè)瑕疵表現(xiàn)在，如何填滿無(wú)限深的海？然后在這個(gè)海中的有限深度處還要激發(fā)出電子來(lái)？因此，可以想見(jiàn)這些概念后來(lái)很快就被量子場(chǎng)論中的反粒子概念所替代。但是“負(fù)電子的海洋”這樣一個(gè)“虛無(wú)”的概念都是人類智力創(chuàng)造的巔峰之作，造化靈性的神來(lái)之筆，“照燭三才，暉麗萬(wàn)有，……；動(dòng)天地，感鬼神，莫近于詩(shī)。”［6］ 15

1954年楊振寧創(chuàng)造規(guī)范場(chǎng)理論的時(shí)候，物理學(xué)界并沒(méi)有一個(gè)特別大的困難或者迷惑等待一個(gè)革命性的理論去解決。而物理學(xué)史上，楊振寧之所以能列于愛(ài)因斯坦、狄拉克之后，也是因?yàn)檫@個(gè)規(guī)范場(chǎng)理論?！霸?950年代，我們只覺(jué)得這篇文章很美妙。到了60年代，才覺(jué)察到它的重要性，及至70年代始曉得它對(duì)物理學(xué)是極為重要的。”［11］

這個(gè)理論最初的形式，只能描述無(wú)質(zhì)量的場(chǎng)。對(duì)任何物理學(xué)家而言，這都是一個(gè)巨大的缺陷。楊振寧說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)我們不能對(duì)規(guī)范粒子的質(zhì)量下結(jié)論，我們用量綱分析做了一些簡(jiǎn)單的論證，對(duì)于一個(gè)純規(guī)范場(chǎng)、理論中沒(méi)有一個(gè)量帶有質(zhì)量量綱。因此規(guī)范粒子必須是無(wú)質(zhì)量的，但是我們拒絕了這種推理方式?！保?2］“非阿貝爾情形比電磁學(xué)錯(cuò)綜復(fù)雜得多?！瓗щ娨?guī)范粒子不可能沒(méi)有質(zhì)量?！保?2］

科學(xué)創(chuàng)造的詩(shī)性自由，指引狄拉克、楊振寧等大家在已知理論的邊緣處，躍身而起。盡管不知道所落何處，但是天空的浩淼，已經(jīng)令心靈悸動(dòng)。這也是物理學(xué)大發(fā)現(xiàn)的通則，舉凡牛頓引入慣性系、愛(ài)因斯坦創(chuàng)造廣義相對(duì)論、普朗克引入量子化假說(shuō)、薛定諤寫下薛定諤方程等，概莫能外。

四、科學(xué)教育應(yīng)該以詩(shī)性自由為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)

詩(shī)性不唯文學(xué)藝術(shù)所獨(dú)有，也不應(yīng)唯文學(xué)藝術(shù)所獨(dú)有。偉大的科學(xué)理論，大多具有詩(shī)性。這一等同性，可以追索到古希臘人對(duì)造化和詩(shī)詞的理解，他們有一詞 poiein 就同時(shí)兼有制造、創(chuàng)造性、詩(shī)詞、甚至造物主（creator）等多方面的含義。

大學(xué)教育的靈魂在于培養(yǎng)創(chuàng)造性［13］ ；大學(xué)科學(xué)教育的靈魂更在于培養(yǎng)創(chuàng)新性?？茖W(xué)教育，作為專業(yè)教育，主要目標(biāo)是培養(yǎng)科學(xué)工作者照觀、探索、領(lǐng)悟世界的能力，發(fā)現(xiàn)、描述、解釋世界本質(zhì)規(guī)律的能力，以及呈示、傳播其發(fā)現(xiàn)、描述與解釋的能力；科學(xué)理論史已經(jīng)表明，這些能力的高下與詩(shī)性自由的多少之間存在密切關(guān)聯(lián)。作為通識(shí)教育，不論設(shè)定目標(biāo)是什么，根本目標(biāo)應(yīng)該拓展創(chuàng)新意識(shí)與提升創(chuàng)新能力；無(wú)論在什么領(lǐng)域，創(chuàng)新意識(shí)的強(qiáng)弱與創(chuàng)新能力的高下和詩(shī)性自由的多少之間，也都存在緊密聯(lián)系。

實(shí)用性或功利性是科學(xué)理論的重要屬性，但是，如果教育片面強(qiáng)調(diào)科學(xué)理論的實(shí)用性與功利性目標(biāo)而忽視其詩(shī)性自由，就如抽取錦緞經(jīng)緯線中之經(jīng)或緯線，科學(xué)理論將形存而神失。只有理解了科學(xué)知識(shí)的詩(shī)性，才能實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)真實(shí)到理性真實(shí)的飛躍；只有理解了科學(xué)創(chuàng)造的詩(shī)性自由，才能從理性真實(shí)到詩(shī)化真實(shí)的飛躍，然后回到經(jīng)驗(yàn)真實(shí)。科學(xué)教育應(yīng)該以詩(shī)性自由為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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［3］袁枚．小倉(cāng)山房文集（一）［M］．周本淳，標(biāo)校．上海：古籍出版社，1988：115.

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［9］楊振寧．陳省身教授小傳 //徐勝藍(lán)，孟東明．楊振寧傳．上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，1997：215.

［10］Pais，A．上帝難以捉摸，……――愛(ài)因斯坦的科學(xué)與生平［M］．方在慶，李勇，等，譯．廣州：廣東教育出版社，1998：313.

［11］張奠宇．楊振寧和當(dāng)代數(shù)學(xué)［M］// 楊振寧．楊振寧文集（下）．張奠宇，編．上海：華東師范出版社，1998：728.

第8篇：量子計(jì)算含義范文

【關(guān)鍵詞】 Chem3D；有機(jī)化學(xué)；教學(xué)

Chem3D是英國(guó)劍橋軟件公司（CambridgeSoft Corporation）所編寫的Chemoffice 化學(xué)辦公軟件的一個(gè)組成部分，其界面友好，便于操作，可以顯示分子的立體結(jié)構(gòu)、鍵長(zhǎng)、鍵角、分子軌道形狀等，同時(shí)還具有簡(jiǎn)單的量子化學(xué)計(jì)算功能，可以對(duì)有機(jī)分子進(jìn)行能量、電荷分布、紅外和拉曼光譜、核磁性質(zhì)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等的計(jì)算與模擬。作為一款專業(yè)的化學(xué)圖形軟件，Chem3D可以為化學(xué)教育工作者［1］，特別是有機(jī)化學(xué)教師在教學(xué)工作中帶來(lái)很多便利。下面簡(jiǎn)單介紹筆者在有機(jī)化學(xué)［2-3］教學(xué)過(guò)程中利用Chem3D軟件的實(shí)踐和體會(huì)。

1 在構(gòu)象教學(xué)中的應(yīng)用

環(huán)己烷的構(gòu)象是有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中總是占用大量的時(shí)間，但是教學(xué)效果也并不理想。利用Chem3D可以簡(jiǎn)單形象的把環(huán)己烷的兩種經(jīng)典的構(gòu)象椅式和船式［圖1(a)， (b)］展現(xiàn)出來(lái)，為教學(xué)提供很多便利。

在授課時(shí)，可以事先在制作的PPT中插入超級(jí)鏈接，然后就可以方便地把已經(jīng)制作好的圖形文件打開(kāi)。如圖1(e)所示，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，可以使模型任意地旋轉(zhuǎn)，讓學(xué)生從不同的角度觀察分子模型，從而可以清楚地辨認(rèn)出e鍵和a鍵的位置以及它們的特點(diǎn)。還可以用鼠標(biāo)選定任意的兩個(gè)氫原子，軟件則自動(dòng)測(cè)出兩者之間的距離，從而很方便地說(shuō)明椅式構(gòu)象沒(méi)有空間張力，而船式構(gòu)象存在較大的空間張力。并且通過(guò)軟件的Model Display選項(xiàng)，可以控制圖形顯示或不顯示氫原子，便于學(xué)生分辨出船式和椅式構(gòu)象。

一般學(xué)生通過(guò)教材中的圖1(c)、1(d)很難想象的出它們就是圖1(a)、(b)所表示的分子構(gòu)象，但是通過(guò)Chem3D的圖像旋轉(zhuǎn)功能可以很清楚地把圖1(e)旋轉(zhuǎn)為1(g)，圖1(f)旋轉(zhuǎn)為1(h)。通過(guò)觀察圖1(g)和1(h)中的分子構(gòu)象特征，很容易發(fā)現(xiàn)前者的氫處于對(duì)位交叉式，而后者的氫處于重疊式。這也說(shuō)明了椅式構(gòu)象的扭轉(zhuǎn)張力小，能量低，船式構(gòu)象的扭轉(zhuǎn)張力大，能量高。這樣的授課方式對(duì)于一些空間想象能力不夠好的學(xué)生起到一個(gè)很好的輔助理解作用。

在講取代環(huán)己烷的構(gòu)象分析時(shí)，同樣可以利用Chem3D來(lái)建立模型，觀察分子的立體結(jié)構(gòu)以及空間張力。另外，還可以利用Chem3D自帶的量子化學(xué)計(jì)算程序，快速地計(jì)算出取代基分別位于e鍵和a鍵時(shí)分子的能量，比較分子能量的大小就可以很容易地判斷出當(dāng)取代基位于e鍵時(shí)的構(gòu)象是優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。這樣通過(guò)3D模型和理論計(jì)算兩種方法證明了教材中給出的結(jié)論。

2 在立體化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

立體化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分，在有機(jī)化學(xué)中占有非常重要的地位。立體化學(xué)也是有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它需要學(xué)生有很強(qiáng)的空間想象能力。由于學(xué)生缺乏對(duì)分子結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識(shí)，難于在頭腦中產(chǎn)生分子結(jié)構(gòu)的立體幾何形象，所以有相當(dāng)一部分學(xué)生感到立體化學(xué)的學(xué)習(xí)較難，并產(chǎn)生畏懼情緒，從而影響了對(duì)整個(gè)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)［4］。立體化學(xué)教學(xué)中有兩個(gè)難點(diǎn)：Fisher投影式和構(gòu)型的標(biāo)記（R/S構(gòu)型標(biāo)記法）。由立體結(jié)構(gòu)投影到Fisher投影式，學(xué)生一般都可以理解，但是由Fisher投影式轉(zhuǎn)換為立體結(jié)構(gòu)式就顯得比較困難。利用Chem3D可以很好地解決這一難題，并使教學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)單、形象化。

如圖2(a)、(b)所示D， L乳酸的立體結(jié)構(gòu)。在教學(xué)的過(guò)程中首先打開(kāi)制作好的模型文件，然后用鼠標(biāo)拖動(dòng)D乳酸或L乳酸，使其任意的旋轉(zhuǎn)，并使兩者盡量重合，但是不管怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)或平移兩者均無(wú)法重合，從而生動(dòng)形象地演示了手性現(xiàn)象，加深學(xué)生對(duì)手性概念的理解。旋轉(zhuǎn)分子的立體模型，使其碳鏈位于豎直方向，即COOH基團(tuán)位于碳鏈的上方，CH3位于下方，并使其向投影屏的后方伸展，如圖2(a)、(b)所示，這樣從學(xué)生的視線方向來(lái)看，其投影式即為圖2(c)、(d)，也就是該分子的Fisher投影式。通過(guò)這樣一種教學(xué)方式，使學(xué)生直觀地掌握了Fisher投影式的概念，投影方法及還原方法。同樣在后續(xù)章節(jié)中講授比較復(fù)雜的Fisher投影式時(shí)，如酒石酸分子、葡萄糖分子，也可以用該方法，使其投影式的立體結(jié)構(gòu)清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前。在講授另外一難點(diǎn)R/S構(gòu)型判斷時(shí)，可以首先建立3D模型，然后旋轉(zhuǎn)，使H原子遠(yuǎn)離學(xué)生的視線，再讓學(xué)生判斷其他原子或基團(tuán)大小，從而較為容易的判斷分子是R還是S構(gòu)型。這樣利用Chem3D中分子模型可以任意旋轉(zhuǎn)來(lái)幫助初學(xué)者，使其學(xué)習(xí)變得相對(duì)容易，并增加其學(xué)習(xí)興趣。

另外在講授無(wú)手性碳原子的手性分子時(shí)，也可以把Chem3D引入教學(xué)。如圖3(a)所示，學(xué)生一般難以通過(guò)教材中的兩個(gè)結(jié)構(gòu)式想象出這兩個(gè)分子是實(shí)物與鏡像的關(guān)系且不能相互重合。但是通過(guò)Chem3D，構(gòu)建出兩個(gè)分子的3D模型［圖3(b)］，并任意地旋轉(zhuǎn)、平移，學(xué)生就可以很直觀地判斷出它們之間是不可能重合的，從而可以在更深層次上理解“手性”及手性分子的含義。

3 在反應(yīng)機(jī)理教學(xué)中的應(yīng)用

有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)機(jī)理一般較為復(fù)雜，步驟多，涉及到電子效應(yīng)、立體效應(yīng)等諸多因素，初學(xué)者往往難以準(zhǔn)確的理解和掌握。如在乙烯與Br2的親電加成反應(yīng)機(jī)理中，反應(yīng)首先生成溴钅翁離子［圖4(a)所示］，然后Br-離子再?gòu)姆疵孢M(jìn)攻C原子，最終生成反式的加成產(chǎn)物。針對(duì)這種機(jī)理，很多學(xué)生容易產(chǎn)生疑問(wèn)： Br-離子為什么從反面而不從正面進(jìn)攻？實(shí)際上，這種機(jī)理是由空間位阻所決定的，但是從教材中的結(jié)構(gòu)式很難看到空間位阻的影響，所以就給教師的講解造成了較大的困難。如果利用Chem3D 的Display Model 功能中Space Filling選項(xiàng)，將結(jié)構(gòu)式［圖4(b)］轉(zhuǎn)換為比例模型［圖4(c)］就可以清楚地給學(xué)生展示空間位阻的概念，上面的問(wèn)題也就迎刃而解。

從圖4(c)中可以直觀的看出，由于Br原子的體積較大，幾乎占據(jù)了C原子上方所有的空間，所以Br－離子不可能從同一側(cè)來(lái)接近C原子，只可能沿空間位阻較小的反方向進(jìn)攻，所以最終形成反式的加成產(chǎn)物。

4 總結(jié)

Chem3D 在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止本文所講，例如還可以利用該軟件顯示共軛體系中的離域大兀鍵；在講述波譜分析時(shí)利用其計(jì)算功能可以顯示紅外光譜、一維核磁共振譜以及對(duì)應(yīng)的譜圖解析；在講反應(yīng)機(jī)制時(shí)，可以通過(guò)Calculation菜單計(jì)算反應(yīng)歷程，然后可以將整個(gè)反應(yīng)過(guò)程動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)。在以往的教學(xué)過(guò)程中，教師是利用實(shí)物模型（如球棍模型）進(jìn)行授課。但是現(xiàn)在隨著高校地?cái)U(kuò)招，學(xué)生人數(shù)地增多，大多高校采用大班授課，如果還用模型教學(xué)，一是制作攜帶不方便，二是坐在后排的學(xué)生很難觀察清楚，勢(shì)必嚴(yán)重影響教學(xué)效果。所以教師適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)一些計(jì)算機(jī)知識(shí)和專業(yè)軟件操作技巧，并成功應(yīng)用在教學(xué)中，則可以達(dá)到事半功倍的效果，從而促進(jìn)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)。同時(shí)，還可以使學(xué)生較早接觸到專業(yè)的科研工具，培養(yǎng)其科研興趣。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：量子計(jì)算含義范文

用微分方程定性理論結(jié)合數(shù)值模擬方法研究了窄脈沖方程的廣義扭結(jié)波。關(guān)于詞語(yǔ)燒灼的那些可以摘抄的呢?這里給大家分享一些關(guān)于燒灼的詞語(yǔ)近義詞，供大家參考。

一、扭結(jié)含義扭結(jié)是數(shù)學(xué)中一類重要且有趣的幾何直觀對(duì)象。 從數(shù)學(xué)上說(shuō)， 它就是三維空間中的一條閉合曲線， 并且可以看作單位圓 到三維空間中拓?fù)淝度氲南瘛挝粓A是平凡的扭結(jié)。

二、扭結(jié)近義詞1、扭搜:硬擠。

2、扭打:扭打,指相互揪住毆打。

3、扭搭:扭搭,[口]指走路時(shí)肩膀隨著腰一前一后地扭動(dòng)。

三、扭結(jié)造句1、借著火光，我發(fā)現(xiàn)醫(yī)師和另一個(gè)人有著共同的非洲人種特征—深褐色皮膚、扭結(jié)的頭發(fā)和寬闊的鼻子。

2、壓力引起視網(wǎng)膜內(nèi)的微血管扭結(jié)彎曲，如圖中的一個(gè)箭頭所示，圖中的其它箭頭所指為視網(wǎng)膜靜脈內(nèi)的“凹陷”，稱作動(dòng)靜脈局部縮窄病癥。

3、當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)在細(xì)胞中被組裝起來(lái)時(shí)，它們的骨架會(huì)自行扭結(jié)纏繞起來(lái)，折疊成麻花那樣的形狀。

4、就我看來(lái)，這就像用數(shù)學(xué)的扭結(jié)理論或者拓?fù)鋵W(xué)來(lái)論證你許愿時(shí)交叉手指一樣困難。

5、側(cè)裙與曲折扭結(jié)在中間添加一些視覺(jué)吸引力的形象和領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大到了AMG的后方筋膜和擴(kuò)散是一個(gè)綜合的兩側(cè)四排氣提示。

6、照片顯示土星環(huán)上物質(zhì)團(tuán)塊、扭結(jié)、螺旋紋路和波浪狀的邊緣，這是由于周圍的衛(wèi)星，以及環(huán)縫間某些不明物質(zhì)的重力拉扯所造成。

7、漂泊與宿命在王安憶的文本世界和心靈世界中扭結(jié)糾纏在一起。

8、斑塊狀扭結(jié)的數(shù)量與膠原原纖維的退變程度成正比。

9、膠原原纖維發(fā)生不同程度的變性、融合、扭結(jié)或鈣化，膠原纖維束間裂隙增大。

10、從一開(kāi)始，會(huì)談的主要目標(biāo)就是將農(nóng)業(yè)貿(mào)易上的一些扭結(jié)拉直過(guò)來(lái)。

11、羅斯的達(dá)爾帕資助研究可能會(huì)派上用場(chǎng)，因?yàn)樗鞒雠そY(jié)在這新程序中。

12、計(jì)算機(jī)朋克，謀殺秘密和政治上的陰謀扭結(jié)在這一本書(shū)中，它講述了一只貓的故事，一個(gè)心理意義上的半人，被強(qiáng)給他最憎恨的人做保鏢。

13、看看我們?nèi)绾伟丫€輕微扭結(jié)給一個(gè)頁(yè)面上略有曲線的印象。

14、在地核中由于科氏力效應(yīng)，流體中的渦流將磁力線扭結(jié)成團(tuán)，看起來(lái)就像一團(tuán)團(tuán)的義大利面條。

15、通過(guò)腦硬膜的孔，將微傳感器的探頭至于腦實(shí)質(zhì)中，直到單孔頂端的扭結(jié)處。

16、再次收縮單孔處，在指定段將微傳感器完全彎曲并留下一個(gè)扭結(jié)。

17、紗線單位長(zhǎng)度上的濕扭結(jié)個(gè)數(shù)是評(píng)價(jià)和衡量紗線殘余扭矩的一項(xiàng)重要間接指標(biāo)。

18、用微分方程定性理論結(jié)合數(shù)值模擬方法研究了一類具有四次多項(xiàng)式勢(shì)的非線性波方程的扭結(jié)波。

19、討論了扭結(jié)-反扭結(jié)對(duì)的平衡分布，推導(dǎo)出一條分子鏈所輸運(yùn)的超導(dǎo)電流。

20、從那時(shí)開(kāi)始，人們發(fā)現(xiàn)量子群在很多領(lǐng)域都有著深刻的應(yīng)用，范圍遍及理論物理、辛幾何、扭結(jié)理論與約化代數(shù)群的模表示理論等。

21、高強(qiáng)度的紗線要求有相當(dāng)大的捻度，但是超過(guò)最佳捻度后，附加的捻度會(huì)使紗線扭結(jié)，最終降低紗線的強(qiáng)力。

22、在積分常數(shù)為零的條件下，證明了該方程存在光滑孤立波解、不可數(shù)無(wú)窮多光滑周期波解、扭結(jié)波和反扭結(jié)波解。

23、分析兩大類名動(dòng)量扭結(jié)形式，并在語(yǔ)義、認(rèn)知、信息焦點(diǎn)等各方面得出名動(dòng)量的平行對(duì)應(yīng)關(guān)系。

24、研究了在外場(chǎng)和阻尼存在情況下氫鍵分子鏈中質(zhì)子轉(zhuǎn)移的二分量扭結(jié)動(dòng)力學(xué)。

25、結(jié)合數(shù)字圖像和信號(hào)處理技術(shù)，提出了一種基于紗線圖像的扭結(jié)分布特征的自動(dòng)識(shí)別方法。

26、求出了扭結(jié)的遷移率、共振頻率和擴(kuò)散常數(shù)的表示式。