量子计算机

来源：科技日报 ●存算一体架构在手写数字集上的识别准确率达到96.19% ●截至12月14日21时，“天问一号”探测器已在轨飞行144天，飞行里程约3.6亿公里，距离地球超过1亿公里 ●嫦娥五号经历了11个阶段、23天的在轨工作，采集了约1731克月球样品返回地球 ●“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜新纪录 ●计算“高斯玻色取样”问题，处理100亿个样本，“九章”只需10小时，超级计算机则需要1200亿年 ●中国和尼泊尔联合公布珠峰“新身高”——8848.86米 即将过去的2020年，是极不平凡的一年。在这一年里，突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们生活与工作的节奏，而科学界奋斗的脚步却不曾停歇，并在奋力拼搏的过程中越战越勇。 “天问一号”开启人类探测火星的新旅程，嫦娥五号带回来自月球的馈赠，“奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录……这一年，科学家们在上下求索的过程中点亮更广阔的世界，在追逐真理的道路上打开更崭新的天地。沧海横流显砥柱，随着科学的高度不断被刷新，一个更精彩的未来正展现在我们眼前。 “天琴一号”通过技术在轨验证 每项技术指标均优于任务目标 “天琴一号”卫星是我国“天琴”引力波探测计划的首颗技术验证卫星，其核心任务是验证空间惯性基准技术，这是空间引力波探测技术体系中的核心技术之一，包括高精度惯性传感、微牛级连续可调微推进和无拖曳控制三大关键技术

美国公布了一份长达35页的《新兴科技趋势报告》。 该报告是在美国过去五年内由政府机构、咨询机构、智囊团、科研机构等发表的32份科技趋势相关研究调查报告的基础上提炼形成的。 通过对近700项科技趋势的综合比对分析，最终明确了20项最值得关注的科技发展趋势。 该报告的发布： 一是为了帮助美国相关部门对未来30年可能影响国家力量的核心科技有一个总体上的把握。 二是为国家及社会资本指明科技投资方向，以确保美国在未来世界中的战略优势。 一、物联网 2045年，最保守的预测也认为将会有超过1千亿的设备连接在互联网上。 这些设备包括了移动设备、可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业探测器、监控摄像头、汽车，以及服装等。 它们所创造并分享的数据将会给我们的工作和生活带来一场新的信息革命。 人们将可以利用来自物联网的信息来加深对世界以及自己生活的了解，并且做出更加合适的决定。 在此同时，联网设备也将把目前许多工作，比如监视，管理，以及维修等需要人力的工作自动化。 物联网、数据分析、以及人工智能这三大技术之间的合作将会在世界上创造出一个巨大的智能机器网络，在不需人力介入的情况下实现巨量的商业交易。 但是，虽然物联网会提高经济效率、公共安全，以及个人生活，它也会加重对于网络安全和个人隐私的担忧。 恐怖分子，犯罪集团以及敌对势力将会利用物联网作为新的攻击手段。

第一章　　微型计算机基础 第二章　　 微处理器与系统总线 第三章　　8086的指令系统与寻址方式 !有很多东西没写。之后继续 第一章　　微型计算机基础 第一节　　微型计算机发展概况 计算机是一种自动、高速、精确地进行信息处理的现代化电子设备。自从1946年第一台计算机诞生，计算机已经由电子管时代、晶体管时代、中小规模集成电路时代、发展到大规模、超大规模集成电路时代、第五代计算机、甚至量子计算机发展。 微处理器也有了飞速的发展，从70年代初，由大规模集成电路组成的微型计算机问世，经历30余年-推出了四代产品（4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器及以上）在微型计算机发展过程中，最成功的也最具有影响力的是IBM PC系列微机，又称PC机（PERSONAL COMPUTER）。 在微型计算机发展的同时，软件系统也得到了迅速的发展。以操作系统为例，PC机最初使用的是DOS操作系统，随着PC机的升级，DOS操作系统以由开始的DOS1.0版本升级到DOS6.2版本。DOS操作系统虽然有着很大的改进，但它仍是一种采用命令行接口的单任务、单用户的操作系统。和DOS操作系统相比，MS Windows操作系统有更大的优越性.MS windows提供了一个具有图形功能的用户界面操作环境，使用户使用更方便，因此得到了广泛的应用。MS Windows也由 WIN 3.1发展到WIN95

请做好准备，即将进入烧脑模式！ 宏观世界的生活经验很多都是表象。比如，你可能认为世界的运行是确定的、可预测的；一个物体不可能同时处于两个相互矛盾的状态。 在微观世界中，这种表象被一种叫做量子力学的规律打破了。 量子力学指出，世界的运行并不确定，我们最多只能预测各种结果出现的概率；一个物体可以同时处于两个相互矛盾的状态中。 量子计算，就是直接利用量子力学的现象（例如量子叠加态）操纵数据的过程。 在本文中，我们简单地介绍量子叠加态、量子比特、量子测量和一种实现随机数据库搜索的量子算法。 夏天到了，烈日炎炎。当你带上偏振墨镜时，从某种程度上讲，你就已开始接触量子计算了。 为什么这么说呢？因为光的偏振正好“同时处于两个相互矛盾的状态”中，也就是量子叠加态。在量子计算中，光子的偏振就可以用来实现量子比特。 首先，光是一种电磁波，组成它的粒子叫做光子。电磁波的振动就像绳子抖动一样，可以朝这儿偏也可以朝那儿偏，形成各种各样的偏振。 其次，偏振墨镜就像一个筛子，只有跟筛子的缝隙方向一致，光子才能“钻过去”。如果跟筛子的缝隙方向垂直，光子就被完全“拦住”了。 用绳子的抖动比喻光子的偏振，你就很容易理解了。 如果光子偏振方向跟缝隙方向既不垂直也不平行，而是呈一定角度，又会怎样呢？ 如果你在钻过去的朝↗方向偏振的光子后面，再放一个只过滤↑光子的偏振镜，就会发现一个非常诡异的量子力学现象：大约有一半儿

　　美国麻省理工学院和西北太平洋国家实验室（PNNL）的研究人员最近发现，随着量子计算领域的快速发展，量子比特的性能很快就会遇到阻碍。这项研究发表在 8 月 26 日的《自然》杂志上。 　　研究表明，混凝土墙壁中微量元素和宇宙射线发出的低强度、无害的环境辐射足以导致量子比特的退相干。科研人员发现，如果不加以控制，这种辐射会将量子比特的性能限制在几毫秒之内。要知道，近年来的量子比特的相干时间一直以指数级增长，性能最好的超导量子比特的相干时间从 1999 年的不到 1 纳秒，提高到了今天的约 200 微秒。这也意味着，在未来几年里，环境辐射将是量子计算领域不得不面对的问题。 　　 　　图 | 宇宙射线可能会限制量子比特的性能，阻碍量子计算的发展。（来源：麻省理工学院 / Christine Daniloff） 　　 量子计算机的阻碍 　　量子比特是量子计算机的逻辑元件，在量子信息学中是量子信息的计量单位。每个量子比特都有一种奇怪的能力，可以处于量子叠加态，同时存在两种状态，从而实现量子版本的并行计算。如果量子计算机能够在一个处理器上容纳许多量子比特，那么它的速度将会呈指数级增长，并且能够处理比现在的传统计算机复杂得多的问题。 　　但这一切都取决于一个量子比特的完整性，或者在叠加态和量子信息丢失之前，一个量子比特能运行多长时间，这个过程被称为 “退相干”，它最终会限制计算机的运行时间

【疑问】 1.牛顿的主要贡献？ 2.爱因斯坦的主要贡献？ 3.中国科技创新制度有哪些？企业如何切入科技创新 读《关于全面加强基础科学研究的若干意见》 中国科学院人才的流动机制，科学院所的研究机制 4.从“识才、爱才、敬才、用才”的角度 【重要创新与未来机遇】 1.5G通信 三大特点： 高速率 大容量 低延迟 2.人工智能 深度学习算法 数据收集、收集清洗、数据输出 3.脑科学研究 使用意识操控智能电器 4.量子信息及量子计算机 量子计算机的计算能力，就像普通电脑与算盘计算能力的差距 思考 所为企业技术工作者，如何结合未来创新机遇，提升自身的技术能力，更好的服务社会？ 来源： oschina 链接： https://my.oschina.net/u/4361896/blog/4673325

[导读] 相信ADC的应用或多或少都会用到，在很多场合都有分辨率要求，要实现较高分辨率时，第一时间会想到采用一个较高位数的外置ADC去实现。可是高分辨率外置ADC往往价格都不便宜，这就带来一对矛盾：高指标与低成本。其实利用单片机片上的ADC利用过采样技术就能很好的解决这样一对矛盾体，本文来聊聊这个话题。 什么是过采样？ 在信号处理中，过采样是指以明显高于奈奎斯特速率的采样频率对信号进行采样。从理论上讲，如果以奈奎斯特速率或更高的速率进行采样，则可以完美地重建带宽受限的信号。奈奎斯特频率定义为信号带宽的两倍。过采样能够提高分辨率和信噪比SNR，并且通过放宽抗混叠滤波器的性能要求，有助于避免混叠和相位失真。 在很多项目应用中，需要测量信号的动态范围较大，且需要参数的微小变化。例如，ADC需要测量很大的温度范围（比如工业中甚至要求从-200℃~500℃），但仍要求系统对小于1度的变化做出响应。常见的单片机片上ADC位数为12位，如要实现高于12位分辨率要怎么做呢？我们知道奈奎斯特-香农采样定理可知： 其中： 为输入待采样信号最高频率 为奈奎斯特频率。 如果实际采样频率高于奈奎斯特频率 ，即为过采样。那么低于奈奎斯特采样频率进行采样就称为欠采样，如下图： 或许你会问，常规的应用都是过采样，怎么也没见分辨率提高了呀？如果仅仅过采样，要实现更高分辨率显然是不够的

自 2017 年荣获欧洲物理学会颁发的菲涅尔奖和 2020 年初美国光学学会颁发的阿道夫隆奖章，这位 80 后教授在量子领域的研究成果再次获得了国际上的认可。 >>>> 当地时间 10 月 7 日，美国物理学会（APS）宣布，授予中国科学技术大学陆朝阳教授 2021 年度罗夫 · 兰道尔和查尔斯 · 本内特量子计算奖（Rolf Landauer and Charles H. Bennett Award in Quantum Computing），以表彰他在 光学量子信息科学，特别是在固态量子光源、量子隐形传态和光量子计算方面的重要贡献 。 该奖项由美国物理学会于 2015 年设立，部分由国际商业机器公司（International Business Machines Corporation）资助，旨在表彰兰道尔以及本内特两位先驱科学家在信息与物理领域基础性发现方面的开创性工作。其中兰道尔提出了兰道尔原理——擦除一个比特所需最小能量，而本内特首次提出可逆计算思想、和科研伙伴一起提出量子密钥分发和量子隐形传态方案。 具体而言，该奖项旨在表彰那些在量子信息科学方面具有杰出贡献的人，特别是在利用量子效应实现经典方法无法完成的任务方面做出杰出贡献的科学家。奖项每年颁发一次，包括 5000 美元奖金和一份证明获奖者所作贡献的证书，并在获奖者出席 APS 会议领取奖项和应邀演讲时提供旅费津贴。

来源：《中国科学》 2020年 第50卷 第9期 作者：郭光灿 导读：1900年 Max Planck 提出“量子”概念，宣告了“量子”时代的诞生。科学家发现，微观粒子有着与宏观世界的物理客体完全不同的特性。宏观世界的物理客体，要么是粒子，要么是波动，它们遵从经典物理学的运动规律，而微观世界的所有粒子却同时具有粒子性和波动性，它们显然不遵从经典物理学的运动规律。20世纪20年代，一批年轻的天才物理学家建立了支配着微观粒子运动规律的新理论，这便是量子力学。近百年来，凡是量子力学预言的都被实验所证实，人们公认，量子力学是人类迄今最成功的理论。 第二次量子革命 我们将物理世界分成两类：凡是遵从经典物理学的物理客体所构成的物理世界，称为经典世界；而遵从量子力学的物理客体所构成的物理世界，称为量子世界。这两个物理世界有着绝然不同的特性，经典世界中物理客体每个时刻的状态和物理量都是确定的，而量子世界的物理客体的状态和物理量都是不确定的。概率性是量子世界区别于经典世界的本质特征。量子力学的成功不仅体现在迄今量子世界中尚未观察到任何违背量子力学的现象，事实上， 正是量子力学催生了现代的信息技术，造就人类社会的繁荣昌盛。信息领域的核心技术是电脑和互联网。 量子力学的能带理论是晶体管运行的物理基础，晶体管是各种各样芯片的基本单元。光的量子辐射理论是激光诞生的基本原理

今天找到了一个比较新手友好的slides，结合lec1和学姐的笔记一起看~ full-rank lattice 满格 R n \mathbb{R}^{n} R n 的概念：n维度实数集，每个元素是n维向量,向量中的每个分量是实数 Z n \mathbb{Z}^{n} Z n 的概念：n维度整数集，向量中每个分量是整数 格(lattice)是一种数学结构，定义为一组线性无关的非0向量（称作格基）的整系数线性组合。具体来说，给定一组格基 x 1 , … , x n x_{1}, \ldots, x_{n} x 1 ​ , … , x n ​ ，对任意的整数 c 1 , … , c n , c 1 x 1 + … + c n x n c_{1}, \ldots, c_{n}, \quad c_{1} x_{1}+\ldots+c_{n} x_{n} c 1 ​ , … , c n ​ , c 1 ​ x 1 ​ + … + c n ​ x n ​ 都是属于这个格的向量， n n n 称为格的维数。例如，下图表示了一个二维格和两组不同的格基： 一个格的格基可以不是唯一的，例如((2,1),(1,1))和((1,0),(0,1)）都是二维整数格的一组格基，即使定义了同样格的两组格基，长度也可能相差很大。一个维数足够高的格