量子通信论文范文
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第1篇
量子信道的建立速率定义为两个量子通信节点之间建立量子纠缠对的速率.基于纠缠态的量子通信网络中节点具有以下三个功能:远程传态功能、产生并向周围节点分发纠缠粒子功能和纠缠连接功能.其中纠缠连接功能由纠缠交换功能和纠缠纯化功能组成[2324],采用纠缠连接,可以为不存在纠缠粒子对的节点提供纠缠中继.在该网络中,距离较近的节点可直接分发纠缠粒子,建立量子信道,而相距较远的节点不直接分发高保真度纠缠粒子,需要通过中间节点依次中继,建立两节点间高保真度的量子信道.量子通信网络模型如图1所示.图1中个节点以单位密度分布在正方形的二维平面中,分布区域的正方形面积。整个分布区域的节点总数为,各节点在空间中随机分布,假设在不相交区域中节点数目相互独立,则节点的分布满足空间泊松过程.该量子通信网络有以下特点:1)所有的节点功能相同,可与相邻节点直接通信,也可通过相邻节点为中继与远处节点通信;2)量子信息通过量子纠缠对传输,但节点之间不预先存储量子纠缠对;3)对于相邻节点,在通信开始阶段,节点中进行纠缠粒子生成,生成的纠缠粒子传输至相邻节点,得到高保真度的纠缠对以供量子信息传输。4)对于相距较远的节点,需要先找到一条可以连接待通信两节点的拓扑通路.通过通路上节点的纠缠连接操作,在远距离的节点间得到高保真度的纠缠对.本文分别对该模型下任意两节点间的量子信道建立速率进行分析,包括基础链路、中继长链路以及趋于无穷大时大规模网络中远距离两节点间的量子信道建立速率.
2量子通信网络基础链路的信道建立速率
在基于纠缠态的量子通信网络中,将可以直接通过纠缠粒子分发建立量子信道的节点称为相邻节点,相邻两节点间通过纠缠粒子形成的量子通路称为基础链路.不存在基础链路的节点之间可以通过中继节点之间的基础链路建立量子信道.文献[25]对基础链路上的信道建立速率进行了分析.基础链路上的一个节点由于内部纠缠粒子的存储空间有限,所以节点产生纠缠粒子对的频率也受到限制.假设节点光子产生纠缠粒子操作的频率为,节点按成功概率生一定保真度的纠缠粒子对,为两节点之间的距离,为光速,则相邻两节点之间成功得到一个纠缠光子对的平均时间。
3中继长链路的量子信道建立速率分析
非相邻两节点间如果可以通过中继节点建立量子信道,则两节点间的量子通路称为中继长链路.相邻节点之间可以直接生成量子纠缠对以传递量子信息,但中继长链路上需要各中继节点通过纠缠连接,消耗中继节点上的量子纠缠对,从而在源节点和目的节点之间得到高保真度的量子纠缠对,建立量子信道.图2为仅有一个中继节点的三节点中继长链路,假设节点Alice为源节点,节点Carol为目的节点,节点Bob为中继节点,节点Bob和相邻节点Alice,Carol分别共享量子纠缠对A1-B1和B2-C1.该过程中,节点Bob对位于本节点的量子比特B1和B2执行贝尔基测量,即可得知A1,C1的纠缠状态.在最大纠缠态情形下,纠缠连接即形成.在非最大纠缠态情形下,纠缠连接概率性形成,。由于各基础链路上纠缠粒子生成和纠缠连接操作的顺序不同,可以得到不同的量子信道建立方法,不同的量子信道建立方法对应不同的量子信道建立速率.我们对逐点和分段两种量子信道建立方法所对应的量子信道建立速率进行分析.如图3所示,假设一条中继长链路由个节点和1条基础链路所构成,设源节点编号为1,目的节点的编号为,链路上的节点和基础链路依次编号.假设节点1和之间已建立量子信道,节点和节点之间也已建立量子信道,对某节点进行纠缠连接操作,可得建立该量子信道的速率。如图4所示,逐点量子信道建立方法中各个中继节点上的纠缠生成和纠缠连接操作依次进行,其步骤如下:1)生成中继节点2与源节点1之间的纠缠粒子对;2)生成中继节点2和下一中继节点3之间的纠缠粒子对,中继节点2进行纠缠连接,使得源节点1与中继节点3建立量子信道;3)生成中继节点3和中继节点4之间纠缠粒子对,中继节点3进行纠缠连接,使得源节点1与中继节点4建立量子信道;4)逐点进行,最后生成中继节点(1)和中继节点间纠缠粒子对,中继节点(1)进行纠缠连接,建立源节点1和目的节点间建立量子信道.逐点量子信道建立方法需要在2个中继节点上进行不相互独立的纠缠连接操作.基础链路的信道建立速率由量子纠缠分发速率决定.纠缠光子经由光纤或自由空间信道传输,再经过本地操作实现量子纠缠分发,该过程所需时间设为常数。
4基于逾渗模型的二维量子通信网络量子信道建立速率
量子通信网络的模型与传统通信网络模型类似,都可建模为个节点利用传输信道进行信息传递,所不同之处在于传统无线通信网络使用的是传统无线或者有线信道,而基于纠缠态的量子通信网络使用的是纠缠粒子构成的量子信道.与经典无线通信网络的网格划分相似,可采用逾渗模型对整个网络特性进行分析.逾渗模型证明通过适当的网络网格划分可保证整个网络的连通性,使得网络中的任意源节点和任意目的节点总可找到一条中继链路相连,整个网络中将形成高速公路(highway),高速公路可为其他不在高速公路上的节点提供中继[16].将图1中节点数目为的量子通信网络平面划分为边长为的正方形网格,若某个网格中至少含有一个节点,该节点可为相邻网格中的节点提供中继,则这个网格视为连通的.由单位密度泊松点过程的概率分布规律,网格中至少含有一个节点的概率为(si1)=1e2,其中si代表单个网格中的节点数.网格边长足够大时,可保证网格中至少有一个节点的概率足够大.当网格连通概率大于二维正方形逾渗的逾渗阈值时,将会出现无限大连通集团,整个量子通信网络必然是连通的,即网络中任意两个节点间存在直接量子信道或者由多个中继节点组成的量子信道.当网格连通概率大于二维正方形逾渗的逾渗阈值时,将在水平方向和垂直方向由连通的网格依次相连形成大规模的连通链路,这种连通链路的拓扑结构称为高速公路.高速公路上分布着大量的中继节点,且这些相邻中继节点之间的最远距离由网格的边长决定,使得基础链路的长度最长不超过网格对角线长.高速公路存在于网络水平方向和垂直方向,源节点找到离自己最近的高速公路入口节点,然后在水平方向的高速公路找到与目的节点垂直距离最近的节点,接着通过该节点沿着垂直方向的高速公路找到与目的节点最近的出口节点.由于高速公路的存在,若源节点和目的节点都在高速公路上,则这两个节点可直接利用高速公路的中继作用建立量子信道,若源节点和目的节点至少有一个不在高速公路上,则应先找到最近的高速公路入口节点或出口节点,再通过高速公路中继,从而建立量子信道。由此可知,高速公路上的基础链路的量子信道建立速率仅与节点的量子存储空间、网格划分的对角线长度、给定的量子信息保真度有关,与总节点个数无关,故相对于为常数阶.不在高速公路上的节点要先找到离它最近的高速公路节点作为入口节点或者出口节点,源节点与入口节点之间以及目的节点与出口节点之间存在基础链路,该基础链路的量子信道建立速率与总节点个数有关,由于不在高速路的点与最近的高速公路节点的距离不大于log+22[21],故该基础链路的速率。因此对中继长链路而言,分段量子信道建立方法的量子信道建立速率更高.因此我们对长链路上使用分段量子信道建立方法进行分析.根据源节点和目的节点分布不同,可分为以下两种场景.场景1:若源节点和目的节点都在高速公路上,则对于有Ω()个节点的这条长中继链路,基础链路的最长距离由网格划分的边长决定,此时基础链路上的量子信道建立速率为常数阶,源节点和目的节点成功得到量子纠缠对的速率。所以当量子通信网络的节点都利用逾渗模型所指出的高速公路进行长链路的中继通信,且采用分段量子信道建立方法时,整个量子通信网络的量子信道建立速率为Ω(1/).由于场景2的量子信道建立速率小于场景1的量子信道建立速率,整个量子信息网络的量子信道建立速率上限值由两者的较小值所决定的,故量子通信网络的量子信道建立速率为Ω(1/).
5结论
第2篇
1.1量子秘钥分发
量子秘钥分发不是用于传送保密内容,而是在于建立和传输密码本,即在保密通信双方分配秘钥,俗称量子密码通信。1984年，美国的Bennett和加拿大的Brassart提出著明的BB84协议，即用量子比特作为信息载体，利用光的偏振特性对量子态进行编码，实现对秘钥的产生和安全分发。1992年，Bennett提出了基于两个非正交量子态，流程简单，效率折半的B92协议。这两种量子秘钥分发方案都是建立在一组或多组正交及非正交的单量子态上。1991年，英国的Ekert提出了基于两粒子最大纠缠态，即EPR对的E91方案。1998年，又有人提出了在三组共轭基上进行偏振选择的六态方案量子通信，它是由BB84协议中的四种偏振态和左右旋组成。BB84协议被证明是迄今为止无人攻破的安全秘钥分发方式，量子测不准原理和量子不可克隆原理，保证了它的无条件安全性。EPR协议具有重要的理论价值，它将量子纠缠态与量子保密通信联系起来，为量子保密通信开辟了新途径。
1.2量子隐形传态
1993年由Bennett等6国科学家提出的量子隐形传态理论是一种纯量子传输方式，利用两粒子最大纠缠态建立信道来传送未知量子态，隐形传态的成功率必定会达到100%。199年，奥地利的A．Zeilinger小组在室内首次完成量子隐形态传输的原理性实验验证。在不少影片中常出现如此的情节：一个在某处突然消失的神秘人物突然出现在另一处。由于量子隐形传态违背了量子力学中的量子不可克隆原理和海森堡不确定原理，因此它在经典通信中只不过是一种科幻而已。然而量子通信中引入了量子纠缠这一特殊概念，将原物未知量子态信息分成量子信息和经典信息两部分，使得这种不可思议的奇迹得以发生，量子信息是在测量过程未提取的信息，经典信息是对原物进行某种测量。
二、量子通信的进展
从1994年开始，量子通信已经逐步进入实验阶段，并向实用化目标迈进，具有巨大的开发价值和经济效益。1997年，中国青年科学家潘建伟与荷兰科学家波密斯特等人试验并实现了未知量子态的远程传输。2004年4月Lorunser等利用量子纠缠分发第一次实现1.45KM的银行间数据传输，标志着量子通信从实验室走向应用阶段。目前量子通信技术已经引起各国政府、产业界和学术界的高度重视。一些国际著名公司也积极发展量子信息的商业化，如英国电话电报公司，美国的Bell、IBM、AT&T等实验室，日本的东芝公司，德国的西门子公司等。2008年，欧盟“基于量子密码的全球保密通信网络开发项目”组建的7节点保密通信演示验证网络试运行成功。2010年，美国《时代周刊》在“爆炸性新闻”专栏中以“中国量子科学的飞跃”为题报道了中国在16公里量子隐形传输的实验成功，标志中国有能力建立地面与卫星间的量子通信网络。2010年，日本国家情报通信研究机构联合三菱电机和NEC，以及瑞士IDQuantique公司、东芝欧洲有限公司和奥地利的AllVienna公司在东京成立了六节点城域量子通信网络“TokyoQKDNetwork”。该网络集中了目前日本及欧洲在量子通信技术上发展水平最高的研究机构和公司的最新研究成果。
三、量子通信展望
第3篇
关键词：量子通信定义 量子通信理论由来 驳倒爱因斯坦的实验论据
一、量子通信定义
量子通信（Quantum Teleportation）是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理，量子通信具有高效率和绝对安全等特点，并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。
二、量子通信理论由来
“1935年5月的一天早晨，爱因斯坦像往常一样准时来到普林斯顿高等研究院的办公室。他来普林斯顿小镇快两年了，已经熟悉并开始喜欢这个恬静的“室外桃园”。办公桌上放着他和助手波多尔斯基、罗森一起刚刚发表在《物理评论》上的论文。他拿起来看了看，脸上露出孩子般顽皮的微笑――这回他终于可以战胜老对手玻尔了。与此同时，在大西洋彼岸的哥本哈根大学玻尔研究所，爱因斯坦的文章立刻引起了物理学家玻尔的关注和不安。这对他来说简直是个晴天霹雳！玻尔立刻放下所有的工作，他说：‘我们必须睡在问题上。’爱因斯坦和玻尔是20世纪两位最伟大的物理学家，他们都为量子理论的建立做出了奠基性的贡献。然而，他们对于这个理论的含义却一直争论不休。这一争论被称为‘关于物理学灵魂的论战’。”――引自郭光灿院士《爱因斯坦的幽灵：量子纠缠之谜》。
郭光灿院士书中所指的“物理学灵魂”的论战，与“量子纠缠”现象有着莫大的关系。 在量子力学中，有共同来源的两个微观粒子之间存在着某种纠缠关系，不管它们被分开多远，只要一个粒子发生变化就能立即影响到另外一个粒子，即两个处于纠缠态的粒子无论相距多远，都能“感知”和影响对方的状态，这就是量子纠缠。尽管爱因斯坦最早注意到微观世界中这一现象的存在，但却不愿意接受它，并斥之为“幽灵般的超距作用（spooky action at a distance）”。
三、驳倒爱因斯坦的实验论据
对EPR实验的验证始于1960年，在1980年终于获得有说服力的结果。这些是实验大多都是以光子来做为自旋关联。主要是利用院子的级联辐射，选择出光子动量为0的情形。1982年，法国物理学家艾伦•爱斯派克特（Alain Aspect）和他的小组成功地完成了一项实验，证实了微观粒子“量子纠缠”（quantum entanglement）的现象确实存在，这一结论对西方科学的主流世界观产生了重大的冲击。它证实了任何两种物质之间，不管距离多远，都有可能相互影响，不受四维时空的约束，是非局域的（nonlocal），宇宙在冥冥之中存在深层次的内在联系。
四、突破传统的通信方式
1993年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年，6位来自不同国家的科学家，提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案：将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方，把另一个粒子制备到该量子态上，而原来的粒子仍留在原处。在量子通信系统中，共享信息的两个人必须共享几乎一致的两个成对产生并永远缠结在一起的光子。一旦信息被带到第一个光子上，它将会消失并重现在第二个光子上，以实现不加外力方式传输信息。不加外力传输的概念是以量子物理学为基础的，它所使用的是具有波、粒两重性但没有电荷和质量的光子，而不是常规使用的电子。在量子通信中，报文是以不加外力传输方式传输的。不加外力传输方式就是使信息在一个地方消失，从而使其能在另一个地方出现的过程。它不需要通过空中、太空或线路传输。在这一过程中，发送者与接收者共享所需光子的数量，决于所发送报文的长度。在量子通信中，由于光子只能成对产生，因此，所有量子的不加外力方式只能在一个发送者和一个接收者之间进行。如果接收者需要将报文传送给其他人，则每次必须共享和使用缠结在一起的新的一对光子。因此，量子网络必须一个链路一个链路地建立。
利用量子信息技术之一量子密码术，可实其基本思想是：将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分，它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的，量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息；接收者在获得这两种信息后，就可以制备出原物量子态的完全复制品。该过程中传送的仅仅是原物的量子态，而不是原物本身。发送者甚至可以对这个量子态一无所知，而接收者是将别的粒子处于原物的量子态上。在这个方案中，纠缠态的非定域性起着至关重要的作用。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。
五、量子通信的发展状况
量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性，不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，而且逐渐走进人们的日常生活。
为了让量子通信从理论走到现实,从上世纪90年代开始,国内外科学家做了大量的研究工作。自1993年美国IBM的研究人员提出量子通信理论以来，美国国家科学基金会、国防高级研究计划局都对此项目进行了深入的研究，欧盟在1999年集中国际力量致力于量子通信的研究，研究项目多达12个，日本邮政省把量子通信作为21世纪的战略项目。我国从上世纪80年代开始从事量子光学领域的研究，近几年来，中国科技大学的量子研究小组在量子通信方面取得了突出的成绩。
2006年夏,我国中国科技大学教授潘建伟小组、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室、欧洲慕尼黑大学―维也纳大学联合研究小组各自独立实现了诱骗态方案，同时实现了超过100公里的诱骗态量子密钥分发实验，由此打开了量子通信走向应用的大门。2008年底，潘建伟的科研团队成功研制了基于诱骗态的光纤量子通信原型系统，在合肥成功组建了世界上首个3节点链状光量子电话网，成为国际上报道的绝对安全的实用化量子通信网络实验研究的两个团队之一（另一小组为欧洲联合实验团队）。
第4篇
【关键词】无源互调；接触非线性；材料非线性；抑制措施
一、引言
近年来，随着通信系统及其用户数量大幅增加，移动通信系统中的无源互调产物，已成为影响系统通信质量的重要寄生干扰之一。因此科学有效的分析无源互调机理及测量其产物对提高整个通信系统的通信质量将具有重要的意义。为了比较全面地理解无源互调干扰问题，我们有必要首先了解无源互调的产生机理。在大功率卫星通信系统和移动通信系统中，微波器件的PIM干扰主要来自两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。前者指的是具有非线性电流电压特性的任何金属接触； 后者指的是具有固有非线性导电特性的铁磁材料、碳纤维和铁镍钴合金。需要特别指出的是，除了上述两种无源非线性机理外，还可能存在一些其他的非线性效应，这对无源互调的产生也有一定的贡献。
二、无源互调的几种重要的机理分析
（一）接触非线性机理
接触非线性主要包括由材料结构和时间相关现象引起的非线性效应。由材料结构引起的非线性产生机理主要包括：由接合面上的点接触引起的机械效应；由点电子接触引起的电子效应；由点电子接触和局部大电流引起的热效应。由时间相关现象引起的非线性主要包括：斑点尺寸随着电流的通过而增大；由强直流电流引起的金属导体中离子的电迁移；引起接触面相对运动的热循环；引起接触面相对运动的振动和磨损；不同热膨胀系数的器件接触引起的热循环；金属接触的松动和滑动以及氧化层或污染物的增加。
1.量子隧穿与热电子发射效应
根据经典的理论，“金属-绝缘体-金属”（MIM）式的结构是无法实现电流传导的。但是，量子理论表明，对于表面氧化层很薄的情形，金属中的电子可以通过隧道效应穿过势垒，从一个金属到达另一个金属。从上个世纪五六十年代以来，人们对于MIM结构的导电机理做了大量的研究，研究结果表明：量子隧穿和热电子发射效应是金属-金属接触中产生PIM的两个重要因素。如果金属中的电子具有足够的能量越过介质形成的势垒从而形成金属之间的电流传导，则称这种现象为热电子发射电流；反之，当金属中的电子能量不太高且介质形成的势垒厚度较薄时，电子将通过量子隧穿效应实现电流传导。图1显示了薄势垒MIM结构的能带图及其相应的导电机理。
图1 薄势垒MIM结构的能带图及其导电机理
量子隧穿电流通常对势垒高度、外加偏压和介质层厚度等参数非常敏感，且具有很强的非线性特性。依据Simmons的研究成果，可由下式计算：
（1-1）
式中，
式中为势垒高度，单位为eV；为介质层厚度，单位为?；为MIM结构的偏压，单位为V；为电流密度，单位为A/cm2；为介质层的相对介电常数。
而热电子发射电流计算公式为：
（1-2）
式中T为温度，单位为K；k为波尔兹曼常数。
利用式（1-1）和式（1-2），在不同的参数条件下，可以对MIM结构的量子隧穿电流和热电子发射电流进行计算。结果表明：势垒高度、外加偏压、介质层厚度及相对介电常数这四个参数对量子隧穿电流和热电子发射电流的影响趋势是一致的，而且热电子发射电流还强烈地依赖于温度。这样，当MIM结构本身的参数相同时，可以通过调节温度的大小来控制MIM结构的主要导电过程。
2.微放电机理
微放电是在真空条件下大功率强微波电场作用下发生的一种射频击穿放电现象。为了简要描述微放电机理，我们以真空中的平行板为例。假设电子数为N的很多电子在时从一个极板（）发射（如图2），在RF电场驱动下到达另一极板（）。通过撞击，发射许多电子（数目为），为这次特别撞击的二次电子倍增系数，它是撞击能量和表面材料的函数。如果在狭缝中的飞行时间约等于RF周期的，或者等于RF周期的奇数倍，那么新发射的二次电子就可能被加速，直到再次撞击的极板，引发个二次电子的发射，式中是第二次撞击的二次电子发射系数。经过n次撞击后，放电后的电子数为。图2是时的微放电示意图。
图2 微放电示意图材料非线性机理
（二）材料非线性机理
1. 铁磁效应
铁磁材料具有很大的磁导率，在强磁场下会产生饱和，并随磁场非线性变化，显示出磁滞特性。铁、镍、钴及其合金、镧系元素（如稀土）等都是铁磁材料，它们能引起很强的PIM产物。铁磁非线性是由含有铁磁材料的金属器件在导电时因随电流流动使导体电路磁导率产生变化引起的，这和一个电路电感的非线性变化非常相似，它导致两个或两个以上信号产生非常强的PIM产物。这种非线性是一种磁饱和畸变的形式，且不随时间而变化，通常情况下比普通的接触非线性好得多（如图3所示）。
图3 铁磁非线性
2. 电热效应
近期的一些研究报导了微带传输线上电热引起的PIM产物。电热引起电导率的调制是传输线上PIM的支配性的物理机理，PIM的产生是由电流相关的非线性引起的。电热效应的基本过程是：导体中电流产生焦耳热，产生的热将跟踪电信号的包络，热的变化引起温度的变化，进而引起电导率变化，而电导率的变化反过来会影响导体中的电流，电流的变化必然导致焦耳热的变化，并进一步影响到电导率。这是一个不断反馈的过程，这种变化会在集总微波终端和衰减器上产生PIM失真。
（三）其他非线性效应
1. 表面效应
金属表面的磨损或污染可能会引起PIM失真，这种现象叫做表面效应。虽然人们普遍接受铜越粗糙产生的PIM电平越高的观点，但相关联的物理机理仍很模糊。表面焊接层对PIM的影响如图4所示。由图可知，缺少焊接层会引起更高的PIM产物，这是由于铜轻微地粘在基板上，降低了接口质量。
图4 三氟甲基焊接对PIM的影响
金属表面的磨损也会影响PIM的产生。在表面粗糙度的测试中，相对于电流方向做横向和纵向的擦磨处理。当残余PIM电平为-144dBm时，横向擦磨可使PIM电平增加13-22dB，而纵向擦磨使PIM电平增大1-4dB。综上所述，表面效应对PIM的产生是有贡献的。
三、无源互调的抑制措施
研究了无源非线性的类型和机理以后，为了尽量避免PIM产物带来的影响，我们可以采取若干措施使通信系统中的无源互调产物降到最低。其抑制措施主要包括以下几个方面：
（1）在通信系统中辐射信号能够到达的地方或者附近，尽量不要使用铁氧体、钴、镍、不锈钢等铁磁材料。如果必须使用，那么必须涂上一定厚度的银板或铜板。
（2）将金属接触减至最少，特别是松动接触和转动连接。如果确实不可避免，那么在这些接触或连接上应提供绝缘或可能的替代电流路径。
（3）在电流路径中要避免使用调谐螺钉或金属-金属接触的活动器件，如果非用不可，应将它们放在低电流密度区域。
（4）保持热循环尽可能小，因为材料和金属结的膨胀和收缩能够引起较大的PIM干扰。
（5）提高线性材料的连接工艺。若有可能就用捆绑连接，但要确保这些连接是可靠的，无非线性材料、无裂缝、无污染或无腐蚀。
（6）在传导路径中应使用较大的导体或金属之间有更大的接触面积来保持低的电流密度。尽量减少粗糙表面和尖锐边缘暴露在辐射信号区域。
（7）使用同轴电缆时，最好选用刚性屏蔽电缆。当使用编织电缆时，应选用最高填充因子的编织物。编织物不能用铁磁材料制造，铜镀银是最好的编织材料。电缆长度应尽量减至最短，特别是使用软波导或软电缆时。
（8）非线性元件，如集总虚拟负载、环形器、隔离器和某些半导体器件的使用应减至最少。
（9）高功率发射信号和低电平接收信号之间应由滤波器和物理分离法达到良好的隔离。如果将这两路信号设计成各自独立的信道，独立的发射、接收天线，则PIM产物可以得到很好的控制。
（10）频率计划应考虑高阶PIM产物，因为它们在某些通信系统中可能是潜在干扰信号。
（11）如果高低功率信号不可避免地要使用一个公共信道，那么降低PIM的出发点是合理地选择发射频率和接收频率。在多通道通信系统中，完全分离收发频率是不可能的。因此减小PIM干扰的最佳途径是把收发频率尽可能离得远些。
（12）采用合理的焊接，且尽量保证焊接面光滑，如果焊接面不光滑或有毛刺时也会导致PIM的产生。
（13）防止通信系统各种器件的锈蚀，尽量不要用手触摸元器件。在使用同轴电缆之前应从端器件开始逐一清理干净，接插件接头在每次使用后均应清洗。切记不要将接插件浸入液体清洗剂中，因为这样会使污染物进入其内死角。
除了上述措施外，良好的工艺、仔细的计划、严格的质量控制和高标准的操作维护措施同样非常重要。应注意的是，虽然在设计和制作阶段适当注意细节可以大大降低PIM电平，但是一个完全没有PIM干扰的通信系统是不可能存在的。
四、结论
通过对无源互调干扰的产生机理及其抑制措施的研究，我们明白了微波器件的PIM干扰主要来自两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。接触非线性指的是任何具有非线性电流电压行为的接触引起的非线性；材料非线性指的是具有固有非线性导电特性的材料引起的非线性。从接触非线性机理、材料非线性机理和其他非线性效应三个方面，对无源互调的产生机理进行了分析和讨论。最后给出了通信系统中无源互调干扰的主要抑制措施。这将为下一步无源互调的分析与测量研究打下坚实的基础。
参考文献：
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第5篇
“中国高等学校十大科技进展”评选活动是教育部科学技术委员会于1998年开始创办的，每年组织评选一次，至今已评选12届，共有45所高校120个项目入选。获奖最多的单位是北京大学和清华大学。如今，“中国高等学校十大科技进展”已成为高校科技界的品牌，得到了广大专家学者的高度认可。
现将2009年度的10个入选项目介绍如下：
1 数字视频编解码技术研究与国家标准制定
数字音视频领域基础性国家标准《信息技术先进音视频编码》(简称AVS)十个部分2009年制订完成，每年能节省上百亿专利费，对我国音视频产业实现“由大变强”战略转型意义重大。
历经八年实践，AVS探索出了“技术、专利、标准、产品，应用”“相互促进的”“大团队、大循环”创新模式。北京大学、清华大学、浙江大学，武汉大学，华中科技大学、中国科学技术大学等高校和中国科学院计算技术研究所等科研机构与华为等通力合作，提出了50多项自主专利技术，制定出的标准复杂度低，方案简洁而性能与国外同类标准相当。2009年4月，欧洲信号处理学会《视频通信学报》出版了AVS专辑，10月，国际电信联盟(1TU)正式将AVS列为网络电视支持的视频标准之一。
AVS已成为国际范围该领域三大主流标准之一。我国以及美、欧、日，韩等国的十多家企业开发的AVS编解码芯片进入市场，上海、杭州、陕西、河北、新疆、青岛、无锡等地已经采用AVS开展数字电视播出，采用AVS的中国蓝光高清晰度光盘机已经批量上市，北京大学有线网对60周年国庆盛典进行了高清转播。在国家相关部门的支持下，AVS正在通过数字电视等视听产品迅速进入千家万户，成为支撑自主数字视听产业健康发展的重要力量。
2 抗病毒感染新型免疫分子机制的研究
我国是一个病毒性疾病高发的大国，乙肝病毒感染患者估计有1.2亿，SARS也曾于2002年在我国流行，HIV以及流感病毒爆发也时刻威胁着国民的健康。I型干扰素(IFNα/β)是治疗病毒性感染的重要分子，研究I型干扰素产生的分子机制将为寻求新的药物靶标和抗病毒药物提供指导。
该项目立足于1998年自主发现的一种新型免疫分子Nrdp1，研究了其在天然免疫中的作用和分子机制，利用动物模型(转基因小鼠)，细胞模型(巨噬细胞)和分子技术手段(基因克隆表达、相互作用分子、蛋白活性分析等)系统，深入，立体地进行了研究，首次发现Nrdpl抑制细菌感染引起的炎症因子分泌和肝损伤，促进IFNβ的产生和抑制病毒感染，提示Nrdp1在抗炎和抗病毒感染方面均具有极大的应用前景。
该项目还分析了DNA病毒识别和清除的免疫机制的研究现状并提出了新的发展方向。该项目提出Nrdp1可能是一种新的抗感染治疗的药物靶标，而且病毒的识别和清除存在新的机制。相关研究结果分别于2009年7月以论文形式和2009年10月以述评形式发表于Nature/rnmuno/ogy杂志。目前针对Nrdpl的抗细菌感染和抗病毒感染活性新申请国家发明专利两项。Nature China为Nrdp1的研究发表了专题述评，认为该研究是当月自然科学的亮点之一，并且受到了国内外免疫学界的关注和好评。
3 天河一号高性能计算机系统
“天河一号”高性能计算机系统是国防科学技术大学于2009年9月自主研制成功的我国首台千万亿次高性能计算机系统，实现了我国自主研制高性能计算机能力从百万亿次到千万亿次的跨越，使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次高性能计算机的国家。
“天河一号”是国际上首台采用GPU和CPU异购并行体系结构的64位千万亿次高性能计算机系统，全系统包含6144个通用处理器和5120个加速处理器，内存总容量98TB，点点通信带宽40Gbps，共享磁盘总容量为1PB。系统峰值性能每秒1206万亿次双精度浮点运算，LNPACK实测性能563.1万亿次，居2009年度中国超级计算机前100强之首，对2009年11月17日国际TOP500组织公布的第34届世界超级计算机前500强第五、亚洲第一，对2009年11月20日国际Green500组织公布的世界最节能的超级计算机前500强第八。
“天河一号”高性能计算机系统作为国家超级计算天津中心的业务主机和中国国家网格主结点，面向国内外提供超级计算服务，将广泛应用于石油勘探数据处理、生物医药研究、航空航天装备研制，资源勘测和卫星遥感数据处理、金融工程数据分析、气象预报、气候预测、海洋环境数值模拟，短临时地震预报，新材料开发和设计、土木工程设计、基础科学理论计算等众多领域。
“天河一号”的研制成功，是我国高性能计算机技术发展的又一重大突破，是在国家“863”计划支持下，国防科学技术大学与天津市滨海新区密切合作，贯彻军民结合、寓军于民方针的成功实践，对促进国家科技发展和国防现代化具有重要意义。
4 禽流感病毒聚合酶关键亚基的结构与机制研究
近年来，由H5N1，H1N1等不同亚型流感病毒引起的疫情，对全球的人类健康造成了严重的威胁，带来了严重的经济损失。流感病毒聚合酶由PA、PBl和PB2三个蛋白质组成，是负责病毒基因组转录和复制的核心，一旦伴随着病毒侵入正常细胞，就开始利用正常细胞内的原料进行病毒基因组的复制。其中，高度保守的PA亚基由于参与到聚合酶的形成和基因组复制等核心的生命过程，因此成为认识聚合酶作用机制、开发广谱抗流感药物的重要靶点蛋白质。
饶子和教授研究组与中科院生物物理研究所刘迎芳教授研究组合作，2008年成功解析了PA C端结构域与PB1 N端多肽的复合物结构，揭示了流感病毒聚合酶的组装模式[Nature 2008 Aug 28；454(7208)：1123-6]。在此基础上，2009年又成功解析了PA N端结构域独立的晶体结构，首次提示了该蛋白典型的核酸酶结构特征，了原来公认的PB1行使核酸酶活性的观点，证实了核酸酶活性对于流感病毒复制的关键作用[Nature 2009 Apr 16；458(7240)：909-13]；通过进一步解析PAN与底物/抑制剂复合物的晶体结构，阐释了PA蛋白发挥功能的分子机制，发现了一系列对PA蛋白有良好抑制效果的抑制剂，为设计和开发针对流感病毒聚合酶的高效药物提供了重要信息，同时还应邀在Influenza；Molecular Virology一书中发表了相关综述。
5 微波通信用高温超导接收前端
高温超导滤波器具有常规滤波器无可比拟的近于理想
的滤波性能，可广泛应用于移动通信、军事通信、卫星通信等领域，大幅度提高灵敏度和抗干扰能力，市场前景巨大。但在该项目实施前，受到国外技术封锁，许多关键技术有待攻克，在我国没有获得实际应用。
清华大学物理系曹必松教授带领的团队经过十多年研究，发明了高性能高温超导滤波器、零下200度工作的低噪声放大器的设计制备技术和超导一金属接触电极制备工艺，研制成功了第一台适合于我国CDMA移动通信用的超导前端，在北京建成了我国首个高温超导移动通信应用示范基地并成功地连续运行超过三年，每天为十多万居民提供优质服务，使手机发射功率下降一半以上，大幅提高了基站的覆盖范围和通信质量，实现了高温超导在中国通信领域的首次应用和批量长期应用，使我国继美国之后，成为世界上第二个成功地将高温超导技术应用于移动通信的国家。
该项目关键技术指标处于国际先进水平。获得授权中国发明专利9项，授权美国发明专利1项，获2009年国家技术发明奖二等奖，2008年教育部技术发明一等奖，2007年信息产业部信息产业重大技术发明(十项之一)。该技术已与十多家用户签订了合同、协议，研制、生产超导前端并实现其在多种通信设备中的应用。
6 成年哺乳动物雌性生殖干细胞的发现及其生物学特性研究
上世纪20年代以来，科学家们一直认定：女性和绝大多数雌性哺乳动物卵母细胞的产生仅发生在胎儿期。出生后卵母细胞数目不再增加，只会不断减少，即出生后雌性哺乳动物卵巢内，没有生殖干细胞存在。上海交通大学生命学院吴际教授团队经不懈探究首次发现和分离出生后小鼠(包括成年小鼠)卵巢中雌性生殖干细胞，经摸索培养条件得到能长期自我更新的生殖干细胞株并鉴定和研究其生物学特性。然后将此细胞移植于不孕小鼠体内，证实能产生新的卵母细胞，与雄性后生出正常后代。这一发现改变了80多年生殖与发育的传统观点，开辟出一个崭新研究领域。该成果2009年5月发表在Nature Cell Biology上。受到国际学术界广泛关注，Science、Nature，NatureMedicine和众多杂志刊发评论文章，Nature China锵这一成果列入最新研究亮点，世界各媒体(路透社、《纽约时报》、《华盛顿邮报》。ABC News、The Tiknes等)纷纷报道。该成果能为动物生物技术和人类提供卯母细胞新来源，建立性细胞途径转基因动物和开发优良动物品种，对治疗卵巢功能早衰、不育症等雌性生殖细胞发生障碍性疾病，再生医学及抗衰老，避孕药开发，人口调控，濒危动物保存等都具有重要意义。
7 世界最早的带羽毛恐龙的发现
鸟类最早何时出现问题一直是鸟类起源研究最薄弱的环节之一，鸟类是否由恐龙起源也长期存在争论。沈阳师范大学古生物研究所课题组2009年10月1日在英国《自然》杂志报道了产自辽宁省西部建昌地区距今约1.6亿年的侏罗纪带羽毛恐龙――“赫氏近鸟龙”的新发现，其时代早于德国“始祖鸟”数百万年至1000万年。该化石属于兽脚类恐龙中的伤齿龙类，全身广泛被羽毛覆盖，特别是其脚部长有较长的正羽毛，证实了在恐龙向鸟类的演化过程中内部骨骼与体表衍生物之间的复杂配置关系，代表了目前世界上最早的长有羽毛的物种和最早的带毛恐龙。该成果首次揭示了世界最早的带毛恐龙早于“始祖鸟”已存在，首次提出了兽脚类恐龙分异的时间框架假说，解决了有关鸟类起源的“时间倒置论”等问题，为鸟类起源于恐龙提供了新的依据，并支持恐龙演化过程中曾存在“四翼”阶段的假说。该项成果代表了鸟类起源研究一个新的、国际性的重大突破，有力地推动了鸟类起源研究和恐龙演化研究，为全球鸟类起源研究做出了重大贡献，是2009年国际古生物学领域最重大的科学发现之一。
8 电力大系统安全域预警监控理论及其工程应用
电力系统作为国家的重要基础设施，保证其安全稳定运行意义重大，而发展先进的安全预警与监控技术是实现这一目标的关键。该项目旨在发展基于安全域理论的电力系统安全性综合预警与监控理论，方法与技术，并与已有理论和方法互为补充，构建科学的在线综合预警与监控系统，保障电力系统安全，稳定和高效运行。
该项目在理论研究方面，系统地发展了电力系统综合安全域理论，证明了综合安全域的一些重要微分拓扑学和非线性动力学性质，为其实用化提供坚实的理论保障；在技术研发方面，发明了安全域边界的快速求解、预想事故快速扫描和概率安全评估等多种实用技术，极大地提高了安全域的计算速度和在线安全监控的运算效率。该项目发展了高维安全域智能化降维方法以及多种安全域可视化展示技术；基于安全域理论研制了集在线安全分析、概率安全评估，控制方案优化、安全性信息可视化展示为一体的电力系统安全性预警与监控系统，提高了复杂电网的安全性运行水平，对防范大停电事故有积极作用。该成果已成功应用于国家电网公司调度中心等部门，社会效益显著。出版专著2部，申请发明专利19项，获软件著作权4项。
9 基于自旋的量子调控实验研究
将量子力学和计算机科学结合并实现量子计算是人类的一大梦想，而实现这一梦想的关键挑战之一就是量子调控的研究。中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室(筹)的杜江峰研究小组在基于自旋的量子调控实验研究方面通过采用磁共振技术对核自旋、电子自旋进行精密量子调控，在退相干研究、量子模拟和量子计算等研究方向取得了重要的创新性成果，推动了实用性量子计算机的研究。
量子系统不可避免的信息流失严重制约着量子计算的研究进程。杜江峰与其同事的研究[Nature 461.1265(2009)]表明，通过精巧的脉冲控制，可以使固态体系中环境对电子量子比特的不利影响被降到最小，大大减少量子体系中量子信息的流失，并成功厘清各种退相干机制在此类固体体系中的影响。同期发表的专文评述指出：“他们所使用的量子相干调控技术被证明是一种可以帮助人们理解并且有效对抗量子信息流失的一个重要资源……从而朝实现量子计算迈出重要的一步。”
与此同时，他们实验上第一次观测了一个复杂量子体系(同时包含二体和三体相互作用)基态的纠缠量子相变过程，采用量子纠缠见证的手段探测了由于三体相互作用导致的一类新的量子相变[Physical Review Lettersl D3，140501(2009)]，该成果被认为是对量子模拟实验研究的重要贡献。
10 双功能单分子器件的设计与实现
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室单分子物理化学研究团队，利用低温超高真空扫描隧道显微镜，巧妙地对三聚氰胺小分子进行了单分子手术，将其从普通化工原料转变为既有二极管效应又有机械开关效应的双功能单分子器件，为单分子器件的多功能化开辟了新的思路。这一成果发表在2009年9月8日的美国《国家科学院院刊》上。
第6篇
1.空间激光通信发展概述
2.考虑电力通信网可靠性的业务路由优化分配方法
3.广域后备保护通信模式及其性能评估
4.卫星通信的近期发展与前景展望
5.空间激光通信研究现状及发展趋势
6.现代化矿井通信技术与系统
7.高速铁路移动通信系统关键技术的演进与发展
8.智能变电站通信网络状态监测信息模型及配置描述
9.信息与通信地理学的学科性质、发展历程与研究主题
10.构建新一代智能配用电通信网建议
11.基于EPOCHS平台的智能配电网通信系统仿真
12.电力通信网脆弱性分析
13.通信电台电磁辐射效应机理
14.4G通信技术综述
15.电力和信息通信系统混合仿真方法综述
16.面向智能电网的配用电通信网络研究
17.基于SDH光网络的分层区域式保护通信系统的可靠性研究
18.调度与变电站一体化系统链路状态监测与TCP通信方案
19.煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术
20.Tor匿名通信流量在线识别方法
21.煤矿安全生产监控与通信技术
22.配电通信网业务断面流量分析方法
23.光纤通信概述
24.电力通信及其在智能电网中的应用
25.WAMS通信业务的系统有效性建模与仿真
26.基于API的Win32串口通信编程技术
27.第五代移动通信网络体系架构及其关键技术
28.量子通信现状与展望
29.配电网EPON通信接入与分区自治
30.基于业务的电力通信网风险评价方法
31.移动通信技术扩散的实证研究:基于中国1990-2012年的统计数据
32.基于IPv6的电力线载波通信分片独立的重传机制
33.空间激光通信捕获、对准、跟踪系统动态演示实验
34.基于时频峰值滤波的电力线通信噪声消除方法
35.通信网络能耗分析与节能技术应用
36.“日盲”紫外光通信网络中节点覆盖范围研究
37.基于压缩感知的脉冲同步的混沌保密通信系统
38.浅谈4G移动通信系统的关键技术与发展
39.量子安全直接通信
40.一种继电保护故障信息系统在线通信报文分析工程方案
41.光纤通信的发展趋势及应用
42.智能配电网通信组网技术研究及应用
43.基于空间激光通信组网四反射镜动态对准研究
44.运用虚拟仿真实验改革通信原理实验教学
45.浅谈超宽带无线通信技术的发展
46.5G移动通信发展趋势与若干关键技术
47.SM2加密体系在智能变电站站内通信中的应用
48.现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展
49.中美4G移动通信技术专利信息比较研究
50.卫星激光通信现状与发展趋势
51.VC中应用MSComm控件实现串口通信
52.青海—西藏交直流联网工程输电线路在线监测通信网络设计与应用
53.移动通信网络中的协作通信
54.空间激光通信组网光学原理研究
55.计算机技术在通信中的应用研究
56.面向5G无线通信系统的关键技术综述
57.基于C8051F020单片机的RS485串行通信设计
58.智能变电站过程层网络报文特性分析与通信配置研究
59.基于业务风险均衡度的电力通信网可靠性评估算法
60.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析
61.无线激光通信系统弱光干扰技术
62.基于SJA1000的CAN总线通信系统的设计
63.10kV电力线载波通信自动组网算法
64.数控系统现场总线可靠通信机制的研究
65.基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统的研究
66.机载激光通信系统发展现状与趋势
67.软件定义的能源互联网信息通信技术研究
68.一点对多点同时空间激光通信光学跟瞄技术研究
69.开放式自动需求响应通信规范的发展和应用综述
70.兆瓦(MW)级海岛微电网通信网络架构研究及工程应用
71.带通信约束的多无人机协同搜索中的目标分配
72.基于信道认知在线可定义的电力线载波通信方法
73.一种基于混沌系统部分序列参数辨识的混沌保密通信方法
74.智能配电网无线传感器网络数据通信的QoS-MAC层模型
75.无线紫外光散射通信中多信道接入技术研究
76.水下无线通信技术发展研究
77.深空、自由空间、非可视散射和水下激光光子通信
78.基于光电反馈延迟的多点耦合混沌同步和通信
79.面向异步通信机制的无线传感器网络及其MAC协议研究
80.不可靠通信环境下无线传感器网络最小能耗广播算法
81.中间环节市场结构与价值链治理者的决定——以2G和3G时代中国移动通信产业为例
82.基于IEEE802.11p高速车路通信环境研究
83.太赫兹通信技术的研究与展望
84.一种分布式电源并网监控通信适应性评价方法
85.不同耦合方式和耦合强度对电力-通信耦合网络的影响
86.太赫兹通信技术研究进展
87.低压电力线通信网络特性模型与组网算法
88.基于LabVIEW的监控界面设计与单片机的串行通信
89.联盟网络的小世界性对企业创新影响的实证研究——基于中国通信设备产业的分析
90.基于共享内存的Xen虚拟机间通信的研究
91.考虑通信系统影响的电力系统综合脆弱性评估
92.猫眼逆向调制自由空间激光通信技术的研究进展
93.扩频通信技术浅谈
94.基于信息熵的电力通信网脆弱性评价方法
95.安全高效矿井通信系统技术要求
96.无线紫外光非直视通信信道容量估算与分析
97.基于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术研究
98.量子通信技术发展现状及应用前景分析
第7篇
关键词：低压集抄；检测装置
Abstract: in this paper the author introduces the technical scheme of low pressure test device, focuses on the instructions of the principle of two detection methods.
Keywords: low voltage set copy; Detection device
中图分类号：TU71文献标识码：A 文章编号：
0 引 言
由于缺乏相应的软、硬件测试手段，无法模拟现场的各种工况，难以发现低压集抄系统的产品质量隐患，亟需研制一种面向低压集抄系统的检测装置，对低压集抄系统各组件的功能和性能进行一体化测试。
1 技术方案
1．1 检测装置的结构
采用一柜一挂表架的分体式结构，数字信号源、功率放大器、标准电能表装在柜中，其余部分不在挂表架中。挂表架采用两排结构，上排设置12个单相电能表表位，下排设置2个集中器位、2个采集器位、3个三相电能表表位。电流接线采用压接式，其余采用插座接线的方式。三相平衡设计。总体框图如图l所示。每个电能表位置提供1个电能表校验脉冲输入接
图1检测装置总体框图
口，1个时钟信号输入接口，2~RS485通信接口。配置各类专用的虚拟电能表，支持通过RS485和电力线载波接口与集中器和采集器的通讯，并且可根据用户需要，扩充支持微功耗无线和蓝牙方式。配置测试各种集中器所需的以太网、RS232接口、GPRS／CDMA调制解调器、PSTN调制解调器和PSTN换机。
1．2 检测装置具备的功能
检测装置不仅可按照集中器上行通信规约和电能表通信规约进行系统通信规约的检测，而且可以对集中器、采集器、用户电能表等设备实时走字，测试集抄系统运行工况。能对集中器、采集器、用户电能表进行时钟准确度测试。能依据GPS时钟对集中器、采集器、用户电能表进行授时。
采用数字化程控信号源，模拟出集抄系统运行环境，通过加快时钟节拍，利用虚拟电能表产生测试所需的电能表数据，配合可设置的测试策略，使得系统历史数据的测试时间大为缩短，提高测试效率。
2 硬件单元
检测系统主要由数字信号源、功率放大器、标准电能表、误差处理系统、虚拟多功能电能表、GPS时钟频率源、功耗测试仪、运行环境模拟电路、通信线路、IDE测试环境和PC机等组成。
2．1 分布式MCU控制系统
整个检测装置属于一个分布式控制系统，是多个MCU系统的集成，核心主控CPU由PC机承担，装置控制部分MCU的通信关系如图2所示。
图2 控制部分CPU通信关系图
DSP信号源的MCU为TMS320F2407A；控制及通信部分的MCU为P89LV51RB2，通过外扩四路UART接口分别连接输入脉冲切换电路、表位485接线切换电路、误差处理电路和标准表。电表485通信板的MCU为AT89S52。
以上各功能模块之间通过RS232C和CAN总线进行通信。
2．2 高精度数字信号源
采用高速DSP和高速D／A转换器实现直接波形输出，波形输出的工作过程完全由DSP程序和算法控制，当DSP收到需要调节输出量的指令后，重新计算和刷新该量的输出量波形表，采用AD587来保证参考电压的稳定。并根据l6位A／D转换器的高精度输入采样值进行分析调整，以实现闭环控制。利用DSP强大的实时运算能力，实现数字信号源的各种功能，包括谐波、升降控制、相控波形和波群控制、电压跌落和中断等功能。
2．3 功率放大器
采用成熟稳定的工频精密AB类功率放大器，它是专门为放大校验用电压、电流信号设计的电路，具有较窄的通频带(40Hz-lkHz)，输大的时间常数和输深的反馈量，适合放大稳态信号，具有很高的稳定性和准确度。
功放管采用的是10对安森美公司的MJ15024和MJ15025，主要通过精确设计和升流器(升压器)的匹配、继电器动作时序、末级输出管的过流保护、反电势吸收等来保证可靠性。若发生电压短路和电流开路，则输入波形和输出波形有较大的差值，反映在差值检测电路上，就能输出保护信号给CPU，CPU就能进行相应的操作实现保护。
2．4 测试方式切换电路
由于既具有电力线载波集抄测试功能，又具有电能表误差测试功能。因而检测装置须对单相电能表校表状态、三相电能表校表状态、集抄系统测试状态进行切换。同时依照集中器、采集器、电能表之间的接线和从属关系，也经由切换电路进行设置。运行环境模拟切换电路主要分两部分，如图3所示。
图3 测试方式切换电路框图
2．4．1 电压、电流接线方式切换
通过四常开四常闭的220V接触器切换电路实现：
(1)抄表系统测试时所有电压接通，使载波通道可以建立物理连接；
(2)校表状态时，隔离电压互感器接入，电流回路串联，实现高精度误差测试。
2．4．2 小信号切换
通过小信号继电器切换电路，选择用户电能表或虚拟电能表的RS485接口与选定的集中器、采集器相连。
2．5 时钟频率源
GPS卫星上都安装有铯原子钟，因而具有很高的频率准确度和时间准确度，本装置的GPS接收模块采用RS232与PC机相联， 通讯协议是标准的NMEA-0183。对GPS接收模块送出的内容进行解码，就可以得到所需的时钟信息，可以用于对外接设备进行授时和比对，授时精度
2．6 通信电路
由两块8口的MOXA工业级多串口卡、RS232-RS485转换电路、PSTN交换机、PSTN调制解调器、GPRS调制解调器、以太网交换机等组成。
3 测试原理
测试方法有实际运行方式与虚拟运行方式两种。
3．1 实际运行方式
检测装置提供了12只单相电能表位置和3只三相电能表位置，并提供2只采集器位置和2只集中器位置，通过不同的连接线配置测试所需的应用环境，通过软件控制信号源的电压、电流、相位，测试软件通过GPRS无线公网对集中器抄读电能表运行数据，完成集抄系统实际运行方式的测试。
3．2 虚拟运行方式
检测装置用软件模拟现场运行的电能表，通过集中器、采集器与虚拟电能表进行通信，虚拟电能表的数据通信协议遵循DL／T645规约。完成集抄系统虚拟运行方式的测试。
虚拟电能表硬件部分，通过共6个串行口与外部进行数据交换。其中2个串行口转换成RS485接口用于模拟台区总表，接人到集中器台区总表接口；2个串行口转换成RS485接口用于模拟用户RS485电能表，接入到采集器的RS485口；另2个串行口分别通过青岛东软的PRO-II型抄控器和北京晓程的DEMO-PL3201调试器转换成两种不同的载波接口，用于模拟用户载波电能表，接入到集中器的电源线。
用虚拟电能表软件包模拟l至n块电能表，通过当前调置的电压电流和相位值，缩放比率，起始时间等参数自动进行走字。
试验时发送消息，调用计电量子程序，计时终止时，再发送消息，关闭计电量子程序，如果是运行期间跳过某个阶段，只需再加送一次结束时间，虚拟电能表会自动计算跳过的某个阶段的电量，并实现电量的累加，使得在现场需运行很长时间，在虚拟电能表模块可以在较短的时间内完成。还可以通过时钟加速运转方法进行加速走字，加速的电量自动计算更新。
4 结束语
检测装置提供集中器上行通信、集中器下行通信的通信方式。
参考文献：
1丹梅 ；自动抄表系统帧中继技术及其实现 [期刊论文] -仪表技术2002(01)
第8篇
英文名称：Semiconductor Optoelectronics
主管单位：信息产业部
主办单位：中国电子科技集团第四十四研究所
出版周期：双月刊
出版地址：重庆市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1001-5868
国内刊号：50-1092/TN
邮发代号：
发行范围：
创刊时间：1976
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
第9篇
关键词：量子定位 量子纠缠 Hong-Ou-Mandel干涉
中图分类号：TN918 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0007-02
Abstract：For the traditional satellite navigation and global positioning system， the positioning accuracy is limited by the energy and bandwidth of electromagnetic pulses. With the development of quantum mechanics， laser pulses are used to replace the electromagnetic pulse signal and realize a high positioning precision approximating the physical limits because of their quantum entanglement properties， which is named as“quantum positioning system”. To describe the basic principle and characteristics of the quantum positioning advantages， while its key technologies and the broad application prospect in the future are analyzed as well.
Key Words：Quantum Positioning；quantum entanglement；Hong-Ou-Mandel interference
卫星导航定位技术以天基人造卫星为基本平台，能够为全球海、陆、空、天各类军民用载体提供全天候、二十四小时连续不间断的高精度三维位置、速度和时间信息。目前技术成熟的卫星导航定位系统，包括美国的全球定位系统（Global Position System，GPS），欧洲导航定位卫星系统，我国的北斗导航系统，广泛应用于交通导航、卫星授时应用、应急指挥、民用水情测报服务等，发挥了非常重要的作用。
虽然GPS在导航定位领域获得了前所未有的成功，但仍然存在以下几个方面的问题。
（1）定位精度仍然不够高，系统体制仍存在着物理极限。因为GPS定位的原理是通过重复地向空间发射电磁波信号，检测电磁波到达待测点的时间延迟来实现的，这种以经典物理学为基础的方法受到所能实现的可利用功率及带宽的限制，其测量精度很难获得进一步的提高。此外，电磁波信号受到电离层和对流层的干扰，特别在城市、山区等复杂自然环境下，由于高层建筑、树木等对信号的影响，会导致信号的非直线传播，从而使得不同环境下的导航效果具有比较大的差异。
（2）保密性较差，美国斯坦福大学设立有一个专业实验室，主要截获并分析全球所有的卫星信号，华裔学者Grace Xingxin Gao在2008年的博士论文《Towards navigation based on 120 satellites： analyzing the new signals》，较为详细地阐述了卫星信号的跟踪与破译方法，虽然不能确信是否能够破译所有的伪随机码，但至少是可以部分破译的。
（3）抗干扰能力差，与其他传感器系统相比，GPS信号强度很弱，因此更加容易受到电磁干扰，使基于GPS的导航系统存在稳定性漏洞。
由于存在着这些缺陷，美国投入巨资完善并发展GPS系统。基于量子技术的量子定位系统（Quantum Positioning System， QPS）作为一种定位精度高、保密性能强的导航定位技术，就是其发展重点之一。量子定位的概念最先是由美国麻省理工学院研究人员于2001年提出，其与传统定位系统的本质区别在于所采用信号的不同。传统定位如GPS系统采用的是基于重复发送电磁波脉冲测量信号达到时间，通过计算得到距离信息，而量子定位系统采用的是具有量子特性的光子脉冲。利用光子的微观量子特性，如量子纠缠和量子压缩态，量子定位系统就能够超越经典测量中能量、带宽和精度的限制，精度可接近海森堡测不准原理所限定的物理极限。
1 量子定位技术的关键技术
1.1 量子定位系统的原理
量子定位技术利用具有量子特性的激光脉冲，取代传统GPS的微波信号来实现精确定位。区别于微波信号的长波长波束覆盖宽，激光的波长很短指向性很高，卫星与用户间的传统同步方法不再适用。因此量子定位系统的定位不应是取代现有GPS，而是与GPS相结合，实现安全高精度的定位目的。通过对量子定位技术原理的研究与优选，提出具有实用性的量子定位系统体系架构以及面向用户的应用模式，才能将量子定位系统推广应用。
量子定位系统由量子纠缠态光源、HOM干涉测量部分以及系统控制部分组成，其基本原理与关键特性如下。
（1）高性能量子纠缠态光源。在光与非线性晶体相互作用的过程中，能够产生一种非线性光学效应，这种效应一对低频率光子具有很强的量子纠缠、关联和非定域特性，可实现时间和空间上的高精度测量。作为光源，光子纠缠态的纠缠纯度、退相干时间对系统性能将产生巨大的影响。
（2）高稳定HOM干涉测量与处理。在量子力学的Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉中，由于双光子的纠缠特性，干涉是不可区分的双光子整体态。当两个光子在时域上同时到达分束片上时，双光子态不可区分，此时干涉出现，两个探测器的计数出现强的反关联。反之，当我们改变一条链路中的延时，致使复合计数出现强的反关联时，即可知道此时两个光子在时域上不可区分。这正是利用HOM干涉实现量子定位系统的基本原理。
（3）高精度ATP与时间同步技术：在单组基线的系统中，需通过改变可控反射模块来实现基线与待测点r0之间建立稳定的光链路。二者的精确指向将影响到最终定位的精度，因此对反射模块的反射角度需要进行反馈控制。在利用参考光实现对于待测点ATP（获取、跟踪、瞄准）之后，定位过程将通过精密调整延时并观测探测器的复合计数来实现。
1.2 量子定位系统与量子保密通信的结合技术
原理上，量子定位系统与量子保密通信都是基于量子纠缠态的分发与后处理。因此，在同一套系统中实现两种功能具有可行性。研究在量子定位过程中引入量子保密通信的技术，实现对交互信息的保密处理，提高量子定位系统的安全性。两者相结合，能够充分发挥量子定位系统技术优势的方法，能有效提升量子定位的使用程度，是未来量子定位系统的一个应用方向。
1.3 大气、重力场环境的干扰校正技术
与GPS类似，为了实现宽覆盖、全天候工作，星载平台将是未来量子定位系统走向实用化的最佳平台。对于LEO低轨卫星等自由空间传输的星地链路而言，大气的损耗、湍流、散射，重力场对于授时的影响都是系统中必须考虑的因素，必须通过对环境的建模与仿真，分析对信息传输链路的影响，以实现量子定位系统的校正。
2 量子定位技术的发展前景
量子定位技术作为一种不同于传统GPS的新型精确定位技术，是量子光学和通信导航技术相融合的典范。这项技术的深入研究，能为下一代高精度导航系统提供量子水平的定位精度。特别是在以下两个方面。
（1）量子定位系统技术理论和工程实现将促进电子信息系统进入量子时代。
随着信息化社会的发展，未来将逐步进入量子的时代。在量子领域的实用化进程中，高性能、大规模的量子设备（如星地量子保密通信、量子计算处理芯片、高性能纠缠源）已逐步面世。这也为量子定位技术逐步实用化提供了良好的基础。
（2）量子定位系统与量子密码技术的结合是未来实用化的最佳途径。
目前量子密码是目前最具有实用性的量子技术。将量子定位系统与量子密码技术相结合，扩展研发系统的功能，改善系统的安全性与抗干扰性。这对于军用安全电子以及电子对抗装备意味着创新的实现。同时作为一种全新的交叉领域的产物，针对量子定位系统技术的深入研究和实际系统研制，将大力促进我国在量子领域、激光通信等相关学科的快速发展。
第10篇
关键词：非经典计算；算法设计与分析；智能科学与技术
1背景
智能科学与技术是人工智能方向的重点交叉学科，是一个包含了认知科学、脑科学、计算机科学的新兴学科。按照教育部学科专业目录，智能科学与技术是一级学科计算机科学与技术下的二级学科。如何在4年的本科教学过程中，既立足于计算机学科内容，又突出智能专业的特点，体现该专业区别于计算机科学专业的特色，培养一流的智能人才，是众多智能专业积极探索的问题。
本着帮助学生建立宽广厚实的知识基础，使学生将来能向本专业任何一个分支方向发展，并能掌握本学科发展的最新动态和发展趋势，深刻领会本学科与其他相关学科区别的目标，厦门大学智能科学与技术系于2012年合理调整了专业培养方案，制定了一套突出专业特色和个性的教学大纲，课程体系分为学科通修课程、专业必修课程、专业选修课程。其中，专业必修课程细分为智能基础类课程、软件理论类课程及硬件基础类课程3个不同类别。在智能基础类课程中，开设非经典计算课程。该课程是厦门大学智能科学与设计系最具特色的课程。
该课程以软件理论类课程算法设计与分析为先导课程，在本科三年级的第一学期先讲授算法知识，在同一学年度第三学期讲授非经典计算的内容。教师首先介绍经典算法设计与分析中的各种传统算法，借由经典算法发展过程中遇到的困境问题引出非经典计算的内容，前后呼应，有助于学生在智能计算上获得完整的系统学习。
2非经典计算在智能科学与技术专业本科教学算法体系中的地位
算法设计是智能科学与技术专业中的核心内容。本科专业4年的专业教学计划由4门核心课程构成算法体系的主线，包括高级语言程序设计（本科一年级学科通修课程）、数据结构（本科二年级方向必修课程）、算法设计与分析（本科三年级方向必修课程）、非经典计算（本科三年级方向限选课程）。这4门课程的教学内容和组织结构完整地构成了算法体系结构。以图灵奖获得者、pascal之父Niklaus Wirth提出的著名公式为参照，即Algorithm+Data Structures=Programs，算法体系以培训计算机方向学生掌握编程能力，独立完成分析问题、设计方案、解决问题的综合能力为主要目标；在这个体系中，程序语言是基础，数据结构是内涵，算法是框架。
在算法体系中，这4门课程以循序渐进的方式展开，注重对学生算法思维的培训。
（1）高级语言程序设计讲授的是c语言程序设计，通过对C语言的详细介绍，让学生掌握程序设计方法和编程技巧。作为初始启蒙课程，选择C语言作为程序教学语言，是因为C语言的使用广泛，拥有严格完整的语法结构，适合教学。
（2）数据结构重点讲授各种常用的数据表示逻辑结构、存储结构及其基本的运算操作，并介绍相关算法及效率分析。教师通过在一年级对包括C语言在内的其他程序设计过程的训练，加人对数据结构中各种数据的逻辑、存储结构的表示和运算操作，从数据结构的角度阐述典型算法，并简单介绍算法的效率分析，这是对程序设计训练的进阶内容。
（3）算法设计和分析主要介绍算法设计与分析的基本方法以及算法复杂性理论基础。我们在本科三年级引入算法设计与分析课程，从算法的抽象角度总结和归纳各种算法思想，包括递归与分治法、贪心法、动态规划法、回溯法、分支定界法、高级图论算法、线性规划算法等，最后阐述算法复杂性的分析方法、NP完全性理论基础等计算复杂性的基本知识及完备性证明概要，重点阐述算法思想，从复杂性角度比较和分析不同的算法。上述（1）、（2）和（3）的内容构成了计算机学科通用算法体系的教学过程。
（4）非经典计算主要讨论何为计算的本质以及经典计算在计算能力上遇到的困境，以此为契机讨论自然计算――生物计算、集群计算、量子计算等内容。算法设计和分析的最后一个章节是对算法复杂性的分析方法及NP完全性理论基础的介绍，不可避免地会讨论到现代电子数字计算机体系在计算能力上的瓶颈以及由NP完全问题（Non-deterministic Polynomial），号称世界七大数学难题之一的经典问题，引出对经典计算机体系的深层思考，进一步引导学生思考如何解决计算能力的瓶颈问题。这是教师设计非经典计算课程的出发点，也是对算法体系更完整的补充和更深层次的探讨。
此外，我们还需要对授课学期选择进行考虑。厦门大学实行三学期制度，在第三学期内开设的课程大多是实践类课程及前沿技术介绍课程。在本科三年级的小学期阶段，学生基本完成了智能专业大部分必修课程的学习，拥有了一定的计算机基础和学科素养。这时，依赖学生已经具有的数据结构与算法的基本知识，可以将学生的学习引向如何理解计算的本质；再从计算本质出发，由易到难，介绍采用非计算机的不同计算媒介和方法，例如DNA计算、元胞自动机、集群计算等知识，结合计算机模拟程序加深认识。在逐步加深学生对非经典方法计算的理解之后，再引入量子信息与量子计算。至此，智能专业关于算法体系的整体构建已基本完成。
3非经典计算课程内容大纲
非经典计算课程的主体课程内容以专题形式展开，分为5个部分。
第一部分：计算本质。从什么是计算人手，列举各种计算的形式，由数字的计算到命题的证明，由数值计算到符号推导，引出计算本质的广义定义，“计算是从一个符号串f变换成另一个符号串g”，即从已知符号（串）开始，一步一步地改变符号（串），经过有限步骤，最后得到一个满足预先规定的符号（串）的变换过程；进一步展开对什么是计算、什么是可计算性的讨论，展开介绍计算理论上4个著名的计算模型――般递归函数、λ可计算函数、图灵机和波斯特系统；最后归结到丘奇・图灵论点。以上是第一条主线，第二条主线从计算复杂性角度人手，讨论在经典算法中难解决的NP完全问题，提出在经典计算体系中随着输入数据规模增大而难以计算的瓶颈，从而引发学生对于经典计算的思考。
第二部分：智能计算机的发展。这个部分主要讨论计算机硬件的发展历史，即从原始时期的计算工具，到现代计算机的4个发展阶段：史前期、机械式计算机、机电式计算机、电子计算机。教师从模拟型计算机到数字型计算机，阐述冯・诺依曼关于计算机五大基本组成对现代计算机体系结构的影响及其带来的限制；从硬件角度提出非经典计算机的讨论，鼓励学生对现代智能计算机硬件进行调查。
第三部分：DNA计算。主要阐述DNA计算的基本原理，并以旅行商问题为引子，展开经典计算难解决问题的讨论，重点介绍第一个由DNA计算模型解决的问题――L.Adleman构建的7个节点的DHP，并着重指出DNA计算潜在的巨大并行性和待研究的问题；然后介绍R.Lipton用DNA实验解决的另一个NP问题――可满足性问题（SAT）；最后将DNA计算与软计算结合，阐述粘贴模型以及DNA的软计算模拟与遗传算法的对比。对于DNA计算强大的并行性，以具体的算法实例加以详细阐述和说明，教师应指出分子计算的优缺点以及在计算能力上的巨大潜力。
第四部分：细胞自动机和集群计算。这个部分主要讨论群体计算，一方面，从细胞自动机的形式化阐述及其所带来的哲学意义出发，描述细胞自动机在计算机交叉学科上的运用；另一方面，介绍集群计算，以欧盟“蓝脑计划”为出发点，阐述如何从硬件体系和软件体系上用计算机架构类神经元的协同合作方式。
第五部分：量子计算。从基本的量子力学知识开始，完整阐述量子计算的基本概念、量子信息、量子计算机和量子通信。量子计算机的构建除了要包含最基本的操作外，还需要介绍基本的量子计算机体系结构、计算载体等知识，加深对量子计算的理解，最后介绍的量子通信。这种已经应用在实际生活中的量子计算，更贴合实际。
以上5个专题，结构清晰，分工明确。第一部分讨论经典计算的困境，第二部分讨论经典计算机的发展瓶颈，从第三部分开始，引入非经典计算模型，分别从生物学和计算机科学的交叉学科DNA计算、细胞自动机和集群计算、量子计算3个方面进行学习。5个专题，完成了对非经典计算中前沿热门计算模式的阐述，引导了学生对于前沿学科的认识和思考。
4非经典计算课程授课方式
本课程属于本科三年级第三学期的课程，授课除了上文提到的内容之外，另一个更重要的方面是引导学生对学科前沿以及热点内容的跟踪和思考。因此在教学方式上，我们采取了教师授课及学生调查报告相结合的形式。教师上课对应课程的基本内容，学生调查报告对应学科前沿跟踪与思考。
5个专题内容的授课经过了如下设计。在每个专题的授课结束后，布置相关专题内的一些热点、难点问题供学生课后查阅、讨论和思考。每个专题由学生自主报名，学生需要对相关内容进行跟踪，查阅近5年的科技文献，总结出论文综述，并准备10分钟左右的课堂报告，教师针对课堂报告指出相关的问题，由学生课后进行进一步的思考和再次的文献查阅，形成最终报告后提交课程论文。
这样的课程设计安排，可以很好地实现教学相长。在学生方面，促使学生除了上课听课，必须主动参与文献的查询过程，主动对授课内容或延展部分的概念进行思考。由于提供给学生选择专题的自由，所以也可以大大提高学生的积极性，让学生可以从感兴趣的角度对本门课程涵盖的内容进行调查，从而获得更加深刻的上课体验。最后，由于每个学生选择的题目必须提前汇总，不能与别人重复，所以在其听取其他学生的报告过程中，学生可以更广地拓展自己的知识面。对于授课教师而言，能够保持对该门课程研究现状的实时性跟踪，更加全面地更新课程内容，还可以将学生查阅的重要理论和知识补充到课程基本内容中，同时促进教师与学生之间的互动，活跃课堂气氛，提高教学质量。
5关于非经典计算课程的几点思考
课程从厦门大学智能科学与技术系建系之初开始构思和授课，在授课过程中不断调整教学内容和课程设计，紧紧围绕学生的反馈完善课程建设。关于非经典计算课程的几点教学经验可以总结如下。
1）增加课时，优化对课程设计的安排。
2015年开始，由于学科教学计划的调整，非经典计算课程由最初的20课时拓展为30课时，集中在本科三年级第三学期进行讲授，一共5周，每周6课时。课时安排上，除了增加教学内容，更加强了对学生的文献查阅和报告部分的考查。在论文报告环节，争取做到有目标、有指导、有结论、有总结。学生所做的报告除了在初始选题阶段要有区别之外，还要求有一定的文献查阅难度。从选题确定，到针对报告指出具体的问题，要求学生根据教师指出的问题进行进一步的思考和资料查阅，最后形成论文。这样的安排贯穿整个课程的全过程，学生的参与度获得了极大的提高。对于教师而言，在学期末总结学生所做的报告内容，并增加本门课的知识点覆盖程度，对教学也有比较大的促进作用。
2）课程考核方式上的设计。
非经典课程属于必修课程，在考核方式上除了提交论文外，也必须要有必要的考试环节。在考试环节中，主要考查学生对教师上课内容的理解。在具体授课中，教师从经典计算到非经典计算进行讲解，也从算法角度给出了非经典计算强大计算力带来的改变，既延续了经典算法课程中对算法的介绍和讨论方式，又对比了典型问题在经典算法和非经典算法中的不同解决方式。这样的授课内容作为对算法体系基本知识点的考查，以闭卷考试内容来设计，是十分合适的。课程延展部分的开放知识点由学生的论文及报告内容进行评分衡量。最后，我们将两个部分的成绩作为本门课程的最终成绩。
3）课程教材的选定。
由于本门课程是厦门大学智能系的特色课程，所以国内并没有合适的教材作为授课使用。在积累了几年的教学经验后，我们准备着手进行教材的编写。如何选定更加合理的专题、更为广泛而前沿的知识，这关系到智能专业对这门课和教材的全局考量。
第11篇
1微信推送内容的选择和加工设计
1．1推送期刊科技论文
1．1．1根据论文选题进行选择性甄选推介
与科技期刊刊载的科技论文不同，借助微信平台推送期刊的科技论文时，编辑需要具备用户思维、大道至简思维和跨界思维，甄选科技论文的选题，即判断其是不是期刊报道的专业范围内的热点问题，是不是易于编写成科技期刊微信阅读群体易于接收的微信阅读素材，是不是立足于期刊专业领域、且涉及交叉学科，易受广泛关注的跨界内容。对于一些具备上述选题特点的论文，在期刊微信公众号推介论文全文的方式对其公众平台关注用户有很强的吸引力。对于此类论文，可以通过技术处理首先将源文件转换为适合数字出版的XML格式，然后再转换为适合手机阅读的HTML文件，此类文件在界面展现方式、文件大小等方面都具有特别突出的优势，而且能以目录的形式进行浏览和内容定位，特别适合手机阅读。
1．1．2论文标题、摘要和图文等的加工
此外，科技期刊论文内容的专业技术性较强且比较长，而微信平台有其特有的信息传递和接收特点，因此借助微信平台推送期刊科技论文时，期刊论文内容的加工设计至关重要。在信息量繁杂多变的互联网时代，标题的吸睛度直接关系着微信内容的点击率和转发率，因此在推送科技论文时，标题宜言简意赅，突出核心亮点。大道至简，简单即流行就是这个道理。在具体题目的加工时，有如下技巧，比如一些陈述性标题可以变换成问答句，一些解决生活实际问题但科技名词较生僻的科技论文还可以在经原创作者同意的前提下调整成科普些的标题，以更好、更快地拉近期刊与阅读群体的距离，促进传播，从而巩固和扩大期刊品牌形象。此外，在经原创作者同意的前提下，再次对微信推送论文摘要进行改写也十分重要。科技论文的摘要一般遵从目的、方法、结果、结论四要素的原则撰写。而微信推送论文时，阅读群体先进行的是浅阅读，因此讲清研究的来龙去脉以及作者团队的研究方向和成果往往是阅读群首要关注的。在微信推送论文的摘要加工环节，建议将研究的背景、意义以导读的方式展开，再配以精选的、必要的图表、视频和音频内容以及作者团队的生活照，既简练、多元、高效地展现了原创作者的研究内容和核心观点，又拉近了作者群和阅读群之间的距离，还会对期刊的推介和引用带来益处。在微信论文的推送中，图片的作用也不容小觑。恰当的与文字呼应的图片，可以高效地突出文字想要表达的内涵，使人在阅读文字时快速产生相应的视觉联想。为了固化读者群对期刊推送论文的印象，可以将科技论文推送固化成一个微信栏目，如“优文荐读”“好文快报”等，并在每次推送时，固化此栏目的背景图片，就像知名广告宣传画一样，以图文配合的方式固化和提升期刊品牌形象。
1．2为期刊关注群体提供信息服务
结合《电力信息与通信技术》期刊微信公众号两年来的运营经验，笔者发现科技期刊微信平台不但可以成为多维度承载和传播科技成果的窗口，还逐渐成为为期刊关注群，尤其是作者群、读者群和专家群的提供信息服务的平台。《电力信息与通信技术》就是在实践中，立足期刊报道的专业领域，通过科技论文集锦、期刊近期策划重点、专业领域会议信息和通知、提供最新行业资讯和学科知识、科技论文写作知识和投稿须知等提升期刊品牌形象和被关注度的，吸引优质稿源的。
1．2．1科技论文集锦
科技论文集锦，往往是对期刊报道范围的一个热点分支进行重点宣传。这种论文集锦针对性强，阅读群体集中，因此如果能结合专业会议应景、定点地向与会专家推送，对期刊品牌提升效果显著。比如，《电力信息与通信技术》的主办单位中国电力科学研究院于2017年3月9日召开了电力大数据技术研讨会，《电力信息与通信技术》争取到此次会议的独家媒体支持工作。会前，编辑部汇编整理了2014～2017年期刊刊载的大数据相关论文，制作成HTML文件，以大数据论文集锦的方式集中而有针对性地推送给与会专家，获得了较好的论文点击率，也受到了与会专家的好评。
1．2．2期刊近期策划重点
2016年起，《电力信息与通信技术》邀请不同领域的业内专家为栏目特约主编，陆续开辟了“虚拟现实”、“电力大数据”、“电力物联网”、“量子通信”、“人工智能”等多个热点前瞻的专栏，并在微信平台专栏征稿通知。从微信公众号专栏的点击率看，选择期刊报道范围内的热点话题，及时开辟专栏有助于吸引和聚拢优质稿源。同时，通过邀请栏目特约主编的方式，既能更好地提升领域内专家的知名度和影响力，回馈支持期刊工作的专家学者，也能给特约主编在其朋友圈分享以及定点邀约稿件带去方便。
1．2．3科技论文写作知识和投稿须知
关注期刊微信平台的阅读群往往是有投稿需求的。面对这一需求，适时开辟便于阅读、易于理解、适合传播的科技论文写作知识和投稿须知，能更好地体现期刊服务意识，拉近期刊与阅读群的距离。比如《电力信息与通信技术》在微信平台创建之初就开辟了“投稿那些事儿”栏目，编辑以略带幽默而通俗的语言，图文并茂地道出作者写稿的重点、投稿的技巧等，因语言简单明了，通俗易懂，受阅读人群广泛关注。
1．2．4学术会议专家PPT
科技期刊编辑除了编审稿件、积累和跟踪专业知识和热点动态，还会经常参加学术会议，以开阔学术视野，结识学术专家。因此在参加学术会议时，留心与期刊报道重点相关的学术报告，积极与报告专家联络并获得其PPT权，既可结识学术专家(或与专家深度交往)，还可为其提供宣传服务，并通过在期刊公众号其学术报告PPT给期刊公众号增粉，实现多赢。分析《电力信息与通信技术》微信平台几次阶跃式增粉的数据发现，重大学术会议知名专家学术报告PPT很受期刊微信平台微信群体的欢迎，是给期刊微信平台增粉的好方式。
1．2．5专业范围相关的会议通知
随着科技期刊微信平台运营的积累和粉丝数量的增多，其渐渐会对期刊品牌有辅助支撑作用。因此，在一些专业对口的学术会议中，科技期刊应该多与会议主办方沟通，阐明科技期刊拥有的专业人群资源，最好能使科技期刊成为学术会议的媒体支持。这样，会前可帮助其会议通知，会后可尽快与会专家热点学术PPT，既提升会议的影响力，也提升期刊品牌影响力。
1．2．6期刊编委或审稿专家的书讯
科技期刊的编委和审稿专家往往是业内知名专家。在让编委和审稿专家为期刊审稿、组稿、期刊品牌建设出谋划策的同时，期刊微信平台也给这些专家提供了一个宣传其适合微信宣传的研究成果的好机会，比如专家在期刊的论文、专家近期出版的书讯及其研究团队的资质介绍等。这些宣传素材往往很受业内学术圈关注，因而也是科技期刊微信平台通过做好信息服务，从而助力期刊品牌提升的好方法。
2期刊微信平台增粉渠道和时机的把握
总结《电力信息与通信技术》微信平台运营经验发现，借助为专业学术会议提供媒体支持，通过期刊微信平台向业内同行会议通知与会专家学术报告PPT是期刊快色增粉的好方法。同时在重大学术会议期间，适时推出期刊与会议专业相关的适合手机阅读的HTML论文集锦，也是助力提升期刊品牌影响力的好时机。另外，科技期刊编辑还应主动思考，本着为读者、作者和专家服务的宗旨，积极开拓微信平台栏目内容和形式，激活和发掘好科技期刊微信平台的宣传价值，助推科技期刊健康发展。
第12篇
1995年5月22一26日,在美国马里兰州巴尔的摩召开的第15届“激光与光电子学(CLEO)”和第5届“量子电子学与激光科学(QELS)”会议,是世界规模最大的激光一光电子一量子电子学领域的重要的国际会议。本会议一个特别新的内容是激光在生物学与医学上的应用。同时,还举办了一个庞大的技术展览会,展览了许多与生物医学有关的新产品。会上千余篇,内容主要侧重固态与半导体激光器、非线性光学、超短脉冲激光光源、激光在医学生物学中的应用等。这些论文反映了近年来激光科学技术的进展,现分述如下。
1半导体激光
十分引人注目的是半导体激光器件研究方面的成果。其中有关新材料及其处理过程,器件工作物理机制,器件的设计思想,器件工作向短波段的延拓等,都有很大的发展。光子带隙、半导体量子电子学的理论和实验研究逐步使量子阱异质结激光器迈向实用阶段,并导致光学和光电子学用的量子阱器件以及超短脉冲半导体激光器和高速光探测器件的迅速发展。这对推动高速通讯的发展是十分重要的。垂直腔面发射激光器(VCSEL)的功率转换效率已经高于50%,阑值电流200拼A,工作体积7只7(拜m)2;半导体纳米结构材料已经可以制作出微腔激光器。一个10nm的腔体可产生1000nm波长的窄频带辐射。可见区,特别是蓝绿波段半导体激光器研制令人鼓舞,一旦进入实用阶段,势必剧烈改变小功率可见区激光器销售市场的状况,并将大大扩展激光在科技和生活领域的使用范围。长波可见段630nm,650nm和670nm的红色激光二极管(LD)制作成本较前两年已大大下降。目前可以预感到:在激光显示、激光准直、激光印刷、激光医学生物学应用等方面,半导体红光激光二极管将会迅速占领氦氖激光器的原有市场,取而代之。与此有关的蓝色发光二极管(LED)已开始以远较红、黄、绿色发光二极管高昂的价格投放市场(随着技术改进,将很快降低成本),形成了大型彩色显示屏幕蓬勃发展态势。在半导体激光领域,近年备受关注且影响着该领域进一步发展的课题是半导体纳米结构和微腔以及在这类器件中的相干现象的研究。
2固体激光
迅速发展的另一领域是固体激光器。近两年,明显看到:纤维激光和波导固体激光,可调谐固态激光,特别是用半导体激光二极管阵列泵浦的“全固态化”固体激光器的实用化,将可以达到许多目的:相对廉价、稳定性好、寿命长、波长可调谐范围宽、脉冲宽度窄,还可以具有优良的空间分布光束质量等。因此,具有广泛的应用价值。它已开始取代优质、高功率的气体激光器,用于微束打印和数据存储。尤其值得一提的是:“全固态化”的钦宝石激光器,在连续操作时.波长可调谐范围甚宽(从600~1100nm),功率很易达到瓦级水平。在锁模脉冲运转时,可以产生自锁模,脉宽达数十飞钞,平均功率已达瓦级。如此一来,再配合非线性频率变换办法,可以把激光波段扩展到很大的范围。再加这类激光器的装里有牢靠、调节简便的优点,可以做成车载、机载系统。显然,在不远的将来,有可能由它淘汰染料激光。
3非线性光学
非线性光学领域的论文最为吸引人的是一些新的无机或有机光学材料的诞生和应用。目前从紫外到中红外的实用的光学参童振荡器已商品化。此外,与高速信息公路有关的孤子激光产生和传翰问题,其成果已陆续投人实际使用。
4超短超快激光
会议中研讨的一个特殊领域是超短脉冲激光的产生与测量及其在电子学、医学、成象和超快过程控制方面的应用。钦宝石的锁模飞秒激光装置以及光纤激光器的锁模是与当前研究超短光脉冲发生技术的热点。其中有关的机理与技术已趋成熟,将会很快开辟通信、化学、生物学的应用。
5激光生物医学应用
这次会议的一个新颖论题是:激光在生物医学领域的应用。看来,由于激光技术装置的稳定、成熟、易于操作、价格下降以及其特有的难予取代的优点,将很快渗入生物学研究。以及极其审慎的临床医学应用领域。其中成效特别显著的一个方面是激光诱发荧光技术应用于细胞动力学的数字显微成象和生物学过程监测。高速时间分辨荧光光谱技术已开始成功地用于临床医学诊治。
第13篇
会议开幕式由学会常务理事、中国科学技术大学韩正甫教授主持，中国科学技术大学副校长朱长飞、安徽省委办公厅副主任、省密码管理局局长徐飞、中国科学院院士郭光灿分别致辞，开幕式还安排了学会会士颁证仪式，在欢快的乐曲声中，蔡吉人、郭光灿院士为中国密码学会首批7位会士颁发了会士证书。
本次会议就密码学的理论和应用进行了广泛的学术交流，重点讨论密码学理论方面的前沿进展，内容涉及密码学各研究领域，包括：基础算法和理论、对称密码、公钥密码、量子密码、数字签名、信息隐藏与水印等。这些论文反映了我国当前密码学的研究动态，也展现了我国密码学研究与应用的实际水平。
为提升中国密码学会年会的整体水平，也为了给参加中国密码学会年会的国内学者提供良好的学习交流机会，大会还特别邀请了6位国内外知名的密码学家进行演讲并回答现场提问。图灵奖获得者，以色列魏茨曼科学研究所教授、著名RSA算法创始人之一Adi Shamir，作了题为“Improved Attacks on Multiple Encryption”的报告，该报告介绍了一种新的针对多重加密的攻击方法；中国科学院软件所张振峰研究员的报告题目为“Proxy Re—encryption： Strong Security， Efficient Construction and Non—interactive Opening”；中国科学技术大学的李宏伟博士介绍了量子密码安全性相关研究的思路和最新进展；来自丹麦工业大学的Christian Rechberger教授作了题为“Cryptanalytic ideas applied to AES and SHA”的报告；威斯康星大学（密尔沃基）的许光午教授讨论了数论和代数中许多优美的思想和构造在密码设计、分析和算法中的应用；清华大学白国强教授回顾和总结了利用集成电路技术实现密码算法的历史和现状，介绍了当前利用集成电路技术实现密码算法时所面临的挑战和主要问题，并对新技术突破性的发展将如何影响密码学发展提出自己的看法。
本次会议首次增设了自由讨论环节，让密码学界特别是青年学者们有一个自由发表自己观点和见解的场合，可以说开辟了一个自由学术讨论的环境，对学术新人的成长起到了很好的推动作用。
本次大会不仅重视理论的创新，也同样重视实践和应用，在中国密码学会领导的支持下，大会不仅得到了承办单位中国科技大学的全力配合，更得到了协办单位国网电力科学研究院通信与用电技术分公司和北京中电华大电子设计有限责任公司的大力支持。两家企业也在会上展示了密码学在产业和市场应用方面的经验、成果，并指出了面临的难题和密码学应用研究的新方向。这些创新环节也都得到了参会者的肯定。
会议休息期间，主办方还组织参会代表参观了中国科大校史馆、少年班以及合肥市内著名景点包公祠、李鸿章故居等，宣传了中国科大的文化和理念以及合肥的人文历史，给每一位参会者留下了深刻而美好的印象。闭幕式上，裴定一理事长就中国密码学会的年会改革方案做了详细的说明，高
度赞扬承办单位中国科学技术大学的优质组织和服务，为年会优秀论文颁发了证书，并宣布下一届年会承办单位为福州大学。
第14篇
6月24日早晨，马里亚纳海沟上方的“向阳红9号”指挥厅收到信号：“蛟龙”号下潜至7020米，新的世界纪录诞生了！它成为世界上第一个突破7000米深度的作业型载人潜水器。
要知道，2002年6月，“7000米载人潜水器”列入国家863计划重大专项时，中国研制过的潜水器最深才不过600米。
10年前，中国科技促进发展研究中心曾起草一份《2003年技术预测报告》。这份报告指出，当时各领域的75项关键性技术中，中国落后国际先进水平610年的有3项，落后5年的有66项占所有项目的92%；而处于先进国家同等水平的技术只有5项，比如TDSCDMA技术等；领先国际水平的只有一项：中文信息处理技术。
10年过去，中国科技力量悄无声息地从第二集团赶超到第一集团，甚至占据了世界数一数二的位置：2011年中国研发人员总量世界第一、SCI论文数量世界第二、发明专利申请量世界第二、高技术产业增加值世界第二、高技术产业出口额世界第一……
中国人在科技赛道上奋力赶超从高速铁路到水稻育种，从超级计算机到干细胞研究，一些项目已经具备“摘金”的实力。科技投入力度不断增加的同时，中国在许多领域已开始领跑世界。
明星技术成就，带动经济腾飞
2008年，一家名字让西方人觉得陌生的公司“华为”，占据了专利合作条约（PCT）申请量榜首，让很多人感到吃惊。几年前，美国和日本的公司垄断这一榜单前列时，人们从未想过会出现一家中国公司。
很快，华为与中兴两家中国电信设备商，牢牢占据了之后几年PCT申请量的榜首位置。与此同时，中国电信公司的整体实力和全球竞争力与其专利申请量同步跃升。
“华为是中国迈向西方市场的路的缩影。”《经济学人》今年8月4日的封面文章评论说，“华为在欧洲赢得了过半的4G网络，并已经成为手机市场的强劲竞争者。”这篇文章判断说：“华为之后，还会有更多的中国公司陆续赶来。”
与此同时，中国主导的TDLTE增强型成为4G国际两大主流标准之一，这意味着中国在4G时代将领跑世界。
穿越低纬度、高海拔多年冻土地带，翻过海拔5000多米的“通天之路”青藏铁路的建成通车，显示了中国工程技术的实力。脆弱的生态、高寒缺氧的环境和多年冻土的地质构造三大世界性建设难题，被一一攻克。
在高速铁路建设方面，中国的进度之快更是引起了全球瞩目。2007年中国才开始运营高速铁路网络，但现在高铁长度已经是世界第一。高铁成了世界观察中国的一扇窗口。
在技术优势的鼓舞下，中国的铁路设备制造商在全球竞标。中国北车8月8日宣布，将向德国工业巨头西门子出售含其高铁技术的零部件。这是中国的高铁设备第一次出口欧洲大陆。
中国的特高压输电网，建设不到10年就具备了世界最高水平，创造了一批世界纪录。晋东南南阳荆门线路是世界上第一个投入商业运行的特高压交流输变电工程；向家坝上海特高压直流输电工程，则是世界上同类工程中容量最大、距离最远、技术最先进的。中国的成就，被国际大电网组织称之为“世界电力工业发展史上的重要里程碑”。中国未来将在特高压骨干网的基础上建立全国智能电网，目前在这一方面的投入已经超过了美国。
在LED和电动汽车等节能环保技术的研发和应用上，中国也毫无争议地位居世界领先位置。
“如果10多年前，国家没有对电动汽车、新能源、生物技术的部署，我们今天是无法站在战略性新兴产业这个舞台与其他国家同场竞技的。因此，我们现在就要面向未来的几十年，加强基础研究，实施量子调控、纳米、蛋白质、发育与生殖、干细胞以及全球变化等重大科学计划。下个5年以及未来，我们将在更多领域领跑。”科技部部长万钢去年面对媒体的表态，显示出中国实现科技赶超的信心和耐心。
重大科学工程，奠定领先优势
2010年，国际TOP500组织第36届世界超级计算机500强排行榜，“天河一号”位居第一。值得一提的是，当2006年国防科技大学研发团队开始向攻克千万亿次超级计算机系统进军时，国产超级计算机还未突破百万亿次。
中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”在湖南长沙甫一亮相，一连串的数据便令人震惊。中国也成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。
与之类似，“蛟龙”号也是中国科学装置赶超国际同行的一个缩影。10年前立项时，蛟龙研发团队手头没有资料、图纸，没有1000米级载人潜水器的任何经验。但他们潜心研究，克服种种困难，完成了预定的科学目标。如今，拥有唯一能够潜至7000米以下的同类装置，中国的深海探测实力大大加强。
不仅如此，正如中科院声学所张仁和院士所评价的，研制先进的科学装置也显著带动了相关领域的材料、工艺、设备制造水平。中国领先世界的基础建设投入，一部分就是投在了科学工程上。
中国的天文学家，曾经只能依靠国外先进望远镜的数据进行前沿探索。而2008年落成的LAMOST，则改变了这一历史。它是国际上口径最大的大视场望远镜，让人类观测天体光谱的数目提高到千万量级。自此以后，中国望远镜可以为宇宙起源、星系形成与演化、银河系结构、恒星形成与演化等领域提供数据。
2010年投入使用的“上海光源”，既是我国迄今建成的最大科学平台，又是领先世界的第三代光源。它具有投射出60多条光束线的能力，可以同时向上百个实验站提供从红外光到硬X射线的各种同步辐射光源。
今年7月10日，合肥的中科院等离子体物理研究所又重要消息：东方超环（EAST）超导托卡马克装置在今年的试验中创造了新的世界纪录超过400秒的高温等离子体；稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电。这标志着中国在稳态高约束等离子体研究方面走在了国际前列。
EAST是研究可控核聚变的重要实验装置，建造10年来，一直是世界上最成功的全超导非圆截面托卡马克装置。它以最短的时间获得高参数等离子体放电，效率之高让国际同行感到羡慕。
EAST的成功，只是中国近年来重大科学工程的一个缩影。10年来，中国科学工程建设速度之快，令世界科学界惊叹。
桂冠科研项目，赢得世界荣誉
“蛟龙”深潜和载人航天对接实验同一天获得成功后，中国科技发展战略研究院常务副院长王元评论说：“中国作为世界上最大的发展中国家，尤其需要战略高技术的支撑引领。深潜研究和深空探测，不仅是中国自身发展的需要，也是对全人类的贡献。”
过去5年，国家财政科技拨款达13408亿元。年均增速达23%。2010年，中国研发经费开支占GDP比重达1.5%，大大超出2002年的1.1%。
在科研投入超快增长的同时，中国的数学、物理、化学、材料、计算机和工程科学等学科水平也已进入世界前5名。在学科整体进步的背景下，一些突出的科研成就为中国赢得世界荣誉。
一只名为“小小”的老鼠的诞生，就为中国干细胞研究赢得了话语权。它是世界上首次利用“诱导多功能干细胞”，即iPS细胞克隆出的老鼠。
自2006年以来，iPS细胞成为干细胞领域的研究热点。在973计划和国家重大科学研究计划的支持下，几位上海科学家利用iPS细胞通过实验，成功获得了27只成活的健康小鼠，从而在世界上第一次证明iPS细胞的全能性。
这项研究的成功，成为中国生物学近年来取得的标志性成就。《自然》杂志在线刊发了这一成果，指出“在克隆研究的道路上，‘小小’接过了克隆羊‘多莉’点燃的火炬”。
在育种科学方面，中国科学家破解了水稻生长的“基因密码”，让这一人类赖以生存的古老农作物焕发出新的生命力。中国科学家从水稻基因组序列中找出了水稻高产优质、味美色香的关键因素，找出了一系列抗病抗虫、耐寒耐涝、抗倒伏等优良性状的遗传信息。产量、米质、抗性等多方面突破的超级稻新品种一旦问世，将是矮秆水稻和杂交水稻之后的又一次重大突破。
量子通信领域，中国也已经走在世界最前列。2004年以来，中国对量子纠缠制备与操纵的研究，屡屡被评为国际物理学的年度最大进展之一。2010年，中科大和清华团队成功地在16公里长度实现量子传输，证明了用卫星传输纠缠光子就完全可能实现，是量子通信技术走向实用的重要一步。
第15篇
论文摘要：针对郑州轻工业学院量子力学教学现状，结合“量子力学”的课程特点，立足于提高学生学习积极性和培养学生科学探索精神及创新能力，简要介绍了近年来在教学内容、教学方法、教学手段和考核方法等方面进行的一些改革尝试。
论文关键词：量子力学；教学改革；物理思想
“量子力学”是20世纪物理学对科学研究和人类文明进步的两大标志性贡献之一，已经成为物理学专业及部分工科专业最重要的基础课程之一，是学习“固体物理”、“材料科学”、“材料物理与化学”和“激光原理”等课程的重要基础。通过这门课程的学习，学生能熟练掌握量子力学的基本概念和基本理论，具备利用量子力学理论分析问题和解决问题的能力。同时，这门课程对培养学生的探索精神和创新意识及科学素养亦具有十分重要的意义。然而，“量子力学”本身是一门非常抽象的课程，众多学生谈“量子”色变，教学效果可想而知。如何激发学生学习本课程的热情，充分调动学生的积极性和主动性，提高量子力学的教学水平和教学质量，已经成为摆在教师面前的重要课题。近年来，笔者在借鉴前人经验的基础上，结合郑州轻工业学院（以下简称“我校”）教学实际，在“量子力学”的教学内容和教学方法方面做了一些有益的改革尝试，取得了较好的效果。
一、“量子力学”教学内容的改革
量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相去甚远，尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同，但它们之间又不无关联，许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。因此，在“量子力学”教学中，一方面需要学生摒弃在经典物理学习中形成的固有观念和认识，另一方面在学习某些基本概念和基本理论时又要求学生建立起与经典物理之间的联系以形成较为直观的物理图像，这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。此外，这门课程理论性较强，众多学生陷于烦琐的数学推导之中，导致学习兴趣缺失。针对以上教学中发现的问题，笔者对“量子力学”课程的教学内容作了一些有益的调整。
1.理清脉络，强化知识背景
从经典物理所面临的困难出发，到半经典半量子理论的形成，最终到量子理论的建立，对量子力学的发展脉络进行细致的、实事求是的分析，特别是对量子理论早期的概念发展有一个准确清晰的理解，弄清楚到底哪些概念和原理是已经证明为正确并得到公认的，还存在哪些不完善的地方。这样一方面可使学生对量子力学中基本概念和基本理论的形成和建立的科学历史背景有一深刻了解，有助于学生理清经典物理与量子理论之间的界限和区别，加深他们对这些基本概念和基本理论的理解；另一方面，可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解，有助于培养学生的创新意识及科学素养。比如：对于玻尔理论，由于对量子化假设很难用已经成形的经典理论来解释，学生往往会觉得不可思议，难以理解。为此，在讲解这部分内容时，很有必要介绍一下玻尔理论产生的历史背景，告诉学生在玻尔的量子化假设之前就已经出现了普朗克的量子论和爱因斯坦的光量子概念，且大量关于原子光谱的实验数据也已经被掌握，之前卢瑟福提出的简单行星模型却与经典物理理论及实验事实存在严重背离。为了解决这些问题，玻尔理论才应运而生。在用量子力学求解氢原子定态波函数时，还可以通过定态波函数的概率分布图，向学生介绍所谓的玻尔轨道并不是真实存在的，只是电子出现几率比较大的区域。通过这样讲述，学生可以清晰地体会到玻尔理论的承上启下的作用，而又不至于将其与量子力学中的概念混为一谈。
2.重在物理思想，压缩数学推导
在物理学研究中，数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具，教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。因此，在教学过程中，教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授，把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。对一些涉及繁难数学推导的内容，在教学中刻意忽略具体数学推导过程，着重于使学生掌握其中的思想方法。例如：在一维线性谐振子问题的教学中，对于数学方面的问题，只要求学生能正确写出薛定谔方程、记住其结论即可，重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。这样，学生就不会感到枯燥无味，而能始终保持较高的学习热情。
二、教学方法改革
传统的“填鸭式”教学法把课堂变成了教师的“一言堂”，使得学生在教学活动中始终处于被动接受地位，极大地压制了学生学习的主观能动性，十分不利于知识的获取以及对学生创新能力及科学思维的培养。而且，“量子力学”这门课程本身实验基础薄弱、理论性较强，物理图像不够直观，一味采取灌输式教学，学生势必感到枯燥，甚至厌烦。长期以往，学习积极性必然受挫，学习效果自然大打折扣。为了提高学生学习兴趣，激发其学习的积极性，培养其科学探索精神及创新能力，笔者在教学方法上进行了一些有益的探索。
1.发挥学生主体作用
除却必要的教学内容讲解外，每节课都留出一定的师生互动时间。教师通过创设问题情景，引导学生进行研究讨论，或者针对已讲授内容，使学生对已学内容进行复习、总结、辨析，以加深理解；或者针对未讲授内容，激发学生学习新知识的兴趣（比如，在讲授完一维无限深方势阱和一维线性谐振子这两个典型的束缚态问题后就可引导学生思考“非束缚态下微观粒子又将表现出什么样的行为”），这样学生就会积极地预习下节内容；或者选择一些有代表性的习题，让学生提出不同的解决办法，培养学生的创新能力。对于在课堂上不能解决的问题，积极鼓励学生利用图书馆及网络资源等寻求解决，培养学生的科学探索精神。此外，还可使学生自由组合，挑选他们感兴趣的与课程有关的题目进行讨论、调研并完成小组论文，这一方面激发学生的自主学习积极性，另一方面使其接受初步的科研训练，一举两得。 转贴于
2.注重构建物理图像
在实际教学中着重注意物理图像的构建，使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象，从而形成深刻的记忆和理解。例如：借助电子束衍射实验，通过三个不同的实验过程（强电子束、弱电子束及弱电子束长时间曝光），即可为实物粒子的波粒二象性构建出一幅清晰的物理图像；借助电子束衍射实验图像，再以光波类比电子波，即可凝练出波函数的统计解释；借助电子双缝衍射实验图像，可使学生更易接受和理解态叠加原理；借助解析几何中的坐标系，可很好地为学生建立起表象的物理图像。尽管这其中光波和电子波、坐标系和表象这些概念之间有本质上的区别，但借助这些学生已经熟知和深刻理解的概念，可使学生非常容易地接受和理解量子力学中难以言明的概念和理论，同时，也可使学生掌握这种物理图像的构建能力，对培养学生的创新思维具有非常积极地作用。
三、教学手段和考核方式改革
1.课程教学采用多种先进的教学方式
如安排小组讨论课，对难于理解的概念和规律进行讨论。先是各小组内讨论，再是小组间辩论，最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正。例如，在讲到微观粒子的波函数时，有的学生认为是全部粒子组成波函数，有的学生认为是经典物理学的波。这些问题的讨论激发了学生的求知欲望，从而进一步激发了学生对一些不易理解的概念和量子原理进行深入理解，直至最后充分理解这些内容。另外课程作业布置小论文，邀请国内外专家开展系列量子力学讲座等都是不错的方式。
2.坚持研究型教学方式
把课程教学和科研相结合，在教学过程中针对教学内容，吸取科研中的研究成果，通过结合最新的科研动态，向学生讲授在相关领域的应用以培养学生学习兴趣。在量子力学诞生后，作为现代物理学的两大支柱之一的现代物理学的每一个分支及相关的边缘学科都离不开量子力学这个基础，量子理论与其他学科的交叉越来越多。例如：基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚态物理到中子星、黑洞各个层次的研究以量子力学为基础；量子力学在通信和纳米技术中的应用；量子理论在生物学中的应用；量子力学与正在研究的量子计算机的关系等，在教学中适当地穿插这些知识，扩大学生的知识面，消除学生对量子力学的片面认识，提高学生学习兴趣和主动性。
3.利用量子力学课程将人文教育与专业教学相结合
量子力学从诞生到发展的物理学史所包含的创新思维是迄今为止哪一门学科都难以比拟的。在19世纪末至20世纪初，经典物理学晴空万里，然而黑体辐射、光电效应、原子光谱等物理现象的实验结果严重冲击经典物理学理论，让经典物理学陷入危机四伏的境地。1900年，德国物理学家普朗克创造性地引入了能量子的概念，成功地解释了黑体辐射现象，量子概念诞生。1905年，爱因斯坦进一步完善了量子化观念，指出能量不仅在吸收和辐射时是不连续的（普朗克假设），而且在物质相互作用中也是不连续的。1913年，玻尔将量子化概念引入到原子中，成功解释了有近30年历史的巴尔末经验光谱公式。泡利突破玻尔半经典、半量子论的局限，给予了令玻尔理论不安的反常塞曼效应以合理解释。1924年，德布罗意突破普朗克能量子观念提出微观粒子具有波粒二象性，开始与经典理论分庭抗礼。和学生一起重温量子力学史的发展之路，在教学过程中展现量子力学数学形式之美，使学生在科学海洋中得到美的享受，从精神上熏陶他们的创新精神。
4.考试方式改革
在本课程的教学中采用了教考分离，通过小考题的形式复习章节内容，根据学生的实际水平适当辅导答疑，注重学生对量子力学基础知识理解的考核。对于评价系统的建立，其中平时成绩（包括作业、讨论、综合表现等）占30％，期末考试占70％。从实施的效果来看，督促了学生的学习，收到了较好的效果，受到学生的欢迎。
