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量子通信論文范文1
這項(xiàng)計(jì)劃將由谷歌的量子人工智能（Quantum Artificial Intelligence）研究小組來實(shí)施。谷歌在博客中透露，美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校的一個(gè)研究小組也加入了這項(xiàng)計(jì)劃。
谷歌去年的研發(fā)開支達(dá)到80億美元。為了在互聯(lián)網(wǎng)搜索和在線廣告等市場保持領(lǐng)先地位，谷歌目前正在開發(fā)一些新的計(jì)算機(jī)技術(shù)。在科技行業(yè)中的一些人看來，量子技術(shù)是計(jì)算機(jī)進(jìn)行海量數(shù)據(jù)分析的一種革命性方式。這種新技術(shù)對(duì)谷歌的主要業(yè)務(wù)尤其有幫助，對(duì)它的新項(xiàng)目――如聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和聯(lián)網(wǎng)汽車――也是有用的。
“在一個(gè)硬件研發(fā)團(tuán)隊(duì)的協(xié)助下，量子人工智能研究小組現(xiàn)在能夠落實(shí)新的設(shè)計(jì)并測試新的產(chǎn)品。”谷歌在博客中寫道。
在整理和分析海量數(shù)據(jù)方面，量子計(jì)算機(jī)將具有比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更快的解決速度。谷歌量子人工智能小組成員馬蘇德?莫森（Masoud Mohseni）曾經(jīng)與人合作撰寫過具有領(lǐng)先學(xué)術(shù)水平的量子技術(shù)論文。谷歌也一直被視為這一新技術(shù)革命的領(lǐng)導(dǎo)力量之一。
此外，谷歌的競爭對(duì)手微軟也在進(jìn)軍這個(gè)新領(lǐng)域，并建立了一個(gè)名為“量子架構(gòu)和計(jì)算（Quantum Architectures and Computation Group）”的研究小組。
探秘量子計(jì)算機(jī)
量子計(jì)算機(jī)，早先由理查德?費(fèi)曼提出，一開始是從物理現(xiàn)象的模擬而來的?？伤l(fā)現(xiàn)當(dāng)模擬量子現(xiàn)象時(shí)，因?yàn)辇嫶蟮南柌乜臻g使資料量也變得龐大，一個(gè)完好的模擬所需的運(yùn)算時(shí)間變得相當(dāng)可觀，甚至是不切實(shí)際的天文數(shù)字。理查德?費(fèi)曼當(dāng)時(shí)就想到，如果用量子系統(tǒng)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)來模擬量子現(xiàn)象，則運(yùn)算時(shí)間可大幅度減少。量子計(jì)算機(jī)的概念從此誕生。
從物理層面上來看，量子計(jì)算機(jī)不是基于普通的晶體管，而是使用自旋方向受控的粒子（比如質(zhì)子核磁共振）或者偏振方向受控的光子（學(xué)校實(shí)驗(yàn)大多用這個(gè)）等等作為載體。當(dāng)然從理論上來看任何一個(gè)多能級(jí)系統(tǒng)都可以作為量子比特的載體。
從計(jì)算原理上來看，量子計(jì)算機(jī)的輸入態(tài)既可以是離散的本征態(tài)（如傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)一樣），也可以是疊加態(tài)（幾種不同狀態(tài)的幾率疊加），對(duì)信息的操作從傳統(tǒng)的“和”，“或”，“與”等邏輯運(yùn)算擴(kuò)展到任何幺正變換，輸出也可以是疊加態(tài)或某個(gè)本征態(tài)。所以量子計(jì)算機(jī)會(huì)更加靈活，并能實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算。
量子計(jì)算機(jī)或不再遙遠(yuǎn)
據(jù)外媒報(bào)道，美國普林斯頓大學(xué)研究人員近日設(shè)計(jì)出一種裝置，可以讓光子遵循實(shí)物粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律?，F(xiàn)存的計(jì)算機(jī)是基于經(jīng)典力學(xué)研發(fā)而成的，在解釋量子力學(xué)方面有很大局限性。量子計(jì)算機(jī)（quantum computer）是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。
研究人員制作出一種超導(dǎo)體，里面有1000億個(gè)原子，在聚集起來之后，眾多原子如同一個(gè)大的“人工原子”?？茖W(xué)家把“人工原子”放在載有光子的超導(dǎo)電線上，結(jié)果顯示，光子在“人工原子”的影響下改變了原有的運(yùn)動(dòng)軌跡，開始呈現(xiàn)實(shí)物粒子的性質(zhì)。例如，在正常情況下，光子之間是互不干涉的，但是在這一裝置里，光子開始相互影響，呈現(xiàn)出液體和固體粒子的運(yùn)動(dòng)特性，光子的這種運(yùn)動(dòng)“前所未有”。
現(xiàn)存的計(jì)算機(jī)是基于經(jīng)典力學(xué)研發(fā)而成的，在解釋量子力學(xué)方面有很大局限性。量子計(jì)算機(jī)（quantum computer）是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。研究人員稱，在改變光子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律之后，量子計(jì)算機(jī)的發(fā)明也許不再遙遠(yuǎn)。
就我國量子計(jì)算機(jī)而言，相關(guān)研究也一直處于世界領(lǐng)先水平。早在2013年12月30日，美國物理學(xué)會(huì)《物理》雜志就公布了2013年度國際物理學(xué)領(lǐng)域的十一項(xiàng)重大進(jìn)展，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授及其同事張強(qiáng)、馬雄峰和陳騰云等“利用測量器件無關(guān)量子密鑰分發(fā)解決量子黑客隱患”的研究成果位列其中。
《物理》雜志以“量子勝利的一年――但還沒有量子計(jì)算機(jī)”為題報(bào)道了中國科學(xué)家成功解決量子黑客隱患這一重要成果。
盡管量子計(jì)算機(jī)仍然是遙遠(yuǎn)的未來，但2013年科學(xué)家們卻報(bào)道了一系列量子信息和量子通信領(lǐng)域的勝利。在量子密碼方面，兩個(gè)獨(dú)立的研究組報(bào)道了一種新的加密手段，可以提供絕對(duì)的安全性，以解決量子黑客隱患。
量子通信論文范文2
量子現(xiàn)象通常在經(jīng)典物理學(xué)中找不到相匹配的部分，典型例子就是量子糾纏：糾纏的粒子之間無論相隔有多遠(yuǎn)，好像都能直接地互相影響，就像能隔著任意遙遠(yuǎn)的空間互相“通信”似的。愛因斯坦曾把這種行為叫做“幽靈般地超距作用”。當(dāng)兩個(gè)以上粒子相糾纏時(shí)，它們之間的互相影響表現(xiàn)為不同的形式。糾纏現(xiàn)象為何有這些不同的表現(xiàn)，科學(xué)家尚未完全理解，至今也還沒有一般性的方法，系統(tǒng)地將糾纏狀態(tài)劃分類別。現(xiàn)在，研究小組開發(fā)出一種方法，能把既定的量子態(tài)歸入某一類可能的糾纏態(tài)。
該方法指出，不同類型的糾纏態(tài)與幾何形體即多面體有關(guān)，這些形體代表“空間”，也就是某種糾纏的可用空間。一種給定的狀態(tài)是否屬于某種多面體，可以通過檢測個(gè)別粒子來確定，而檢測方法有很多。新方法通過檢測個(gè)別粒子來描述糾纏態(tài)特征的可能性，不僅效率很高，而且不必同時(shí)檢測許多粒子，這是與其他方法的不同之處，也意味著它能擴(kuò)展到多粒子系統(tǒng)。
該校理論物理學(xué)院教授馬提亞·克里斯丹德解釋說：“對(duì)3個(gè)粒子來說，有兩種根本不同的糾纏類型，一種是通常認(rèn)為的更‘有用’的。而對(duì)4個(gè)粒子來說，粒子間糾纏的方式已近乎無數(shù)種，隨著每增加一個(gè)粒子，糾纏的復(fù)雜程度會(huì)迅速增加。”論文第一作者、他的博士生邁克爾·沃特說，“我們的糾纏多面體方法，把這些狀態(tài)劃分為有限的體系，大大減少了復(fù)雜性?！?/p>
量子通信論文范文3
關(guān)鍵詞：通信與電子信息；科技英語；面向應(yīng)用
作者簡介：任蕾（1979-），女，山東淄博人，上海海事大學(xué)信息工程學(xué)院，講師。（上海 201306）
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）09-0167-02
通信與電子信息技術(shù)是目前發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一。4G/LTE、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智慧城市、3D打印、量子通信與量子計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的出現(xiàn)，為通信與電子信息專業(yè)本科生的科技英語學(xué)習(xí)帶來了新的資源，同時(shí)也為該課程的教學(xué)工作提出了新的要求。
在筆者所在的院校，該課程被設(shè)定為限選課。同時(shí)由于“通信與電子信息科技英語”課程的特點(diǎn)，其很難引起學(xué)生和教師的重視，導(dǎo)致教學(xué)效果并不理想，很多學(xué)生把該課程簡單的認(rèn)為是英語課，學(xué)習(xí)目標(biāo)不甚明確，學(xué)習(xí)積極性不高。此外，該課程的學(xué)時(shí)一般為36學(xué)時(shí)，教師的授課積極性也大受影響。但該課程中面向應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生是十分重要的，有利于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作。該課程的涉及面極廣，幾乎涵蓋了學(xué)科中的每個(gè)領(lǐng)域，對(duì)任課教師的要求很高。
“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握科技文獻(xiàn)閱讀和寫作所必知的英語術(shù)語與語法知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生為參與國際化學(xué)術(shù)交流和今后工作打下良好的科技英語基礎(chǔ)，并使學(xué)生能運(yùn)用各類電子資源獲得最新的國內(nèi)外專業(yè)前沿動(dòng)態(tài)和最新學(xué)科研究動(dòng)向，[1]同時(shí)通過一定的訓(xùn)練可以掌握初步的科技論文寫作技能，特別是掌握英文摘要的撰寫方法。其中，在“通信與電子信息科技英語”課程中，面向應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容包括：該領(lǐng)域的文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)閱讀、文獻(xiàn)摘要的撰寫、科技文獻(xiàn)綜述的撰寫、講稿制作與做報(bào)告能力的訓(xùn)練等。在通信與電子信息迅速發(fā)展的大環(huán)境下，上述面向應(yīng)用的教學(xué)目標(biāo)日益重要，受到了廣泛的關(guān)注。[2]
傳統(tǒng)的通信與電子信息科技英語的教學(xué)方法為：詞匯+翻譯+語法，同時(shí)教材中的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)專業(yè)發(fā)展嚴(yán)重滯后，因此該課程的教學(xué)難以引起學(xué)生的興趣。[3-6]為改變科技英語教學(xué)現(xiàn)狀，筆者對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了改進(jìn)，特別是對(duì)面向應(yīng)用的教學(xué)部分進(jìn)行了大量實(shí)踐。筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)歷，探討了面向應(yīng)用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式。
一、面向應(yīng)用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)內(nèi)容
與傳統(tǒng)的詞匯+翻譯+語法的教學(xué)內(nèi)容不同，面向應(yīng)用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)內(nèi)容更加豐富、綜合性更強(qiáng)，對(duì)學(xué)生和任課教師的要求都更高，同時(shí)該教學(xué)內(nèi)容應(yīng)是本課程教學(xué)的重點(diǎn)。面向應(yīng)用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
1.科技文獻(xiàn)檢索
本文中的科技文獻(xiàn)主要包括各類專業(yè)相關(guān)的期刊文獻(xiàn)、會(huì)議文獻(xiàn)、技術(shù)報(bào)告、國內(nèi)外專利、相關(guān)圖書、產(chǎn)品技術(shù)說明等。隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，該領(lǐng)域的英文文獻(xiàn)大量涌現(xiàn)，要了解最新的技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)往往需要閱讀大量文獻(xiàn)，而閱讀的第一步即檢索文獻(xiàn)。該部分的教學(xué)要求是從海量的數(shù)據(jù)庫中快速、準(zhǔn)確地檢索到需要的科技文獻(xiàn)。筆者在教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合學(xué)校數(shù)字圖書館的大量資源，通過指定主題對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。
2.科技文獻(xiàn)閱讀
由于有大量不熟悉的專業(yè)術(shù)語和詞匯，面對(duì)英文文獻(xiàn)，學(xué)生往往很難理解文獻(xiàn)的內(nèi)容。因此讓其在文獻(xiàn)閱讀中熟悉和掌握詞匯即傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容的核心，也是面向應(yīng)用的科技英語教學(xué)內(nèi)容的重心之一。由于通信與電子信息領(lǐng)域的大量專業(yè)詞匯是由詞綴等合成的，有一定的規(guī)律可循，因此，通過大量文獻(xiàn)閱讀的訓(xùn)練效果較傳統(tǒng)的教學(xué)模式好。
3.科技文獻(xiàn)摘要撰寫
撰寫科技文獻(xiàn)是對(duì)學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練，其中摘要的撰寫是十分重要的內(nèi)容。特別是，英文摘要是每個(gè)本科生畢業(yè)論文中必須完成的任務(wù)之一。因此，科技英語課程中也將其作為面向應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容。該能力訓(xùn)練與文獻(xiàn)閱讀可同步進(jìn)行，通過大量閱讀、學(xué)習(xí)來完成摘要撰寫的任務(wù)。
4.文獻(xiàn)綜述撰寫
文獻(xiàn)綜述是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的首要任務(wù)，只有通過文獻(xiàn)綜述，才能了解相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展情況，而本能力的訓(xùn)練是以文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)閱讀為基礎(chǔ)的。在該能力的教學(xué)過程中，筆者并不限制學(xué)生僅參考英文文獻(xiàn)，可以通過檢索和閱讀部分中文文獻(xiàn)進(jìn)行，這主要是給學(xué)生一個(gè)適應(yīng)的過程，可通過中英文獻(xiàn)對(duì)照，幫助學(xué)生有效理解科技文獻(xiàn)的內(nèi)容。
5.講稿制作和做報(bào)告能力的訓(xùn)練
為使學(xué)生適應(yīng)專業(yè)發(fā)展及學(xué)科的國際化，方便今后進(jìn)行學(xué)術(shù)與科技交流，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行講稿制作與做報(bào)告的能力是面向應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容的重要部分。該能力的訓(xùn)練有利于開展seminar式的教學(xué)活動(dòng)，特別適合科技英語類課程的開展。
這些教學(xué)內(nèi)容相對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容更吸引學(xué)生，更能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)學(xué)生今后的工作和繼續(xù)進(jìn)修均有益。在筆者所在高校，該課程的學(xué)時(shí)一般為36學(xué)時(shí)，在教學(xué)實(shí)踐中筆者將面向應(yīng)用的教學(xué)學(xué)時(shí)提高到12學(xué)時(shí)，即在詳細(xì)講解常用的專業(yè)詞匯和重點(diǎn)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，把教學(xué)重點(diǎn)放在面向應(yīng)用的教學(xué)上，并要求每位學(xué)生提交相關(guān)的大作業(yè)，作為平時(shí)成績考核的重要參考。
二、面向應(yīng)用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)方法
要順利開展面向應(yīng)用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)工作，需要運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，應(yīng)由以教師為核心的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主，盡量讓學(xué)生多參與，教師進(jìn)行相應(yīng)的引導(dǎo)。筆者通過教學(xué)實(shí)踐總結(jié)了以下幾個(gè)面向應(yīng)用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)方法和教學(xué)模式。
第一，針對(duì)科技文獻(xiàn)檢索教學(xué)內(nèi)容。首先需要學(xué)生熟悉數(shù)字圖書館中的各類資源，即能熟練的使用這些資源，根據(jù)主題和關(guān)鍵詞進(jìn)行快速、精確的科技文獻(xiàn)檢索。目前這類專業(yè)的數(shù)據(jù)資源主要包括清華同方、萬方數(shù)據(jù)資源、維普電子資源、IEEE Xplore、EI Village、ISI Web of Science、Springer、Science Direct、ProQuest、Hans Publisher、SLCC（Springer+Kluwer Online）等論文、專利和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，同時(shí)美國專利局和中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專利搜索也包括在內(nèi)，這些電子資源基本能涵蓋各類文獻(xiàn)。此外，通信與電子信息類科技公司的英文網(wǎng)站也是技術(shù)資料檢索的重要來源。
第二，熟練使用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎。目前筆者要求學(xué)生主要會(huì)使用Google和百度等網(wǎng)絡(luò)搜索引擎檢索相關(guān)文獻(xiàn)，特別是會(huì)使用Google scholar，將其作為圖書館中的數(shù)據(jù)資源的補(bǔ)充。
第三，在教學(xué)中通過實(shí)例分析法講解摘要寫作方法。以多篇中等長度的英文科技文獻(xiàn)為例，該類文獻(xiàn)包括已發(fā)表的科技論文，也包括已畢業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文等，通過這些示例讓學(xué)生掌握摘要寫作的基本要點(diǎn)，然后布置相關(guān)主題讓學(xué)生做大量的練習(xí)。
第四，文獻(xiàn)綜述是在檢索并閱讀大量科技文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的，因此首先要求學(xué)生準(zhǔn)確搜索文獻(xiàn)。由于學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)綜述不熟悉，筆者在教學(xué)中給出相關(guān)的范文進(jìn)行講解，然后要求學(xué)生根據(jù)主題自行撰寫。
第五，講稿制作和做報(bào)告不僅在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要用到，參與各類競賽答辯也要使用，因此如何制作吸引人的講稿，并出色的做報(bào)告十分重要。在教學(xué)中筆者鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與到做報(bào)告的活動(dòng)中，并每兩周安排2～3位學(xué)生制作講稿并報(bào)告主題，其他學(xué)生參與討論，同時(shí)一起對(duì)講稿和報(bào)告的過程進(jìn)行評(píng)點(diǎn)。
第六，通過布置大作業(yè)來訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者按照面向應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容要求，布置了相應(yīng)的作業(yè)，每位學(xué)生的任務(wù)各不相同，但基本均包括以下四個(gè)步驟：一是選擇通信與電子信息類領(lǐng)域的一個(gè)主題，可以是教師指定主題，也可以自選主題，這些主題都是近年來該領(lǐng)域的熱點(diǎn)主題。二是就選定的主題，檢索相關(guān)科技文獻(xiàn)。對(duì)文獻(xiàn)檢索的具體要求是：檢索文獻(xiàn)不少于20篇，考慮到學(xué)生閱讀專業(yè)英文文獻(xiàn)可能遇到的困難，要求檢索英文文獻(xiàn)不少于15篇，同時(shí)需給出每篇文獻(xiàn)的檢索方式，即關(guān)鍵詞和搜索的數(shù)據(jù)庫等。三是對(duì)搜集的科技文獻(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)閱讀和撰寫綜述。撰寫綜述是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中規(guī)定的任務(wù)之一，借助本課程作業(yè)，可對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本訓(xùn)練。盡管撰寫文獻(xiàn)綜述有較大的難度，但筆者認(rèn)為給學(xué)生提供認(rèn)識(shí)、訓(xùn)練的機(jī)會(huì)十分重要。另外，在作業(yè)要求中筆者給出格式和具體的綜述寫作大綱以供學(xué)生參考。四是制作關(guān)于該主題的講稿。具體要求是學(xué)生在上述工作的基礎(chǔ)上，對(duì)其選擇的主題制作講稿，該任務(wù)將對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯、申請(qǐng)創(chuàng)新類課題答辯，乃至今后工作都有所幫助。同時(shí)，選擇或者指定部分學(xué)生在課上時(shí)間匯報(bào)主題內(nèi)容，其他學(xué)生參與討論，這樣的形式彌補(bǔ)了該課程枯燥、參與性低的缺點(diǎn)，并以類似seminar的形式，讓廣大學(xué)生了解到最新的技術(shù)和發(fā)展動(dòng)向，具有通過文獻(xiàn)閱讀進(jìn)行科普的作用。
三、結(jié)束語
筆者結(jié)合在“通信與電子信息科技英語”課程的教學(xué)實(shí)踐，介紹了該課程中面向應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)模式。這類教學(xué)內(nèi)容對(duì)提升學(xué)生的綜合能力具有十分重要的意義，有利于畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的進(jìn)行。同時(shí)，面向應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容給任課教師也提出了更高的要求。該課程的教學(xué)方法值得今后繼續(xù)探索。
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量子通信論文范文4
1物理學(xué)的發(fā)展過程
1.1 宏觀低速階段
研究宏觀低速的理論是牛頓力學(xué),研究對(duì)象為宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體。例如:汽車、火車的運(yùn)動(dòng),地球衛(wèi)星的發(fā)射。在牛頓力學(xué)中,牛頓認(rèn)為:質(zhì)量、時(shí)間、空間都是絕對(duì)的。也就是說,對(duì)于時(shí)間來講不存在延長和收縮的問題,即時(shí)間是在一秒鐘,一秒鐘地或一個(gè)小時(shí),一個(gè)小時(shí)地均勻流失。對(duì)于空間和質(zhì)量來講也不存在著變大或變小的問題。牛頓力學(xué)的三大定律,就是在這樣的基礎(chǔ)上建立的。
1.2 宏觀高速階段
研究宏觀高速的理論是愛因斯坦的相對(duì)論力學(xué),愛因斯坦在1905年發(fā)表了論文相對(duì)論力學(xué)。愛因斯坦認(rèn)為空間、質(zhì)量、時(shí)間都是相對(duì)的。并且找出了動(dòng)質(zhì)量和靜質(zhì)量之間的關(guān)系:其中m0為靜質(zhì)量;m為動(dòng)質(zhì)量。
1.3 微觀低速階段
其理論是薛定諤,海森堡兩個(gè)創(chuàng)立的量子力學(xué)。研究對(duì)象為分子、原子、電子、粒子等肉眼所看不見的物質(zhì)。
1.4 微觀高速階段
理論是量子場論,研究對(duì)象為宇宙射線,放射性元素。例如:“鐳”。量子場論就是粒子通過相互作用而被產(chǎn)生,湮滅或相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。例如:通過對(duì)天外射線射向地球宇宙射線的研究發(fā)現(xiàn)“反粒子”,即電子的反粒子正電子。負(fù)電子與正電子相互作用湮沒—— 轉(zhuǎn)化為二個(gè)γ光子,例如“閃電”。
2物理學(xué)與工程技術(shù)的關(guān)系
物理學(xué)與工程技術(shù)有著密切的關(guān)系,他們之間是相互促進(jìn)共同發(fā)展的。我們平時(shí)常說科學(xué)技術(shù),實(shí)際上科學(xué)和技術(shù)是兩個(gè)不同的概念?？茖W(xué)解決理論問題,而技術(shù)解決實(shí)際問題?？茖W(xué)是發(fā)現(xiàn)自然界當(dāng)中確實(shí)存在的事實(shí),并且建立理論,把這些理論和現(xiàn)象聯(lián)系起來。科學(xué)主要是探索未知,而技術(shù)是把科學(xué)取得的成果和理論應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中,從而解決實(shí)際問題。所以技術(shù)是在理論相對(duì)比較成熟的領(lǐng)域里邊工作。科學(xué)與工程技術(shù)相互促進(jìn)的模式主要有以下兩種。
2.1 技術(shù)—— 物理—— 技術(shù)
例如:蒸汽機(jī)的發(fā)明和蒸汽機(jī)在工業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用形成了第一次工業(yè)革命—— 熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理—— 蒸汽機(jī)效率的提高,內(nèi)燃機(jī),燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)明。這一次主要是這樣:由于蒸汽機(jī)的發(fā)明,在當(dāng)初工業(yè)應(yīng)用上,出現(xiàn)了很多應(yīng)用技術(shù)的問題。例如蒸汽機(jī)發(fā)明的初期熱效率很低,大概不到5％。這樣,就對(duì)物理提出了很尖銳的問題。那就是熱機(jī)的效率最高能達(dá)到多少？熱機(jī)的效率有沒有上限？上限是多少？再一個(gè)就是通過什么樣的方式來提高熱機(jī)的效率？由于這些問題就促進(jìn)了物理學(xué)的發(fā)展,正是在這些問題解決的過程當(dāng)中,逐漸形成和建立了熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理。而熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理很好地回答了提高熱機(jī)效率的途徑,以及提高熱機(jī)效率的限度等等這些理論上的問題。
2.2 物理—— 技術(shù)—— 物理
例如:(1)電磁學(xué)—— 發(fā)電機(jī),電力電器,無線電通信技術(shù)—— 電磁學(xué);電磁學(xué)從庫侖定律的發(fā)現(xiàn),以及法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律,直到1865年麥克斯韋建立電磁學(xué)基本理論,這些都是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里邊逐漸形成的,這都是理論建立的過程,而這些理論應(yīng)用于實(shí)際就發(fā)明了電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等其它電器以及無線電通信技術(shù),而這些實(shí)用技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展又給電磁學(xué)提出來了許多需要解決的實(shí)際問題。正是這些問題的逐步解決,使得電磁學(xué)更加的完善和在理論上進(jìn)一步得到了提高。(2)量子力學(xué),半導(dǎo)體物理—— 晶體管超級(jí)大規(guī)模集成電路技術(shù),電子計(jì)算機(jī)技術(shù),激光技術(shù)—— 量子力學(xué),激光物理;量子力學(xué)是20世紀(jì)初期為了解決物理上的一些疑難問題而建立起來的一種理論,這種理論應(yīng)用于解決晶體的問題就形成了半導(dǎo)體技術(shù),而半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展就發(fā)明了大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路,而超大規(guī)模集成電路的發(fā)明是產(chǎn)生電子計(jì)算機(jī)的主要物質(zhì)基礎(chǔ),而正是由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展又向量子力學(xué)提出了一些其他更加深刻需要解決的問題,而這些問題的解決就促進(jìn)了量子力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展和完善。(3)狹義相對(duì)論,質(zhì)能關(guān)系E=mc2,E=mc2—— 原子彈及核能的利用—— 核物理,粒子物理,高能物理;狹義相對(duì)論是20世紀(jì)初期愛因斯坦建立的一種理論,他是為了解決電磁學(xué)等其他物理學(xué)科上的一些經(jīng)典物理當(dāng)中理論上的一些不協(xié)調(diào)和不自恰這樣一種矛盾而提出的一種理論,這種理論當(dāng)中有一個(gè)很重要的理論結(jié)果,那就是質(zhì)能關(guān)系E=mc2,E=mc2。而這種質(zhì)能關(guān)系被我們稱為打開核能寶庫的鑰匙,這一理論結(jié)果的應(yīng)用直接導(dǎo)致了或者指導(dǎo)了核能的應(yīng)用,而對(duì)于核能的進(jìn)一步應(yīng)用又提出了許多新的問題,而這些新問題的進(jìn)一步解決使得理論更加完善而得到進(jìn)一步提高,從而形成像核物理,粒子物理,以及高能物理等等,那么實(shí)際技術(shù)上問題的解決又進(jìn)一步促進(jìn)了物理學(xué)的發(fā)展。
3結(jié)語
應(yīng)該說物理和技術(shù)有著密切的聯(lián)系,物理原理及理論的初創(chuàng)式開發(fā)和應(yīng)用都形成了當(dāng)時(shí)的高新技術(shù),物理學(xué)仍然是當(dāng)代高新技術(shù)的主要源泉。所有新技術(shù)的產(chǎn)生都在物理學(xué)中經(jīng)歷了長期醞釀。例如:1909年盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)—— 40年后的核能利用;1917年愛因斯坦的受激發(fā)射理論—— 1960年第一臺(tái)激光器的誕生等,整個(gè)信息技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展,其硬件部分都是以物理學(xué)為基礎(chǔ)的。
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量子通信論文范文5
關(guān)鍵詞：國際信息科學(xué)峰會(huì)；國際信息哲學(xué)研討會(huì)；綜述
中圖分類號(hào)：B01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16738268（2015）06008806
一、會(huì)議背景
當(dāng)今世界已經(jīng)步入信息時(shí)代，信息業(yè)已成為學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)之一，但是不同的學(xué)科背景使得學(xué)者們對(duì)于信息問題各抒己見，因此，為了促進(jìn)各學(xué)科的信息研究能夠有效溝通與合作，首屆國際信息科學(xué)峰會(huì)（IS4IS）應(yīng)運(yùn)而生。2015年6月3～7日由國際信息科學(xué)聯(lián)合會(huì)（International Society for Information Studies）和多國機(jī)構(gòu)聯(lián)合舉辦的第一屆國際信息科學(xué)峰會(huì)在維也納技術(shù)大學(xué)舉行，其中，西安交通大學(xué)國際信息哲學(xué)研究中心是舉辦單位之一，此次峰會(huì)的總主題是：“處于十字路口的信息社會(huì)――信息科學(xué)的回應(yīng)與責(zé)任?！贝舜畏鍟?huì)包括了三個(gè)分會(huì)：第二屆國際信息哲學(xué)研討會(huì)（ICPI 2015）、第六屆國際信息科學(xué)基礎(chǔ)大會(huì)（FIS 2015）和第五屆國際信息通信技術(shù)與社會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)（ICTS 2015）。該峰會(huì)吸引了全球300多名信息領(lǐng)域的研究學(xué)者參加，我國有涵蓋的30多名學(xué)者參會(huì)，其中鄔j教授所帶領(lǐng)的信息哲學(xué)團(tuán)隊(duì)陣容龐大，由鄔j本人及其十多名博士生組成。不僅如此，由鄔j教授擔(dān)任主席的“第二屆國際信息哲學(xué)研討會(huì)”收獲頗豐，共收錄論文33篇，內(nèi)容橫跨科學(xué)、哲學(xué)、藝術(shù)等多個(gè)方面，每一場討論都十分熱烈。鄔j教授作為首屆國際信息科學(xué)峰會(huì)主席團(tuán)成員在峰會(huì)開幕式上致辭，并作為“第二屆國際信息哲學(xué)研討會(huì)”主席在分會(huì)上致開幕詞和閉幕詞。
鄔j教授在峰會(huì)開幕式上致辭指出，在各國學(xué)者的共同努力下，國際信息科學(xué)和信息哲學(xué)已經(jīng)出現(xiàn)了一個(gè)很好的發(fā)展態(tài)勢。中國的信息科學(xué)和信息哲學(xué)研究正在走向世界，而世界的信息科學(xué)和信息哲學(xué)研究也正在走向中國。人類信息社會(huì)的發(fā)展正在打通世界各國的壁壘，同時(shí)，也把世界范圍內(nèi)的科學(xué)家和哲學(xué)家更為廣泛地聯(lián)合了起來。當(dāng)今世界的哲學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展面臨著一個(gè)共同的信息范式的轉(zhuǎn)換過程，信息不僅是一種全新的思維方式，而且還是一種全新的生產(chǎn)方式、發(fā)展模式和組織模式。正是信息范式在哲學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不同層面所呈現(xiàn)出的這種統(tǒng)一性，決定了我們這個(gè)時(shí)代的特征和發(fā)展方式，同時(shí)也決定了人類的科學(xué)和哲學(xué)的發(fā)展正面臨著在信息范式基礎(chǔ)上的重新融合與統(tǒng)一。
在此次峰會(huì)閉幕前夕，相關(guān)組織機(jī)構(gòu)還召開了國際信息科學(xué)聯(lián)合會(huì)的執(zhí)委會(huì)，鄔j教授全票當(dāng)選為國際信息科學(xué)聯(lián)合會(huì)副主席；同時(shí)，執(zhí)委會(huì)公布成立了國際信息科學(xué)聯(lián)合會(huì)的第一個(gè)分支機(jī)構(gòu)――中國分會(huì)，并決定下一屆國際信息科學(xué)峰會(huì)（2017年）由瑞典哥德堡大學(xué)承辦，屆時(shí)西安交通大學(xué)國際信息哲學(xué)研究中心仍將是會(huì)議承辦方之一，第三屆國際信息哲學(xué)研討會(huì)也將成為峰會(huì)的分會(huì)議之一。
二、信息本質(zhì)與信息轉(zhuǎn)向
鄔j教授作了題為《信息哲學(xué)與信息科學(xué)的互動(dòng)與融合》的大會(huì)特邀主題報(bào)告，他在報(bào)告中指出，關(guān)于存在的哲學(xué)是哲學(xué)的元理論，哲學(xué)的根本性變革應(yīng)當(dāng)基于存在領(lǐng)域的分割方式的變革，并依此對(duì)哲學(xué)的幾次重大轉(zhuǎn)向予以了總結(jié)。鄔j教授認(rèn)為，最開始存在被分割為三大領(lǐng)域：上帝（客觀理念）、物質(zhì)、個(gè)體精神，隨著科學(xué)和哲學(xué)的發(fā)展，上帝的存在被證明是虛設(shè)的，于是上帝便被剔除在存在領(lǐng)域之外，最終，存在領(lǐng)域的范式被歸結(jié)為：“存在=物質(zhì)+精神”。更進(jìn)一步，鄔j教授基于信息科學(xué)的最新成果，將存在領(lǐng)域進(jìn)行了重新劃分，并提出了“存在=物質(zhì)+信息”的新的存在論范式，在此，鄔j教授從最抽象的哲學(xué)范疇上揭示了一個(gè)全新的存在領(lǐng)域――信息，信息包括主觀信息和客觀信息（精神）兩大領(lǐng)域，并認(rèn)為“存在=物質(zhì)+信息”這一新的存在論范式還在信息活動(dòng)的高級(jí)形態(tài)的意義上重新規(guī)定了精神的本質(zhì)。同時(shí)，鄔j教授認(rèn)為，哲學(xué)的這一信息轉(zhuǎn)向是在哲學(xué)最高范式的層面發(fā)生的變革，是根本性的轉(zhuǎn)向，而所謂的認(rèn)識(shí)論、語言學(xué)、現(xiàn)象學(xué)轉(zhuǎn)向、生存論轉(zhuǎn)向、價(jià)值論轉(zhuǎn)向、實(shí)踐論轉(zhuǎn)向、身體哲學(xué)轉(zhuǎn)向等都是非根本性轉(zhuǎn)向，并由此斷定，信息哲學(xué)給人類哲學(xué)帶來了第一次根本性的轉(zhuǎn)向。
來自英國牛津大學(xué)的弗洛里迪（Luciano Floridi）教授也通過一個(gè)公式定義了信息：I=Q+A。他認(rèn)為，信息就像回答問題一樣：人們所知道的東西就是信息（知道問題并知道回答），人們不十分確信他是否知道的東西就是不確定（知道問題但不知道回答），人們甚至連他不知道本身都不知道就是無知（既不知道問題也不知道回答）。他還將信息和權(quán)利問題放在一起來討論，將人類的歷史分為史前階段（沒有信息與通信技術(shù)）、歷史階段（個(gè)人與社會(huì)福利與信息與通信技術(shù)有關(guān)）和超歷史階段（個(gè)人與社會(huì)福利依賴于信息與通信技術(shù)）。并認(rèn)為，人類在超歷史階段就進(jìn)入了成熟的信息社會(huì)，成熟信息社會(huì)的權(quán)利不僅僅是與事物有關(guān)或者與關(guān)于事物的信息有關(guān)，也和不確定性有關(guān)，在成熟信息社會(huì)誰制造不確定性控制問題并塑造答案，誰就能控制現(xiàn)實(shí)的人。
華南理工大學(xué)吳國林教授在《量子信息的追問》一文中首先梳理了經(jīng)典信息概念之所以成立的前提條件：一是可以用概率表示的可能事件集；二是信息是不確定的消除。進(jìn)而對(duì)量子信息進(jìn)行了考察，認(rèn)為量子信息滿足類似如經(jīng)典信息的兩個(gè)前提條件：一是量子信息描述微觀事物的可能，并且量子信息是波函數(shù)的表達(dá)；二是量子信息也是通過編碼、傳遞、解碼來處理信息，量子信息是量子不確定的消除（量子信息Ⅰ）。他認(rèn)為，量子信息與經(jīng)典信息之間的這種家族類似性，使得量子信息可以歸屬于信息概念。最后，吳國林教授通過一系列的推導(dǎo)得出結(jié)論：量子信息是量子狀態(tài)的顯示（量子信息Ⅱ）。
來自加拿大多倫多大學(xué)的羅伯特? K?洛根（Robert K. Logan）教授立足于系統(tǒng)生物學(xué)的觀點(diǎn)對(duì)信息進(jìn)行了定義。他在《什么是信息？為什么它是相對(duì)的？它和物質(zhì)、意義以及組織之間的關(guān)系是什么？》一文中首先分析了申農(nóng)信息理論的局限性，認(rèn)為依據(jù)申農(nóng)的信息定義，一組結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)比一組隨機(jī)數(shù)據(jù)包含的信息要少，并以此推出，隨機(jī)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)原湯比結(jié)構(gòu)化生物組織包含更多的信息；活體隨著越來越結(jié)構(gòu)化和組織化，所包含的申農(nóng)信息也就越少；但是，這是違反生物學(xué)家直覺的。因此，羅伯特?K?洛根教授認(rèn)為用申農(nóng)信息理論來描述生物系統(tǒng)是失效的。他認(rèn)為，從生物信息的角度來看，機(jī)體中的信息等同于約束性組織，它有助于機(jī)體從環(huán)境中獲得能量來促進(jìn)自身的增長和復(fù)制。生物體進(jìn)行約束性組織的增殖，就是在進(jìn)行信息構(gòu)建。約束就是信息，信息就是約束，而這種約束就是生物組織，所以生物組織也是信息，反之亦然。生物信息不是象征性的，不像抽象性的符號(hào)信息，它不能和實(shí)在之物相分離，是實(shí)體化的，內(nèi)嵌于生物體，作用于生物體。并認(rèn)為，人類主要處理三種信息：遺傳信息、認(rèn)知信息和概念信息（符號(hào)）。
三、信息理論的發(fā)展
中國人民大學(xué)苗東升教授在《信息研究的中國路徑在開拓中》一文中對(duì)信息相關(guān)理論進(jìn)行了梳理。首先，他對(duì)申農(nóng)、維納、惠勒以及鄔j的信息理論進(jìn)行了評(píng)價(jià)，認(rèn)為申農(nóng)的信息理論回避了語義信息，為通信技術(shù)提供了有力的工具，但是申農(nóng)信息論的優(yōu)點(diǎn)也造就了他理論的局限性，認(rèn)為申農(nóng)信息論有待突破。苗教授認(rèn)為維納信息理論突破了申農(nóng)信息論的框架，并指出了突破方向：拋棄機(jī)械唯物論，承認(rèn)宇宙存在既非物質(zhì)、亦非精神的信息，建立信息時(shí)代的唯物論。認(rèn)為惠勒的信息觀也有助于突破機(jī)械主義論，但是惠勒信息論是唯信息主義，是唯心論在信息時(shí)代的反映。苗教授對(duì)鄔j教授的信息理論給予了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為鄔j教授既堅(jiān)持唯物主義立場，又對(duì)傳統(tǒng)存在領(lǐng)域發(fā)出挑戰(zhàn)，將存在領(lǐng)域重新劃分為物質(zhì)和信息，并認(rèn)為鄔j教授以這種本體論為核心建構(gòu)了自己的哲學(xué)體系，是對(duì)信息時(shí)代的哲學(xué)回應(yīng)。此外，苗教授還在文章中以信息概念為核心對(duì)辯證法的發(fā)展歷史進(jìn)行了梳理，提出了構(gòu)建信息時(shí)代唯物辯證法的重大課題。文章最后，苗教授對(duì)信息研究的中國路徑也進(jìn)行了梳理，指出中國的信息研究起步于1960年代，在1980年代出現(xiàn)研究，并認(rèn)為此次研究得益于錢學(xué)森的推動(dòng)，即“三論熱”中的信息論熱。苗教授還認(rèn)為，鐘義信教授、鄔j教授、閆學(xué)杉教授三人的工作大體代表了當(dāng)前中國信息研究的學(xué)術(shù)水平，并認(rèn)為，在中國只有鄔j教授形成了一支信息研究隊(duì)伍。苗教授也肯定了中國其他一些信息理論研究學(xué)者的貢獻(xiàn)，認(rèn)為信息研究的中國路徑正在開拓中。
還有一些學(xué)者從信息這一詞的構(gòu)詞以及詞義的流變來研究信息，來自于德國國際信息倫理學(xué)中心的拉斐爾?卡普羅（Rafael Capurro）教授從亞里士多德作品中的希臘語νóησιζ到阿拉伯語tas?awwur，再到希伯來語z?iyyur，再到拉丁語（in）formatio，討論了一系列信息構(gòu)詞以及詞義的復(fù)雜歷史流變過程?？ㄆ樟_教授還認(rèn)為，拉丁語的信息概念已經(jīng)接近我們現(xiàn)代意義的信息概念，Informatio和 informo在整個(gè)中世紀(jì)被普遍用于認(rèn)識(shí)論、本體論和教育學(xué)等相關(guān)文獻(xiàn)之中，其中信息概念在托馬斯?阿奎那（12251274）的作品中得到了最充分的展現(xiàn)。卡普羅教授還認(rèn)為，在拉丁語中（in）formatio第一個(gè)含義代表著“不可分之物”，第二個(gè)含義被用來對(duì)名字或符號(hào)構(gòu)成的正確與否進(jìn)行判斷?，F(xiàn)代英語所用的information更多地保留了信息這一詞的認(rèn)識(shí)論上的含義，信息主要用來表示“告知”、“溝通”、“思想的形成”，20世紀(jì)隨著信息理論的發(fā)展，信息概念開始緊密地和知識(shí)、科技等聯(lián)系在一起。
中國青年政治學(xué)院肖峰教授在《許多信息“主義”》一文中梳理了眾多的信息“主義”。肖峰教授認(rèn)為，信息主義主要是通過“information+ism”的形式來形成的，包括四種：informationalism，informatism，informationism，informatilism。肖教授認(rèn)為，informationalism最早可以追溯到加拿大學(xué)者大衛(wèi)?萊昂的著作之中，被用來描述由于信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用而帶來的新的社會(huì)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，后來被美國學(xué)者曼紐爾?卡斯特爾泛化了，在他的著作中直接用“information”代替“information technology”（信息技術(shù)），認(rèn)為信息技術(shù)從根本上改變了我們這個(gè)時(shí)代，此時(shí)“informationizationism”等同于信息時(shí)代，周理乾和索倫在文章中用“Paninformationalism”（泛信息主義）來表示一種哲學(xué)命題。肖峰教授還認(rèn)為，“informatism”比“informationalism”一詞出現(xiàn)得更早，被用于文藝領(lǐng)域，包括信息藝術(shù)、數(shù)據(jù)藝術(shù)、電子藝術(shù)等，主要用來描述那些借由電腦、新媒體、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理等信息技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)的藝術(shù)形式，“informatism”也應(yīng)用于哲學(xué)，拉斐爾?卡普羅用“dialectical informatism”（辯證信息主義）來評(píng)價(jià)沃爾夫?qū)男畔⑦M(jìn)化論方法，用以區(qū)別“dialectical materialism”（辯證唯物主義）。Informationism被理查德?普萊斯用于表述一種新的哲學(xué)趨勢。中國學(xué)者沈新曦單獨(dú)把“informatilism”當(dāng)作一種哲學(xué)范疇來使用。
四、信息科學(xué)探索
北京郵電大學(xué)鐘義信教授在《信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生的定律》一文中深入分析了阻礙信息科學(xué)發(fā)展的原因，鐘教授認(rèn)為主要有三點(diǎn)：一是信息科學(xué)研究者學(xué)術(shù)背景的差異，這些背景包括了圖書館科學(xué)界、計(jì)算機(jī)科學(xué)界、通信科學(xué)界、信息哲學(xué)界、社會(huì)信息學(xué)界、生物信息學(xué)界、藝術(shù)學(xué)界等，這些不同的學(xué)術(shù)背景使得相關(guān)研究人員對(duì)信息科學(xué)的理解不甚相同；二是信息科學(xué)研究者視角的差異，不同的視角使得研究者對(duì)于相同的信息產(chǎn)生了不同看法；三是信息科學(xué)研究者的方法論的差異。鐘教授認(rèn)為，方法論上的差異是這些原因中最重要的，傳統(tǒng)的“分而治之”的方法論已經(jīng)不適應(yīng)于信息科學(xué)的研究，而應(yīng)當(dāng)將“轉(zhuǎn)而創(chuàng)之”的方法應(yīng)用于信息科學(xué)的研究。鐘教授認(rèn)為，“轉(zhuǎn)而創(chuàng)之”就是“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生”，具體而言就是通過信息手段來實(shí)現(xiàn)智能創(chuàng)生。文章通過一系列的模型和公式推導(dǎo)，研究了“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生定律”，并認(rèn)為這一定律是信息科學(xué)的核心定律，幾乎適用于所有領(lǐng)域，包括人、生物、非生物和人造機(jī)器等。
中國科學(xué)院大學(xué)顏基義教授深入挖掘了申農(nóng)信息理論中的關(guān)鍵理念，使得申農(nóng)信息理論的價(jià)值重新得到了突顯。顏教授認(rèn)為，從信息去意義化方面來看，正是由于申農(nóng)信息理論沒有考慮信息的意義才使得他的理論和“communication”緊密相聯(lián)，由此也發(fā)揮了很大的作用；從不確定性方面來看，由于“不確定性”現(xiàn)象的普遍存在，而“不確定性”又是申農(nóng)信息的基本屬性，這就使得信息能夠和自然界、人類社會(huì)中的各種紛繁現(xiàn)象建立起聯(lián)系；從冗余度方面看，申農(nóng)的冗余度概念有利于當(dāng)今的通信實(shí)踐和“大數(shù)據(jù)”工作的發(fā)展；從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的關(guān)系方面來看，申農(nóng)通信理論中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)關(guān)系抽象為當(dāng)今的通信應(yīng)用留下了十分廣闊的空間；從逆向推斷過程方面來看，申農(nóng)信息論中的解碼過程本質(zhì)上就是一個(gè)逆向推斷過程，對(duì)于許多技術(shù)都有所啟發(fā)，比如機(jī)器翻譯；從communication方面來看，盡管申農(nóng)的信息論去意義化了，但是畢竟是一種通信理論，人類社會(huì)離不開communication，所以申農(nóng)信息論從一開始就同時(shí)踏入了科技和社會(huì)領(lǐng)域。此外，顏教授還認(rèn)為莫比烏斯帶應(yīng)當(dāng)是我們的時(shí)代圖標(biāo)，在信息時(shí)代，人們自由地在真實(shí)世界與虛擬世界之間轉(zhuǎn)換著，他還發(fā)現(xiàn)此次國際信息科學(xué)峰會(huì)的圖標(biāo)正是莫比烏斯帶。
北京大學(xué)閆學(xué)杉副教授在《統(tǒng)一信息科學(xué)的三種實(shí)現(xiàn)方法與三種可能的前景》一文中認(rèn)為，人們可以通過直接統(tǒng)一法、級(jí)進(jìn)統(tǒng)一法和特別統(tǒng)一法等方法來建立統(tǒng)一信息科學(xué)，并認(rèn)為無論采取哪種方法，統(tǒng)一信息科學(xué)的前景都不超過三種：大信息科學(xué)、小信息科學(xué)、類信息科學(xué)。緊接著，閆學(xué)杉副教授詳細(xì)介紹了這三種方法和可能的三種前景：直接統(tǒng)一法就是將各種信息學(xué)科的共同信息特性和問題進(jìn)行直接統(tǒng)一；級(jí)進(jìn)統(tǒng)一法就是首先將性質(zhì)相近的信息學(xué)科進(jìn)行統(tǒng)一，然后在此基礎(chǔ)之上再進(jìn)一步統(tǒng)一，一步步最終達(dá)到統(tǒng)一的目的；特別統(tǒng)一法就是采取一套特別的方法對(duì)信息學(xué)科進(jìn)行一步到位的統(tǒng)一；大信息科學(xué)是指有常規(guī)科學(xué)性質(zhì)的科學(xué)，包含許多子學(xué)科；小信息科學(xué)是指有交叉科學(xué)和跨科學(xué)特點(diǎn)的科學(xué)；類信息科學(xué)是指包含有若干類的信息學(xué)科群。
五、信息哲學(xué)和信息科學(xué)的互動(dòng)融合
西安交通大學(xué)鄔j教授認(rèn)為，信息哲學(xué)和信息科學(xué)是互動(dòng)融合的。首先，人類的普遍理性認(rèn)識(shí)方式是哲學(xué)和科學(xué)內(nèi)在融合的根據(jù)。哲學(xué)是追求普遍理性的活動(dòng)，但是科學(xué)并不是單純的感性活動(dòng)，也應(yīng)當(dāng)包含普遍理性，哲學(xué)和科學(xué)在普遍理性的認(rèn)識(shí)方式基礎(chǔ)上可以融合。其次，普遍理性的層次性導(dǎo)致了哲學(xué)和科學(xué)劃界的相對(duì)性和相互規(guī)定性。普遍理性是有層次的，不同學(xué)科之間只有普遍理性層次差異，而無有無的區(qū)別，并且高層次普遍理性和低層次普遍理性之間存在著雙向作用，是彼此規(guī)范、融合的，所以哲學(xué)離不開科學(xué)，哲學(xué)也應(yīng)是一種科學(xué)，科學(xué)也離不開哲學(xué)，科學(xué)也應(yīng)是某種意義上的哲學(xué)。此外，哲學(xué)和科學(xué)之間不僅能夠融合，還能實(shí)現(xiàn)科學(xué)對(duì)哲學(xué)的改造，哲學(xué)對(duì)科學(xué)的批判，哲學(xué)的自我批判。鄔j教授將科學(xué)對(duì)哲學(xué)的改造看成是普遍理性的層次躍遷，將哲學(xué)對(duì)科學(xué)的批判看成是低層普遍理性局限性的剔除，哲學(xué)的自我批判看成是高層普遍理性結(jié)構(gòu)的改變。鄔j教授通過信息維度的引入，改變了傳統(tǒng)哲學(xué)和科學(xué)的范式，并提出了“科學(xué)的信息科學(xué)化”的看法。
來自法國國際跨學(xué)科研究中心的布倫納（Joseph E. Brenner）教授在《信息哲學(xué)與信息科學(xué)的融合》一文中，首先對(duì)鄔j教授的信息哲學(xué)理論以及鄔j教授所做的努力進(jìn)行了簡要的介紹，并認(rèn)為鄔j教授的信息哲學(xué)思想對(duì)科學(xué)和哲學(xué)都形成了強(qiáng)有力的沖擊。同時(shí)，他也提出了自己對(duì)于信息哲學(xué)與信息科學(xué)相互融合的相關(guān)看法，認(rèn)為信息對(duì)科學(xué)的影響不應(yīng)當(dāng)只被認(rèn)為是影響到了單一的“科學(xué)”學(xué)科，而應(yīng)當(dāng)有更廣范圍的影響。他認(rèn)為科學(xué)應(yīng)當(dāng)包括兩個(gè)方面：第一，在“硬件”和“軟件”的方向上，大約可以分為實(shí)驗(yàn)性的科學(xué)和概念性的科學(xué)；第二，兩種不同科學(xué)學(xué)科的相對(duì)獨(dú)立性。信息科學(xué)和信息哲學(xué)內(nèi)在的結(jié)合是依據(jù)于它們的信息特性。由于信息的多種二重性（物理性和非物理性，動(dòng)態(tài)性和系統(tǒng)性），使得信息無論是在科學(xué)上還是哲學(xué)上都難以定義，但是信息的特性是科學(xué)和哲學(xué)都共有的。信息的認(rèn)識(shí)論性質(zhì)體現(xiàn)了它的科學(xué)性，信息作為一種意義的載體體現(xiàn)了它的哲學(xué)性。布倫納教授還指出，跨學(xué)科是一種新的理論，這一理論將不同的學(xué)科思想融合在一起，不同的學(xué)科之間的“交織”有利于更進(jìn)一步地理解信息和鞏固信息科學(xué)的基礎(chǔ)。并認(rèn)為，信息哲學(xué)作為科學(xué)和哲學(xué)融合的成果也應(yīng)當(dāng)加入到跨學(xué)科的進(jìn)程當(dāng)中。
來自日本國際教養(yǎng)大學(xué)的麻生（Marcin J. Schroeder）教授采用新的范疇來定義信息，將信息看作是哲學(xué)和科學(xué)的融合點(diǎn)。麻生教授首先分析了亞里士多德、弗朗西斯?培根等人關(guān)于科學(xué)和哲學(xué)的劃分依據(jù)，認(rèn)為隨著科技的發(fā)展，亞里士多德和弗朗西斯?培根的學(xué)科劃分方法無法解決現(xiàn)代科學(xué)中的相關(guān)問題。并認(rèn)為，信息既不能用具體的科學(xué)理論，也不能用具體的哲學(xué)體系對(duì)它進(jìn)行定義，它是超越科學(xué)與哲學(xué)的。麻生教授指出，信息的概念涉及到東方哲學(xué)中的“一”和“多”這一對(duì)范疇，這對(duì)范疇超越了一般的科學(xué)和哲學(xué)的劃分原則，通過“一”和“多”來定義信息才能彰顯出信息的獨(dú)特地位：信息是哲學(xué)和科學(xué)的融合點(diǎn)。麻生教授認(rèn)為，“多”中選“一”就是信息的選擇表現(xiàn)，生成許多的“一”就是給“多”一個(gè)限定結(jié)構(gòu)，是信息的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)。選擇的程度能用作信息的數(shù)量特征，結(jié)構(gòu)的程度能被用來描述信息的集成水平，這兩種表現(xiàn)可以共存，是信息不同的載體。
六、信息社會(huì)
奧地利貝塔朗菲系統(tǒng)科學(xué)研究中心的沃爾夫?qū)╓olfgang Hofkirchner）教授在《全球可持續(xù)信息社會(huì)的信息――大分岔勢在必行》一文中提出，信息科學(xué)將關(guān)乎人類的生存與興旺，并用自己創(chuàng)立的信息理論分析了我們正在經(jīng)歷的全球性挑戰(zhàn)中所形成的危機(jī)，且提出了相關(guān)對(duì)策。他首先探討了進(jìn)化的路徑模型，然后指明了全球可持續(xù)信息社會(huì)（GSIS）的進(jìn)化方向，接著分析了全球性、可持續(xù)性、信息化等概念及其對(duì)于實(shí)現(xiàn)全球可持續(xù)信息社會(huì)的作用，并指出信息是影響全球可持續(xù)信息社會(huì)實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)。沃爾夫?qū)淌诮又柚谧越M織系統(tǒng)給出了信息的3C模型，即：認(rèn)知（cognition）、溝通（communication）、合作（cooperation），并將這一模型用于分析全球可持續(xù)信息社會(huì)的社會(huì)特征，同時(shí)指明了人類最終會(huì)實(shí)現(xiàn)世界主義大同社會(huì)。
The Summary of the First International Summit of Information Science
and the Second International Conference of Philosophy of Information
WANG Liang
（School of Humanities and Social Sciences， Xi’an Jiaotong University， Xi’an 710049， China）
量子通信論文范文6
為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進(jìn)行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯?，?shí)現(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進(jìn)行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯?，?shí)現(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實(shí)現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發(fā)達(dá)國家，在光纖傳輸方面實(shí)現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)超長距離的傳輸已達(dá)到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面，光網(wǎng)技術(shù)合作計(jì)劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項(xiàng)目的相繼啟動(dòng)、實(shí)施與完成，為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò)，尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。
(一)復(fù)用技術(shù)
光傳輸系統(tǒng)中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有：時(shí)分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中，WDM技術(shù)比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。
(二)寬帶放大器技術(shù)
摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實(shí)用化的關(guān)鍵，它具有對(duì)偏振不敏感、無串?dāng)_、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點(diǎn)。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數(shù)。進(jìn)一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實(shí)現(xiàn)75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實(shí)現(xiàn)76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結(jié)合起來，可放大帶寬大于100nm。
(三)色散補(bǔ)償技術(shù)
對(duì)高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號(hào)長距離傳輸。對(duì)采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補(bǔ)償技術(shù)。
(四)孤子WDM傳輸技術(shù)
超大容量傳輸系統(tǒng)中，色散是限制傳輸距離和容量的一個(gè)主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中，使用孤子傳輸技術(shù)的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強(qiáng)、能抑制極化模色散等優(yōu)點(diǎn)。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發(fā)展。
(五)光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動(dòng)視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求，只有帶寬能力強(qiáng)的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了，它可與多種技術(shù)相結(jié)合，例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等，分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題，APON發(fā)展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報(bào)道指出由于ATM交換在美國廣泛應(yīng)用，APON將用于實(shí)現(xiàn)FITH方案。GPON對(duì)電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢，又可充分利用現(xiàn)有的SDH，但是技術(shù)比較復(fù)雜，成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢，成本相對(duì)較低，但對(duì)TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對(duì)較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?，F(xiàn)今95％的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng)，所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對(duì)IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的，并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng)，而且MAC技術(shù)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng)，還可擴(kuò)展到城域網(wǎng)，甚至廣域網(wǎng)，EPON眾多的MAC技術(shù)是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對(duì)光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標(biāo)，光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。
(一)光纖到戶
現(xiàn)在移動(dòng)通信發(fā)展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對(duì)占優(yōu)的固定終端，希望實(shí)現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當(dāng)，這使FITH的實(shí)用化成為可能。據(jù)報(bào)道，1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002年前后的12個(gè)月中，F(xiàn)TTH的安裝數(shù)量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)已在武漢、成都等市開展，預(yù)計(jì)2012年前后，我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)?？梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個(gè)亮點(diǎn)，伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實(shí)用化，成本降低到能承受的水平時(shí)，F(xiàn)TTH的大趨勢是不可阻擋的。
(二)全光網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣?，因此真正的全光網(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機(jī)對(duì)用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴(kuò)展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時(shí)增加新節(jié)點(diǎn)而不必安裝信號(hào)的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨(dú)立于眾多通信技術(shù)，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個(gè)真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級(jí)別，更是理想級(jí)別。
三、結(jié)語
