《迎接量子计算时代》阅读答案

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1、迎接量子计算时代阅读答案迎接量子计算时代我们正身处一个技术革 命时期。 由于工艺的灵敏性和精确性飞速发展， 制造技术正在 走向物理基本定律所允许的极限。 量子力学这是物理学的一个分支， 它描述的是微观世界的 基本原理。 当机器元件小到原子尺度的时候， 量子力学就变得越来越重要。 量子力学以古怪 闻名：如一个电子在任意给定时刻都可处在几种可能位置当中的任何一个位置。量子力学的古怪特性给量子技术带来了难题。特别是，量子装置往往比普通尺度的装 置对声音更为敏感。 但量子力学的古怪特性也带来了机会： 量子计算机能解决普通计算机所 不能解决的问题； 量子密码技术能提供可破解的安全通信； 而量子系统对声音

2、的敏感性正好 能够用于制造更强大的传感器和探测器。在过去的十来年中，量子机械工程师们想方设法利用了量子力学的一些古怪特性。电 子位置的不确定性对计算机的制造意义重大。 传统数字计算机的工作原理是把信息分拆到其 最小单位比特， 然后一次传输一两个比特。 一个比特可代表两种不同的状态， 传统上我 们称之为 0和 1。在电子计算机中， 一个比特用大量电子来代表：这里的 10 亿个电子来代 表 1，那里的 10 亿个电子代表 0 。而在量子计算机中， 只需用一个电子就可以标明一个比特： 这里的一个电子表示 1，那里的一个电子表示 0。到目前为止一切顺利：量子计算机用一个电子而不是几十亿个电子来表示一个

3、比特。 但根据量子力学原理，一个电子不一定非得在“这里”或“那里”：它可以既在这里也在那 里！在古怪的量子意义上，这个电子同时代表“1”和“ 0”。能够同时表示两种情况的能力听起来非常奇怪， 与我们的直觉不符。 但这些量子比特拥有一些传统比特所没有的能力。 建 立在这种能力上的量子计算机的运算能力是传统计算机所无法企及的。 例如，一台只有几千 量子比特的相对较小的量子计算机能够破译现存的所有公用密钥的密码系统。那些想保护他们密码的人还算幸运， 目前还只出现容量不到 10 比特的量子计算机， 暂 时还未对电子商务构成威胁。 但量子计算机的规模正在迅速扩大， 再过一二十年， 量子计算 机可能真的会

4、成为一种破坏信息交换安全的技术。 还好，量子力学虽然对通信安全构成了威 胁，它同时也提供了一个检测信息交换是否安全的办法。 量子密码技术的原理是海森堡测不 准原理中所包含的一个特性，即当有人对一个量子系统进行“偷窥”时， 他同时也会破坏这 个量子系统。量子力学的古怪特性为新技术的开发带来了广阔前景。 许多技术如激光、 晶体管、 电子显微镜等已经在社会上造成巨大的影响。 另一些技术如量子计算机和量子密码 技术则正在造成影响。 量子的古怪特性还会带来些什么样的影响呢？这是留给下一代量 子机械工程师们的问题。10、以下对本文内容表述正确的一项是：A、量子力学的古怪特性给量子技术带来的难题是量子装置比普通尺度的装置对声音更 为敏感。B、量子计算机具有电子位置的不确定的特性。C、一个比特可代表数学中 0 和 1 两个不同的数字。D、量子计算机暂时还未对电子商务构成威胁的原因在于容量太小。11、简析上文最主要的说明方法及其作用： 参考答案：利用量子力学的11. 作比较， 说明量子计算机的运算能力是传统计算机所无法企及的， 古怪特性的量子计算机为新技术的开发带来了广阔前景。