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第1篇

量子信道的建立速率定義為兩個(gè)量子通信節(jié)點(diǎn)之間建立量子糾纏對(duì)的速率.基于糾纏態(tài)的量子通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)具有以下三個(gè)功能:遠(yuǎn)程傳態(tài)功能、產(chǎn)生并向周?chē)?jié)點(diǎn)分發(fā)糾纏粒子功能和糾纏連接功能.其中糾纏連接功能由糾纏交換功能和糾纏純化功能組成[2324],采用糾纏連接,可以為不存在糾纏粒子對(duì)的節(jié)點(diǎn)提供糾纏中繼.在該網(wǎng)絡(luò)中,距離較近的節(jié)點(diǎn)可直接分發(fā)糾纏粒子,建立量子信道,而相距較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)不直接分發(fā)高保真度糾纏粒子,需要通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)依次中繼,建立兩節(jié)點(diǎn)間高保真度的量子信道.量子通信網(wǎng)絡(luò)模型如圖1所示.圖1中個(gè)節(jié)點(diǎn)以單位密度分布在正方形的二維平面中,分布區(qū)域的正方形面積。整個(gè)分布區(qū)域的節(jié)點(diǎn)總數(shù)為,各節(jié)點(diǎn)在空間中隨機(jī)分布,假設(shè)在不相交區(qū)域中節(jié)點(diǎn)數(shù)目相互獨(dú)立,則節(jié)點(diǎn)的分布滿(mǎn)足空間泊松過(guò)程.該量子通信網(wǎng)絡(luò)有以下特點(diǎn):1)所有的節(jié)點(diǎn)功能相同,可與相鄰節(jié)點(diǎn)直接通信,也可通過(guò)相鄰節(jié)點(diǎn)為中繼與遠(yuǎn)處節(jié)點(diǎn)通信;2)量子信息通過(guò)量子糾纏對(duì)傳輸,但節(jié)點(diǎn)之間不預(yù)先存儲(chǔ)量子糾纏對(duì);3)對(duì)于相鄰節(jié)點(diǎn),在通信開(kāi)始階段,節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行糾纏粒子生成,生成的糾纏粒子傳輸至相鄰節(jié)點(diǎn),得到高保真度的糾纏對(duì)以供量子信息傳輸。4)對(duì)于相距較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn),需要先找到一條可以連接待通信兩節(jié)點(diǎn)的拓?fù)渫?通過(guò)通路上節(jié)點(diǎn)的糾纏連接操作,在遠(yuǎn)距離的節(jié)點(diǎn)間得到高保真度的糾纏對(duì).本文分別對(duì)該模型下任意兩節(jié)點(diǎn)間的量子信道建立速率進(jìn)行分析,包括基礎(chǔ)鏈路、中繼長(zhǎng)鏈路以及趨于無(wú)窮大時(shí)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中遠(yuǎn)距離兩節(jié)點(diǎn)間的量子信道建立速率.

2量子通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)鏈路的信道建立速率

在基于糾纏態(tài)的量子通信網(wǎng)絡(luò)中,將可以直接通過(guò)糾纏粒子分發(fā)建立量子信道的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為相鄰節(jié)點(diǎn),相鄰兩節(jié)點(diǎn)間通過(guò)糾纏粒子形成的量子通路稱(chēng)為基礎(chǔ)鏈路.不存在基礎(chǔ)鏈路的節(jié)點(diǎn)之間可以通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)之間的基礎(chǔ)鏈路建立量子信道.文獻(xiàn)[25]對(duì)基礎(chǔ)鏈路上的信道建立速率進(jìn)行了分析.基礎(chǔ)鏈路上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)由于內(nèi)部糾纏粒子的存儲(chǔ)空間有限,所以節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生糾纏粒子對(duì)的頻率也受到限制.假設(shè)節(jié)點(diǎn)光子產(chǎn)生糾纏粒子操作的頻率為,節(jié)點(diǎn)按成功概率生一定保真度的糾纏粒子對(duì),為兩節(jié)點(diǎn)之間的距離,為光速,則相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間成功得到一個(gè)糾纏光子對(duì)的平均時(shí)間。

3中繼長(zhǎng)鏈路的量子信道建立速率分析

非相鄰兩節(jié)點(diǎn)間如果可以通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)建立量子信道,則兩節(jié)點(diǎn)間的量子通路稱(chēng)為中繼長(zhǎng)鏈路.相鄰節(jié)點(diǎn)之間可以直接生成量子糾纏對(duì)以傳遞量子信息,但中繼長(zhǎng)鏈路上需要各中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)糾纏連接,消耗中繼節(jié)點(diǎn)上的量子糾纏對(duì),從而在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間得到高保真度的量子糾纏對(duì),建立量子信道.圖2為僅有一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的三節(jié)點(diǎn)中繼長(zhǎng)鏈路,假設(shè)節(jié)點(diǎn)Alice為源節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)Carol為目的節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)Bob為中繼節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)Bob和相鄰節(jié)點(diǎn)Alice,Carol分別共享量子糾纏對(duì)A1-B1和B2-C1.該過(guò)程中,節(jié)點(diǎn)Bob對(duì)位于本節(jié)點(diǎn)的量子比特B1和B2執(zhí)行貝爾基測(cè)量,即可得知A1,C1的糾纏狀態(tài).在最大糾纏態(tài)情形下,糾纏連接即形成.在非最大糾纏態(tài)情形下,糾纏連接概率性形成,。由于各基礎(chǔ)鏈路上糾纏粒子生成和糾纏連接操作的順序不同,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對(duì)應(yīng)不同的量子信道建立速率.我們對(duì)逐點(diǎn)和分段兩種量子信道建立方法所對(duì)應(yīng)的量子信道建立速率進(jìn)行分析.如圖3所示,假設(shè)一條中繼長(zhǎng)鏈路由個(gè)節(jié)點(diǎn)和1條基礎(chǔ)鏈路所構(gòu)成,設(shè)源節(jié)點(diǎn)編號(hào)為1,目的節(jié)點(diǎn)的編號(hào)為,鏈路上的節(jié)點(diǎn)和基礎(chǔ)鏈路依次編號(hào).假設(shè)節(jié)點(diǎn)1和之間已建立量子信道,節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間也已建立量子信道,對(duì)某節(jié)點(diǎn)進(jìn)行糾纏連接操作,可得建立該量子信道的速率。如圖4所示,逐點(diǎn)量子信道建立方法中各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)上的糾纏生成和糾纏連接操作依次進(jìn)行,其步驟如下:1)生成中繼節(jié)點(diǎn)2與源節(jié)點(diǎn)1之間的糾纏粒子對(duì);2)生成中繼節(jié)點(diǎn)2和下一中繼節(jié)點(diǎn)3之間的糾纏粒子對(duì),中繼節(jié)點(diǎn)2進(jìn)行糾纏連接,使得源節(jié)點(diǎn)1與中繼節(jié)點(diǎn)3建立量子信道;3)生成中繼節(jié)點(diǎn)3和中繼節(jié)點(diǎn)4之間糾纏粒子對(duì),中繼節(jié)點(diǎn)3進(jìn)行糾纏連接,使得源節(jié)點(diǎn)1與中繼節(jié)點(diǎn)4建立量子信道;4)逐點(diǎn)進(jìn)行,最后生成中繼節(jié)點(diǎn)(1)和中繼節(jié)點(diǎn)間糾纏粒子對(duì),中繼節(jié)點(diǎn)(1)進(jìn)行糾纏連接,建立源節(jié)點(diǎn)1和目的節(jié)點(diǎn)間建立量子信道.逐點(diǎn)量子信道建立方法需要在2個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行不相互獨(dú)立的糾纏連接操作.基礎(chǔ)鏈路的信道建立速率由量子糾纏分發(fā)速率決定.糾纏光子經(jīng)由光纖或自由空間信道傳輸,再經(jīng)過(guò)本地操作實(shí)現(xiàn)量子糾纏分發(fā),該過(guò)程所需時(shí)間設(shè)為常數(shù)。

4基于逾滲模型的二維量子通信網(wǎng)絡(luò)量子信道建立速率

量子通信網(wǎng)絡(luò)的模型與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)模型類(lèi)似,都可建模為個(gè)節(jié)點(diǎn)利用傳輸信道進(jìn)行信息傳遞,所不同之處在于傳統(tǒng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)使用的是傳統(tǒng)無(wú)線或者有線信道,而基于糾纏態(tài)的量子通信網(wǎng)絡(luò)使用的是糾纏粒子構(gòu)成的量子信道.與經(jīng)典無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)格劃分相似,可采用逾滲模型對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行分析.逾滲模型證明通過(guò)適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格劃分可保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性,使得網(wǎng)絡(luò)中的任意源節(jié)點(diǎn)和任意目的節(jié)點(diǎn)總可找到一條中繼鏈路相連,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中將形成高速公路(highway),高速公路可為其他不在高速公路上的節(jié)點(diǎn)提供中繼[16].將圖1中節(jié)點(diǎn)數(shù)目為的量子通信網(wǎng)絡(luò)平面劃分為邊長(zhǎng)為的正方形網(wǎng)格,若某個(gè)網(wǎng)格中至少含有一個(gè)節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)可為相鄰網(wǎng)格中的節(jié)點(diǎn)提供中繼,則這個(gè)網(wǎng)格視為連通的.由單位密度泊松點(diǎn)過(guò)程的概率分布規(guī)律,網(wǎng)格中至少含有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的概率為(si1)=1e2,其中si代表單個(gè)網(wǎng)格中的節(jié)點(diǎn)數(shù).網(wǎng)格邊長(zhǎng)足夠大時(shí),可保證網(wǎng)格中至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的概率足夠大.當(dāng)網(wǎng)格連通概率大于二維正方形逾滲的逾滲閾值時(shí),將會(huì)出現(xiàn)無(wú)限大連通集團(tuán),整個(gè)量子通信網(wǎng)絡(luò)必然是連通的,即網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間存在直接量子信道或者由多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)組成的量子信道.當(dāng)網(wǎng)格連通概率大于二維正方形逾滲的逾滲閾值時(shí),將在水平方向和垂直方向由連通的網(wǎng)格依次相連形成大規(guī)模的連通鏈路,這種連通鏈路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)稱(chēng)為高速公路.高速公路上分布著大量的中繼節(jié)點(diǎn),且這些相鄰中繼節(jié)點(diǎn)之間的最遠(yuǎn)距離由網(wǎng)格的邊長(zhǎng)決定,使得基礎(chǔ)鏈路的長(zhǎng)度最長(zhǎng)不超過(guò)網(wǎng)格對(duì)角線長(zhǎng).高速公路存在于網(wǎng)絡(luò)水平方向和垂直方向,源節(jié)點(diǎn)找到離自己最近的高速公路入口節(jié)點(diǎn),然后在水平方向的高速公路找到與目的節(jié)點(diǎn)垂直距離最近的節(jié)點(diǎn),接著通過(guò)該節(jié)點(diǎn)沿著垂直方向的高速公路找到與目的節(jié)點(diǎn)最近的出口節(jié)點(diǎn).由于高速公路的存在,若源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)都在高速公路上,則這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可直接利用高速公路的中繼作用建立量子信道,若源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)至少有一個(gè)不在高速公路上,則應(yīng)先找到最近的高速公路入口節(jié)點(diǎn)或出口節(jié)點(diǎn),再通過(guò)高速公路中繼,從而建立量子信道。由此可知,高速公路上的基礎(chǔ)鏈路的量子信道建立速率僅與節(jié)點(diǎn)的量子存儲(chǔ)空間、網(wǎng)格劃分的對(duì)角線長(zhǎng)度、給定的量子信息保真度有關(guān),與總節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)無(wú)關(guān),故相對(duì)于為常數(shù)階.不在高速公路上的節(jié)點(diǎn)要先找到離它最近的高速公路節(jié)點(diǎn)作為入口節(jié)點(diǎn)或者出口節(jié)點(diǎn),源節(jié)點(diǎn)與入口節(jié)點(diǎn)之間以及目的節(jié)點(diǎn)與出口節(jié)點(diǎn)之間存在基礎(chǔ)鏈路,該基礎(chǔ)鏈路的量子信道建立速率與總節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)有關(guān),由于不在高速路的點(diǎn)與最近的高速公路節(jié)點(diǎn)的距離不大于log+22[21],故該基礎(chǔ)鏈路的速率。因此對(duì)中繼長(zhǎng)鏈路而言,分段量子信道建立方法的量子信道建立速率更高.因此我們對(duì)長(zhǎng)鏈路上使用分段量子信道建立方法進(jìn)行分析.根據(jù)源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)分布不同,可分為以下兩種場(chǎng)景.場(chǎng)景1:若源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)都在高速公路上,則對(duì)于有Ω()個(gè)節(jié)點(diǎn)的這條長(zhǎng)中繼鏈路,基礎(chǔ)鏈路的最長(zhǎng)距離由網(wǎng)格劃分的邊長(zhǎng)決定,此時(shí)基礎(chǔ)鏈路上的量子信道建立速率為常數(shù)階,源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)成功得到量子糾纏對(duì)的速率。所以當(dāng)量子通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)都利用逾滲模型所指出的高速公路進(jìn)行長(zhǎng)鏈路的中繼通信,且采用分段量子信道建立方法時(shí),整個(gè)量子通信網(wǎng)絡(luò)的量子信道建立速率為Ω(1/).由于場(chǎng)景2的量子信道建立速率小于場(chǎng)景1的量子信道建立速率,整個(gè)量子信息網(wǎng)絡(luò)的量子信道建立速率上限值由兩者的較小值所決定的,故量子通信網(wǎng)絡(luò)的量子信道建立速率為Ω(1/).

5結(jié)論

第2篇

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(lái)實(shí)施。谷歌在博客中透露，美國(guó)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(kāi)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(chǎng)保持領(lǐng)先地位，谷歌目前正在開(kāi)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(lái)，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(chē)――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(cè)試新的產(chǎn)品。”谷歌在博客中寫(xiě)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(xiě)過(guò)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(jìng)爭(zhēng)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(kāi)始是從物理現(xiàn)象的模擬而來(lái)的。可他發(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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(guó)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。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(lèi)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(lái)之后，眾多原子如同一個(gè)大的“人工原子”。科學(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(kāi)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(kāi)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(lèi)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(chēng)，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(guó)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(guó)物理學(xué)會(huì)《物理》雜志就公布了2013年度國(guó)際物理學(xué)領(lǐng)域的十一項(xiàng)重大進(jìn)展，中國(guó)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(cè)量器件無(wú)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(méi)有量子計(jì)算機(jī)”為題報(bào)道了中國(guó)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(lái)，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。

第3篇

關(guān)鍵詞：量子密碼；量子加密；安全

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)08-1752-02

如今，應(yīng)用廣泛的密碼基本都是依靠數(shù)學(xué)計(jì)算方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的――用復(fù)雜的數(shù)字串對(duì)信息進(jìn)行加密。無(wú)論多么復(fù)雜的數(shù)學(xué)密鑰也可以找到規(guī)律，破解復(fù)雜的數(shù)學(xué)密碼成為計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全的重要隱患。由美國(guó)專(zhuān)門(mén)制定密碼算法的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)――美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院與美國(guó)國(guó)家安全局設(shè)計(jì)的SHA-1密碼算法，早在1994年就被推薦給美國(guó)政府和金融系統(tǒng)采用，是美國(guó)政府目前應(yīng)用最廣泛的密碼算法。然而2005年初，山東大學(xué)王小云教授和她的研究小組宣布成功破解SHA-1，因?yàn)橥跣≡频某霈F(xiàn)，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院宣布，美國(guó)政府5年內(nèi)將不再使用SHA-1密碼算法。

隨著信息安全技術(shù)的發(fā)展,量子通信網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題逐漸得到了人們的關(guān)注。1984年，Charles Bennett與Gilles Brassard利用量子力學(xué)線性疊加原理及不可克隆定理，首次提出了一個(gè)量子密鑰協(xié)議，稱(chēng)為BB84協(xié)議（BB84 protocol），可以實(shí)現(xiàn)安全的秘密通信。1989年IBM公司的Thomas J. Walson研究中心實(shí)現(xiàn)了第一次量子密鑰傳輸演示實(shí)驗(yàn)。這些研究成果最終從根本上解決了密鑰分配這一世界性難題。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)以微觀粒子作為信息的載體，利用量子技術(shù)，可以解決許多傳統(tǒng)信息理論無(wú)法處理或是難以處理的問(wèn)題。“量子密碼”的概念就是在這種背景下提出的。當(dāng)前，量子密碼研究的核心內(nèi)容就是，如何利用量子技術(shù)在量子信道上安全可靠地分配密鑰。從數(shù)學(xué)角度上講如果把握了恰當(dāng)?shù)姆椒ㄈ魏蚊艽a都可破譯，但與傳統(tǒng)密碼學(xué)不同，量子密碼學(xué)利用物理學(xué)原理保護(hù)信息。通常把“以量子為信息載體，經(jīng)由量子信道傳送，在合法用戶(hù)之間建立共享密鑰的方法”，稱(chēng)為量子密鑰分配（quantum key distribution, QKD），其安全性由“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”及“單量子不可復(fù)制定理”保證。2000年美國(guó)Los Alamos實(shí)驗(yàn)室自由空間中使用QKD系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)傳輸距離為80km。目前，量子通信已進(jìn)入大規(guī)模實(shí)驗(yàn)研究階段，預(yù)計(jì)不久量子通信將成為現(xiàn)實(shí)。

“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”是量子力學(xué)的基本原理，它表明，在同一時(shí)刻以相同的精度測(cè)定量子的位置與動(dòng)量是不可能的，只能精確測(cè)定兩者之一。“單量子不可復(fù)制定理”是“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”的推論，它表明，在不知道量子狀態(tài)的情況下復(fù)制單個(gè)量子是不可能的，因?yàn)橐獜?fù)制單個(gè)量子就只能先作測(cè)量，而測(cè)量必然改變量子的狀態(tài)，所以說(shuō)不可能。可利用量子的這些特性來(lái)解決秘密密鑰分發(fā)的難題。

1量子密碼理論

量子密碼技術(shù)應(yīng)用量子力學(xué)的基本理論,包括海森伯格的測(cè)不準(zhǔn)原理和單光子的不可分割性,從而解決了典型密碼一直無(wú)法完善處理的安全性問(wèn)題。假設(shè)竊聽(tīng)者可觀察到傳統(tǒng)信道上發(fā)送的信息，也可觀察及重發(fā)量子信道上的光子。

假設(shè)Alice要將一個(gè)比特序列m發(fā)送給Bob。她先對(duì)m中的每個(gè)比特bi隨機(jī)地選擇極化基B1或B2對(duì)其進(jìn)行編碼：如果Alice對(duì)比特bi選擇極化基B1則當(dāng)bi＝0時(shí)就編碼成|〉，當(dāng)bi＝1時(shí)就編碼成|〉（也可以將0編碼成|〉，而將1編碼成|〉）如果Alice對(duì)比特bi選擇極化基B2，則當(dāng)bi＝0時(shí)就編碼成|〉，當(dāng)bi＝1時(shí)就編碼成|〉。

Alice每發(fā)送出一個(gè)光子，Bob就隨機(jī)選擇一個(gè)相應(yīng)的極化基B1或B2對(duì)收到的光子進(jìn)行測(cè)量。因此，對(duì)Alice發(fā)出每一個(gè)光子，Bob就根據(jù)選擇的極化基對(duì)光子的測(cè)量得到一個(gè)元（即集合｛|〉，|〉，|〉，|〉｝中的一個(gè)元）。Bob記下他的測(cè)量并保密。當(dāng)Alice發(fā)送完相應(yīng)于m的所有比特的光子后，Bob告訴Alice他測(cè)量每個(gè)光子的極化基。Alice則反饋Bob她發(fā)送的光子極性的正確基。他們保存使用了相同基的比特，而拋棄其他使用不同基的比特。由于使用了兩個(gè)不同的基，因此Bob所獲得的比特大約會(huì)有一半與Alice所發(fā)送的比特相同。這樣Alice與Bob就可將Bob所得到的與Alice所發(fā)送的相同的比特用作傳統(tǒng)密碼系統(tǒng)的密鑰

2量子密碼安全協(xié)議

Charles H. Bennett與Gilles Brassard 1984年發(fā)表的論文中提到的量子密碼分發(fā)協(xié)議，后來(lái)被稱(chēng)為BB84協(xié)議。BB84協(xié)議是最早描述如何利用光子的偏振態(tài)來(lái)傳輸信息的。發(fā)送者Alice和接收者Bob用量子信道來(lái)傳輸量子態(tài)。如果用光子作為量子態(tài)載體，對(duì)應(yīng)的量子信道可以是光纖。另外他們還需要一條公共經(jīng)典信道，比如無(wú)線電或因特網(wǎng)。公共信道的安全性不需考慮，BB84協(xié)議在 設(shè)計(jì)時(shí)已考慮到了兩種信道都被第三方Eve竊聽(tīng)的可能。

這個(gè)協(xié)議的安全性還基于量子力學(xué)的一個(gè)性質(zhì)：非正交的狀態(tài)間無(wú)法通過(guò)測(cè)量被徹底的分辨。BB84協(xié)議利用兩對(duì)狀態(tài)，分別是光子偏振的兩個(gè)直線基"+"：水平偏振（0°）記作|〉，垂直偏振（90°）記作|〉；和光子偏振的兩個(gè)對(duì)角基"×"：45°偏振記作|〉，和135°偏振記作|〉。這兩對(duì)狀態(tài)互相不正交，無(wú)法被徹底的分辨。比如選擇基"+"來(lái)測(cè)量|〉，會(huì)以100%的概率得到|〉。但選擇基"+"來(lái)測(cè)量|〉，結(jié)果是隨機(jī)的，會(huì)以50%的概率得到|〉，或以50%的概率得到|〉，而原始狀態(tài)的信息丟失了。也就是說(shuō)，當(dāng)測(cè)量后得到狀態(tài)|〉，我們不能確定原本的狀態(tài)是|〉還是|〉，這兩個(gè)不正交的狀態(tài)無(wú)法被徹底分辨。

3量子共享密鑰舉例

假設(shè)Alice與Bob想借助量子信息建立他們的共享密鑰進(jìn)行秘密通信。首先他們需要兩個(gè)信道：一個(gè)是量子信道，另一個(gè)是傳統(tǒng)信道。他們利用量子信道來(lái)交換從糾纏光子源泉分享出來(lái)的極化光子，利用傳統(tǒng)信道將通常的信息發(fā)送給對(duì)方。假設(shè)竊聽(tīng)者可觀察到傳統(tǒng)信道上發(fā)送的信息，也可觀察及重發(fā)量子信道上的光子。

假設(shè)Alice先選定一個(gè)比特串m=0111001010發(fā)送給Bob。Alice隨機(jī)選擇極化基：

B1，B2，B1，B1，B2，B2，B1，B2，B2，B2

則她發(fā)送量子比特（即光子）給Bob：

|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉

Bob隨機(jī)選擇極化基：

B2，B2，B2，B1，B2，B1，B1，B2，B2，B1

然后對(duì)Alice發(fā)送的量子比特進(jìn)行測(cè)量，并記下每次測(cè)量的結(jié)果。且Bob告訴Alice他選擇的極化基。Alice則反饋Bob他選擇的第2、4、5、7、8、9個(gè)極化基與她選擇的相同。于是：

|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉

就是Bob測(cè)量到的正確結(jié)果，它們對(duì)應(yīng)的比特是：1，1，0，1，0，1。因此Alice與Bob就得到了相同的比特串110101，他們就可用此比特串作為秘密通信的密鑰。如果Alice發(fā)送一個(gè)大約112長(zhǎng)的量子比特串給Bob，則他們就可得到一個(gè)可用于DES加密體制的56比特的密鑰。

4量子密鑰分發(fā)

一般來(lái)說(shuō)，利用量子（態(tài)）進(jìn)行秘密密鑰分發(fā)的過(guò)程可由下面幾個(gè)步驟組成。

1）量子傳輸：設(shè)Alice與Bob要利用量子信道建立一個(gè)共享的密鑰，則Alice隨機(jī)選取單光子脈沖的光子極化態(tài)和極化基將其發(fā)送給Bob。Bob再隨機(jī)選擇極化基進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量到的量子比特串秘密保存。

2）數(shù)據(jù)篩選：由于傳輸過(guò)程中噪聲以及竊聽(tīng)者的干擾等原因?qū)⑹沽孔有诺乐械墓庾訕O化態(tài)發(fā)生改變，還有Bob的接受儀器測(cè)量的失誤等各種因素，會(huì)影響B(tài)ob測(cè)量到的量子比特串，所以必須在一定的誤差范圍內(nèi)對(duì)量子數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，以得到確定的密碼串。

3）數(shù)據(jù)糾錯(cuò)：如果經(jīng)數(shù)據(jù)篩選后通信雙方仍不能保證各自保存的全部數(shù)據(jù)無(wú)偏差，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)。目前比較好的方法是采用奇但凡校驗(yàn)，具體做法：Alice與Bob將數(shù)據(jù)分為若干個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，然后逐區(qū)比較各數(shù)據(jù)區(qū)的奇偶校驗(yàn)子。例如計(jì)算一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的1的個(gè)數(shù)并進(jìn)行比較，如果不相同，則將該數(shù)據(jù)區(qū)再?gòu)?qiáng)加于人發(fā)，然后再繼續(xù)上面的過(guò)程。在對(duì)某一數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行比較時(shí)，雙方約定放棄該數(shù)據(jù)區(qū)的最后一個(gè)比特。并且操作過(guò)程重復(fù)多次，可在很大程度上減少竊聽(tīng)者所獲得的密鑰信息量。量子信息論的研究表明這樣做可使竊聽(tīng)者所獲得的信息量按指數(shù)級(jí)減少。雖然數(shù)據(jù)糾錯(cuò)減少了密鑰的信息量，但保證了密鑰的安全性。

綜上所述，隨著科技的進(jìn)步，信息交換手段越來(lái)越先進(jìn)，速度也越來(lái)越快，信息的內(nèi)容和形式越來(lái)越豐富，信息的規(guī)模也越來(lái)越大。由于信息量的集聚增加，保密需求也從軍事、政治和外交領(lǐng)域擴(kuò)展到民用和商用。量子密碼學(xué)正在逐步滲透到通信、電子政務(wù)、金融系統(tǒng)乃至航天科技。我國(guó)是國(guó)際上最早從事量子密碼技術(shù)研究的國(guó)家之一，20多年來(lái)，我國(guó)密碼科技工作者在蕪湖“量子政務(wù)網(wǎng)”等多個(gè)項(xiàng)目中取得優(yōu)異成績(jī)，我們正在逐步邁進(jìn)量子信息時(shí)代。

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第4篇

【關(guān)鍵詞】無(wú)源互調(diào)；接觸非線性；材料非線性；抑制措施

一、引言

近年來(lái)，隨著通信系統(tǒng)及其用戶(hù)數(shù)量大幅增加，移動(dòng)通信系統(tǒng)中的無(wú)源互調(diào)產(chǎn)物，已成為影響系統(tǒng)通信質(zhì)量的重要寄生干擾之一。因此科學(xué)有效的分析無(wú)源互調(diào)機(jī)理及測(cè)量其產(chǎn)物對(duì)提高整個(gè)通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量將具有重要的意義。為了比較全面地理解無(wú)源互調(diào)干擾問(wèn)題，我們有必要首先了解無(wú)源互調(diào)的產(chǎn)生機(jī)理。在大功率衛(wèi)星通信系統(tǒng)和移動(dòng)通信系統(tǒng)中，微波器件的PIM干擾主要來(lái)自?xún)煞N無(wú)源非線性：接觸非線性和材料非線性。前者指的是具有非線性電流電壓特性的任何金屬接觸； 后者指的是具有固有非線性導(dǎo)電特性的鐵磁材料、碳纖維和鐵鎳鈷合金。需要特別指出的是，除了上述兩種無(wú)源非線性機(jī)理外，還可能存在一些其他的非線性效應(yīng)，這對(duì)無(wú)源互調(diào)的產(chǎn)生也有一定的貢獻(xiàn)。

二、無(wú)源互調(diào)的幾種重要的機(jī)理分析

（一）接觸非線性機(jī)理

接觸非線性主要包括由材料結(jié)構(gòu)和時(shí)間相關(guān)現(xiàn)象引起的非線性效應(yīng)。由材料結(jié)構(gòu)引起的非線性產(chǎn)生機(jī)理主要包括：由接合面上的點(diǎn)接觸引起的機(jī)械效應(yīng)；由點(diǎn)電子接觸引起的電子效應(yīng)；由點(diǎn)電子接觸和局部大電流引起的熱效應(yīng)。由時(shí)間相關(guān)現(xiàn)象引起的非線性主要包括：斑點(diǎn)尺寸隨著電流的通過(guò)而增大；由強(qiáng)直流電流引起的金屬導(dǎo)體中離子的電遷移；引起接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的熱循環(huán)；引起接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)和磨損；不同熱膨脹系數(shù)的器件接觸引起的熱循環(huán)；金屬接觸的松動(dòng)和滑動(dòng)以及氧化層或污染物的增加。

1.量子隧穿與熱電子發(fā)射效應(yīng)

根據(jù)經(jīng)典的理論，“金屬-絕緣體-金屬”（MIM）式的結(jié)構(gòu)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)電流傳導(dǎo)的。但是，量子理論表明，對(duì)于表面氧化層很薄的情形，金屬中的電子可以通過(guò)隧道效應(yīng)穿過(guò)勢(shì)壘，從一個(gè)金屬到達(dá)另一個(gè)金屬。從上個(gè)世紀(jì)五六十年代以來(lái)，人們對(duì)于MIM結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電機(jī)理做了大量的研究，研究結(jié)果表明：量子隧穿和熱電子發(fā)射效應(yīng)是金屬-金屬接觸中產(chǎn)生PIM的兩個(gè)重要因素。如果金屬中的電子具有足夠的能量越過(guò)介質(zhì)形成的勢(shì)壘從而形成金屬之間的電流傳導(dǎo)，則稱(chēng)這種現(xiàn)象為熱電子發(fā)射電流；反之，當(dāng)金屬中的電子能量不太高且介質(zhì)形成的勢(shì)壘厚度較薄時(shí)，電子將通過(guò)量子隧穿效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電流傳導(dǎo)。圖1顯示了薄勢(shì)壘MIM結(jié)構(gòu)的能帶圖及其相應(yīng)的導(dǎo)電機(jī)理。

圖1 薄勢(shì)壘MIM結(jié)構(gòu)的能帶圖及其導(dǎo)電機(jī)理

量子隧穿電流通常對(duì)勢(shì)壘高度、外加偏壓和介質(zhì)層厚度等參數(shù)非常敏感，且具有很強(qiáng)的非線性特性。依據(jù)Simmons的研究成果，可由下式計(jì)算：

（1-1）

式中，

式中為勢(shì)壘高度，單位為eV；為介質(zhì)層厚度，單位為?；為MIM結(jié)構(gòu)的偏壓，單位為V；為電流密度，單位為A/cm2；為介質(zhì)層的相對(duì)介電常數(shù)。

而熱電子發(fā)射電流計(jì)算公式為：

（1-2）

式中T為溫度，單位為K；k為波爾茲曼常數(shù)。

利用式（1-1）和式（1-2），在不同的參數(shù)條件下，可以對(duì)MIM結(jié)構(gòu)的量子隧穿電流和熱電子發(fā)射電流進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明：勢(shì)壘高度、外加偏壓、介質(zhì)層厚度及相對(duì)介電常數(shù)這四個(gè)參數(shù)對(duì)量子隧穿電流和熱電子發(fā)射電流的影響趨勢(shì)是一致的，而且熱電子發(fā)射電流還強(qiáng)烈地依賴(lài)于溫度。這樣，當(dāng)MIM結(jié)構(gòu)本身的參數(shù)相同時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)溫度的大小來(lái)控制MIM結(jié)構(gòu)的主要導(dǎo)電過(guò)程。

2.微放電機(jī)理

微放電是在真空條件下大功率強(qiáng)微波電場(chǎng)作用下發(fā)生的一種射頻擊穿放電現(xiàn)象。為了簡(jiǎn)要描述微放電機(jī)理，我們以真空中的平行板為例。假設(shè)電子數(shù)為N的很多電子在時(shí)從一個(gè)極板（）發(fā)射（如圖2），在RF電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下到達(dá)另一極板（）。通過(guò)撞擊，發(fā)射許多電子（數(shù)目為），為這次特別撞擊的二次電子倍增系數(shù)，它是撞擊能量和表面材料的函數(shù)。如果在狹縫中的飛行時(shí)間約等于RF周期的，或者等于RF周期的奇數(shù)倍，那么新發(fā)射的二次電子就可能被加速，直到再次撞擊的極板，引發(fā)個(gè)二次電子的發(fā)射，式中是第二次撞擊的二次電子發(fā)射系數(shù)。經(jīng)過(guò)n次撞擊后，放電后的電子數(shù)為。圖2是時(shí)的微放電示意圖。

圖2 微放電示意圖材料非線性機(jī)理

（二）材料非線性機(jī)理

1. 鐵磁效應(yīng)

鐵磁材料具有很大的磁導(dǎo)率，在強(qiáng)磁場(chǎng)下會(huì)產(chǎn)生飽和，并隨磁場(chǎng)非線性變化，顯示出磁滯特性。鐵、鎳、鈷及其合金、鑭系元素（如稀土）等都是鐵磁材料，它們能引起很強(qiáng)的PIM產(chǎn)物。鐵磁非線性是由含有鐵磁材料的金屬器件在導(dǎo)電時(shí)因隨電流流動(dòng)使導(dǎo)體電路磁導(dǎo)率產(chǎn)生變化引起的，這和一個(gè)電路電感的非線性變化非常相似，它導(dǎo)致兩個(gè)或兩個(gè)以上信號(hào)產(chǎn)生非常強(qiáng)的PIM產(chǎn)物。這種非線性是一種磁飽和畸變的形式，且不隨時(shí)間而變化，通常情況下比普通的接觸非線性好得多（如圖3所示）。

圖3 鐵磁非線性

2. 電熱效應(yīng)

近期的一些研究報(bào)導(dǎo)了微帶傳輸線上電熱引起的PIM產(chǎn)物。電熱引起電導(dǎo)率的調(diào)制是傳輸線上PIM的支配性的物理機(jī)理，PIM的產(chǎn)生是由電流相關(guān)的非線性引起的。電熱效應(yīng)的基本過(guò)程是：導(dǎo)體中電流產(chǎn)生焦耳熱，產(chǎn)生的熱將跟蹤電信號(hào)的包絡(luò)，熱的變化引起溫度的變化，進(jìn)而引起電導(dǎo)率變化，而電導(dǎo)率的變化反過(guò)來(lái)會(huì)影響導(dǎo)體中的電流，電流的變化必然導(dǎo)致焦耳熱的變化，并進(jìn)一步影響到電導(dǎo)率。這是一個(gè)不斷反饋的過(guò)程，這種變化會(huì)在集總微波終端和衰減器上產(chǎn)生PIM失真。

（三）其他非線性效應(yīng)

1. 表面效應(yīng)

金屬表面的磨損或污染可能會(huì)引起PIM失真，這種現(xiàn)象叫做表面效應(yīng)。雖然人們普遍接受銅越粗糙產(chǎn)生的PIM電平越高的觀點(diǎn)，但相關(guān)聯(lián)的物理機(jī)理仍很模糊。表面焊接層對(duì)PIM的影響如圖4所示。由圖可知，缺少焊接層會(huì)引起更高的PIM產(chǎn)物，這是由于銅輕微地粘在基板上，降低了接口質(zhì)量。

圖4 三氟甲基焊接對(duì)PIM的影響

金屬表面的磨損也會(huì)影響PIM的產(chǎn)生。在表面粗糙度的測(cè)試中，相對(duì)于電流方向做橫向和縱向的擦磨處理。當(dāng)殘余PIM電平為-144dBm時(shí)，橫向擦磨可使PIM電平增加13-22dB，而縱向擦磨使PIM電平增大1-4dB。綜上所述，表面效應(yīng)對(duì)PIM的產(chǎn)生是有貢獻(xiàn)的。

三、無(wú)源互調(diào)的抑制措施

研究了無(wú)源非線性的類(lèi)型和機(jī)理以后，為了盡量避免PIM產(chǎn)物帶來(lái)的影響，我們可以采取若干措施使通信系統(tǒng)中的無(wú)源互調(diào)產(chǎn)物降到最低。其抑制措施主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）在通信系統(tǒng)中輻射信號(hào)能夠到達(dá)的地方或者附近，盡量不要使用鐵氧體、鈷、鎳、不銹鋼等鐵磁材料。如果必須使用，那么必須涂上一定厚度的銀板或銅板。

（2）將金屬接觸減至最少，特別是松動(dòng)接觸和轉(zhuǎn)動(dòng)連接。如果確實(shí)不可避免，那么在這些接觸或連接上應(yīng)提供絕緣或可能的替代電流路徑。

（3）在電流路徑中要避免使用調(diào)諧螺釘或金屬-金屬接觸的活動(dòng)器件，如果非用不可，應(yīng)將它們放在低電流密度區(qū)域。

（4）保持熱循環(huán)盡可能小，因?yàn)椴牧虾徒饘俳Y(jié)的膨脹和收縮能夠引起較大的PIM干擾。

（5）提高線性材料的連接工藝。若有可能就用捆綁連接，但要確保這些連接是可靠的，無(wú)非線性材料、無(wú)裂縫、無(wú)污染或無(wú)腐蝕。

（6）在傳導(dǎo)路徑中應(yīng)使用較大的導(dǎo)體或金屬之間有更大的接觸面積來(lái)保持低的電流密度。盡量減少粗糙表面和尖銳邊緣暴露在輻射信號(hào)區(qū)域。

（7）使用同軸電纜時(shí)，最好選用剛性屏蔽電纜。當(dāng)使用編織電纜時(shí)，應(yīng)選用最高填充因子的編織物。編織物不能用鐵磁材料制造，銅鍍銀是最好的編織材料。電纜長(zhǎng)度應(yīng)盡量減至最短，特別是使用軟波導(dǎo)或軟電纜時(shí)。

（8）非線性元件，如集總虛擬負(fù)載、環(huán)形器、隔離器和某些半導(dǎo)體器件的使用應(yīng)減至最少。

（9）高功率發(fā)射信號(hào)和低電平接收信號(hào)之間應(yīng)由濾波器和物理分離法達(dá)到良好的隔離。如果將這兩路信號(hào)設(shè)計(jì)成各自獨(dú)立的信道，獨(dú)立的發(fā)射、接收天線，則PIM產(chǎn)物可以得到很好的控制。

（10）頻率計(jì)劃應(yīng)考慮高階PIM產(chǎn)物，因?yàn)樗鼈冊(cè)谀承┩ㄐ畔到y(tǒng)中可能是潛在干擾信號(hào)。

（11）如果高低功率信號(hào)不可避免地要使用一個(gè)公共信道，那么降低PIM的出發(fā)點(diǎn)是合理地選擇發(fā)射頻率和接收頻率。在多通道通信系統(tǒng)中，完全分離收發(fā)頻率是不可能的。因此減小PIM干擾的最佳途徑是把收發(fā)頻率盡可能離得遠(yuǎn)些。

（12）采用合理的焊接，且盡量保證焊接面光滑，如果焊接面不光滑或有毛刺時(shí)也會(huì)導(dǎo)致PIM的產(chǎn)生。

（13）防止通信系統(tǒng)各種器件的銹蝕，盡量不要用手觸摸元器件。在使用同軸電纜之前應(yīng)從端器件開(kāi)始逐一清理干凈，接插件接頭在每次使用后均應(yīng)清洗。切記不要將接插件浸入液體清洗劑中，因?yàn)檫@樣會(huì)使污染物進(jìn)入其內(nèi)死角。

除了上述措施外，良好的工藝、仔細(xì)的計(jì)劃、嚴(yán)格的質(zhì)量控制和高標(biāo)準(zhǔn)的操作維護(hù)措施同樣非常重要。應(yīng)注意的是，雖然在設(shè)計(jì)和制作階段適當(dāng)注意細(xì)節(jié)可以大大降低PIM電平，但是一個(gè)完全沒(méi)有PIM干擾的通信系統(tǒng)是不可能存在的。

四、結(jié)論

通過(guò)對(duì)無(wú)源互調(diào)干擾的產(chǎn)生機(jī)理及其抑制措施的研究，我們明白了微波器件的PIM干擾主要來(lái)自?xún)煞N無(wú)源非線性：接觸非線性和材料非線性。接觸非線性指的是任何具有非線性電流電壓行為的接觸引起的非線性；材料非線性指的是具有固有非線性導(dǎo)電特性的材料引起的非線性。從接觸非線性機(jī)理、材料非線性機(jī)理和其他非線性效應(yīng)三個(gè)方面，對(duì)無(wú)源互調(diào)的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析和討論。最后給出了通信系統(tǒng)中無(wú)源互調(diào)干擾的主要抑制措施。這將為下一步無(wú)源互調(diào)的分析與測(cè)量研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張世全. 微波與射頻頻段無(wú)源互調(diào)干擾研究[D]：[博士學(xué)位論文]. 西安：電子科技大學(xué)，2004.

[2]Lui P. L. Passive intermodulation interference in communication systems. IEE Electronics & Communication Engineering Journal， 1990， 2（3）： 109-118.

[3]Helme B. G. M. Passive intermodulation of ICT components. IEE Colloquium on Screening Effectiveness Measurements. London， 1998， 1/1-1/8.

[4]Muhammad Taher Abuelma ‘a(chǎn)tti. Carrier and intermodulation performance of limiters excited by multicarriers. IEEE Trans on Aerospace and Electronic Systems， Jul 1994， 30（3）： 650-659.

第5篇

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(wú)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(ài)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(méi)有一般性的方法，系統(tǒng)地將糾纏狀態(tài)劃分類(lèi)別。現(xiàn)在，研究小組開(kāi)發(fā)出一種方法，能把既定的量子態(tài)歸入某一類(lèi)可能的糾纏態(tài)。

該方法指出，不同類(lèi)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(guò)檢測(cè)個(gè)別粒子來(lái)確定，而檢測(cè)方法有很多。新方法通過(guò)檢測(cè)個(gè)別粒子來(lái)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(cè)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(shuō)：“對(duì)3個(gè)粒子來(lái)說(shuō)，有兩種根本不同的糾纏類(lèi)型，一種是通常認(rèn)為的更‘有用’的。而對(duì)4個(gè)粒子來(lái)說(shuō)，粒子間糾纏的方式已近乎無(wú)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(shuō)，“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。”

第6篇

本書(shū)共6章：1.量子點(diǎn)技術(shù)；2.超短脈沖量子點(diǎn)邊界輻射激光器；3.量子點(diǎn)半導(dǎo)體盤(pán)形激光器；4.半導(dǎo)體量子點(diǎn)可飽和吸收鏡在鎖模固態(tài)激光器中的應(yīng)用；5.量子點(diǎn)和連續(xù)波長(zhǎng)激光二極管在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；6.結(jié)論和前景。目錄及序言的后面有各章作者的簡(jiǎn)介，書(shū)的末尾有各章的彩圖和主題索引。

本書(shū)編者Edik U.Rafailov教授1987年以來(lái)一直從事連續(xù)譜和超短脈沖激光器、非線性光學(xué)和集成光學(xué)的研究和開(kāi)發(fā)。他2005年到敦提大學(xué)（Dundee University）工作，組建了一個(gè)光子學(xué)和納米科學(xué)研究組。他曾發(fā)表250多篇論文，編著了一本著作，在美國(guó)和英國(guó)有8項(xiàng)專(zhuān)利。他當(dāng)前的研究興趣包括：新穎的高功率連續(xù)波長(zhǎng)、短脈沖或超短脈沖激光器，紫外/可見(jiàn)/紅外和THz輻射，納米結(jié)構(gòu)，非線性光學(xué)和生物光子學(xué)。

本書(shū)的閱讀對(duì)象是在光子學(xué)、光學(xué)、激光物理、光電子學(xué)和生物光子學(xué)領(lǐng)域工作或?qū)W習(xí)的物理學(xué)家、工程師、研究生或講師。

第7篇

關(guān)鍵詞：低壓集抄；檢測(cè)裝置

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

中圖分類(lèi)號(hào)：TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0 引 言

由于缺乏相應(yīng)的軟、硬件測(cè)試手段，無(wú)法模擬現(xiàn)場(chǎng)的各種工況，難以發(fā)現(xiàn)低壓集抄系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量隱患，亟需研制一種面向低壓集抄系統(tǒng)的檢測(cè)裝置，對(duì)低壓集抄系統(tǒng)各組件的功能和性能進(jìn)行一體化測(cè)試。

1 技術(shù)方案

1．1 檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)

采用一柜一掛表架的分體式結(jié)構(gòu)，數(shù)字信號(hào)源、功率放大器、標(biāo)準(zhǔn)電能表裝在柜中，其余部分不在掛表架中。掛表架采用兩排結(jié)構(gòu)，上排設(shè)置12個(gè)單相電能表表位，下排設(shè)置2個(gè)集中器位、2個(gè)采集器位、3個(gè)三相電能表表位。電流接線采用壓接式，其余采用插座接線的方式。三相平衡設(shè)計(jì)。總體框圖如圖l所示。每個(gè)電能表位置提供1個(gè)電能表校驗(yàn)脈沖輸入接

圖1檢測(cè)裝置總體框圖

口，1個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸入接口，2~RS485通信接口。配置各類(lèi)專(zhuān)用的虛擬電能表，支持通過(guò)RS485和電力線載波接口與集中器和采集器的通訊，并且可根據(jù)用戶(hù)需要，擴(kuò)充支持微功耗無(wú)線和藍(lán)牙方式。配置測(cè)試各種集中器所需的以太網(wǎng)、RS232接口、GPRS／CDMA調(diào)制解調(diào)器、PSTN調(diào)制解調(diào)器和PSTN換機(jī)。

1．2 檢測(cè)裝置具備的功能

檢測(cè)裝置不僅可按照集中器上行通信規(guī)約和電能表通信規(guī)約進(jìn)行系統(tǒng)通信規(guī)約的檢測(cè)，而且可以對(duì)集中器、采集器、用戶(hù)電能表等設(shè)備實(shí)時(shí)走字，測(cè)試集抄系統(tǒng)運(yùn)行工況。能對(duì)集中器、采集器、用戶(hù)電能表進(jìn)行時(shí)鐘準(zhǔn)確度測(cè)試。能依據(jù)GPS時(shí)鐘對(duì)集中器、采集器、用戶(hù)電能表進(jìn)行授時(shí)。

采用數(shù)字化程控信號(hào)源，模擬出集抄系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，通過(guò)加快時(shí)鐘節(jié)拍，利用虛擬電能表產(chǎn)生測(cè)試所需的電能表數(shù)據(jù)，配合可設(shè)置的測(cè)試策略，使得系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的測(cè)試時(shí)間大為縮短，提高測(cè)試效率。

2 硬件單元

檢測(cè)系統(tǒng)主要由數(shù)字信號(hào)源、功率放大器、標(biāo)準(zhǔn)電能表、誤差處理系統(tǒng)、虛擬多功能電能表、GPS時(shí)鐘頻率源、功耗測(cè)試儀、運(yùn)行環(huán)境模擬電路、通信線路、IDE測(cè)試環(huán)境和PC機(jī)等組成。

2．1 分布式MCU控制系統(tǒng)

整個(gè)檢測(cè)裝置屬于一個(gè)分布式控制系統(tǒng)，是多個(gè)MCU系統(tǒng)的集成，核心主控CPU由PC機(jī)承擔(dān)，裝置控制部分MCU的通信關(guān)系如圖2所示。

圖2 控制部分CPU通信關(guān)系圖

DSP信號(hào)源的MCU為T(mén)MS320F2407A；控制及通信部分的MCU為P89LV51RB2，通過(guò)外擴(kuò)四路UART接口分別連接輸入脈沖切換電路、表位485接線切換電路、誤差處理電路和標(biāo)準(zhǔn)表。電表485通信板的MCU為AT89S52。

以上各功能模塊之間通過(guò)RS232C和CAN總線進(jìn)行通信。

2．2 高精度數(shù)字信號(hào)源

采用高速DSP和高速D／A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)直接波形輸出，波形輸出的工作過(guò)程完全由DSP程序和算法控制，當(dāng)DSP收到需要調(diào)節(jié)輸出量的指令后，重新計(jì)算和刷新該量的輸出量波形表，采用AD587來(lái)保證參考電壓的穩(wěn)定。并根據(jù)l6位A／D轉(zhuǎn)換器的高精度輸入采樣值進(jìn)行分析調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。利用DSP強(qiáng)大的實(shí)時(shí)運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)源的各種功能，包括諧波、升降控制、相控波形和波群控制、電壓跌落和中斷等功能。

2．3 功率放大器

采用成熟穩(wěn)定的工頻精密AB類(lèi)功率放大器，它是專(zhuān)門(mén)為放大校驗(yàn)用電壓、電流信號(hào)設(shè)計(jì)的電路，具有較窄的通頻帶(40Hz-lkHz)，輸大的時(shí)間常數(shù)和輸深的反饋量，適合放大穩(wěn)態(tài)信號(hào)，具有很高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。

功放管采用的是10對(duì)安森美公司的MJ15024和MJ15025，主要通過(guò)精確設(shè)計(jì)和升流器(升壓器)的匹配、繼電器動(dòng)作時(shí)序、末級(jí)輸出管的過(guò)流保護(hù)、反電勢(shì)吸收等來(lái)保證可靠性。若發(fā)生電壓短路和電流開(kāi)路，則輸入波形和輸出波形有較大的差值，反映在差值檢測(cè)電路上，就能輸出保護(hù)信號(hào)給CPU，CPU就能進(jìn)行相應(yīng)的操作實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

2．4 測(cè)試方式切換電路

由于既具有電力線載波集抄測(cè)試功能，又具有電能表誤差測(cè)試功能。因而檢測(cè)裝置須對(duì)單相電能表校表狀態(tài)、三相電能表校表狀態(tài)、集抄系統(tǒng)測(cè)試狀態(tài)進(jìn)行切換。同時(shí)依照集中器、采集器、電能表之間的接線和從屬關(guān)系，也經(jīng)由切換電路進(jìn)行設(shè)置。運(yùn)行環(huán)境模擬切換電路主要分兩部分，如圖3所示。

圖3 測(cè)試方式切換電路框圖

2．4．1 電壓、電流接線方式切換

通過(guò)四常開(kāi)四常閉的220V接觸器切換電路實(shí)現(xiàn)：

(1)抄表系統(tǒng)測(cè)試時(shí)所有電壓接通，使載波通道可以建立物理連接；

(2)校表狀態(tài)時(shí)，隔離電壓互感器接入，電流回路串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)高精度誤差測(cè)試。

2．4．2 小信號(hào)切換

通過(guò)小信號(hào)繼電器切換電路，選擇用戶(hù)電能表或虛擬電能表的RS485接口與選定的集中器、采集器相連。

2．5 時(shí)鐘頻率源

GPS衛(wèi)星上都安裝有銫原子鐘，因而具有很高的頻率準(zhǔn)確度和時(shí)間準(zhǔn)確度，本裝置的GPS接收模塊采用RS232與PC機(jī)相聯(lián)， 通訊協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183。對(duì)GPS接收模塊送出的內(nèi)容進(jìn)行解碼，就可以得到所需的時(shí)鐘信息，可以用于對(duì)外接設(shè)備進(jìn)行授時(shí)和比對(duì)，授時(shí)精度

2．6 通信電路

由兩塊8口的MOXA工業(yè)級(jí)多串口卡、RS232-RS485轉(zhuǎn)換電路、PSTN交換機(jī)、PSTN調(diào)制解調(diào)器、GPRS調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)交換機(jī)等組成。

3 測(cè)試原理

測(cè)試方法有實(shí)際運(yùn)行方式與虛擬運(yùn)行方式兩種。

3．1 實(shí)際運(yùn)行方式

檢測(cè)裝置提供了12只單相電能表位置和3只三相電能表位置，并提供2只采集器位置和2只集中器位置，通過(guò)不同的連接線配置測(cè)試所需的應(yīng)用環(huán)境，通過(guò)軟件控制信號(hào)源的電壓、電流、相位，測(cè)試軟件通過(guò)GPRS無(wú)線公網(wǎng)對(duì)集中器抄讀電能表運(yùn)行數(shù)據(jù)，完成集抄系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行方式的測(cè)試。

3．2 虛擬運(yùn)行方式

檢測(cè)裝置用軟件模擬現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的電能表，通過(guò)集中器、采集器與虛擬電能表進(jìn)行通信，虛擬電能表的數(shù)據(jù)通信協(xié)議遵循DL／T645規(guī)約。完成集抄系統(tǒng)虛擬運(yùn)行方式的測(cè)試。

虛擬電能表硬件部分，通過(guò)共6個(gè)串行口與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。其中2個(gè)串行口轉(zhuǎn)換成RS485接口用于模擬臺(tái)區(qū)總表，接人到集中器臺(tái)區(qū)總表接口；2個(gè)串行口轉(zhuǎn)換成RS485接口用于模擬用戶(hù)RS485電能表，接入到采集器的RS485口；另2個(gè)串行口分別通過(guò)青島東軟的PRO-II型抄控器和北京曉程的DEMO-PL3201調(diào)試器轉(zhuǎn)換成兩種不同的載波接口，用于模擬用戶(hù)載波電能表，接入到集中器的電源線。

用虛擬電能表軟件包模擬l至n塊電能表，通過(guò)當(dāng)前調(diào)置的電壓電流和相位值，縮放比率，起始時(shí)間等參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行走字。

試驗(yàn)時(shí)發(fā)送消息，調(diào)用計(jì)電量子程序，計(jì)時(shí)終止時(shí)，再發(fā)送消息，關(guān)閉計(jì)電量子程序，如果是運(yùn)行期間跳過(guò)某個(gè)階段，只需再加送一次結(jié)束時(shí)間，虛擬電能表會(huì)自動(dòng)計(jì)算跳過(guò)的某個(gè)階段的電量，并實(shí)現(xiàn)電量的累加，使得在現(xiàn)場(chǎng)需運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，在虛擬電能表模塊可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成。還可以通過(guò)時(shí)鐘加速運(yùn)轉(zhuǎn)方法進(jìn)行加速走字，加速的電量自動(dòng)計(jì)算更新。

4 結(jié)束語(yǔ)

檢測(cè)裝置提供集中器上行通信、集中器下行通信的通信方式。

參考文獻(xiàn)：

1丹梅 ；自動(dòng)抄表系統(tǒng)幀中繼技術(shù)及其實(shí)現(xiàn) [期刊論文] -儀表技術(shù)2002(01)

第8篇

關(guān)鍵詞：通信與電子信息；科技英語(yǔ)；面向應(yīng)用

作者簡(jiǎn)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(lèi)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(zhuān)業(yè)本科生的科技英語(yǔ)學(xué)習(xí)帶來(lái)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(yǔ)”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(jiǎn)單的認(rèn)為是英語(yǔ)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(yǔ)”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(xiě)作所必知的英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)與語(yǔ)法知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生為參與國(guó)際化學(xué)術(shù)交流和今后工作打下良好的科技英語(yǔ)基礎(chǔ)，并使學(xué)生能運(yùn)用各類(lèi)電子資源獲得最新的國(guó)內(nèi)外專(zhuān)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(guò)一定的訓(xùn)練可以掌握初步的科技論文寫(xiě)作技能，特別是掌握英文摘要的撰寫(xiě)方法。其中，在“通信與電子信息科技英語(yǔ)”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(xiě)、科技文獻(xiàn)綜述的撰寫(xiě)、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(yǔ)的教學(xué)方法為：詞匯+翻譯+語(yǔ)法，同時(shí)教材中的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)專(zhuān)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(yǔ)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(yǔ)”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(yǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容

與傳統(tǒng)的詞匯+翻譯+語(yǔ)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(yǔ)”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(yǔ)”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(lèi)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的期刊文獻(xiàn)、會(huì)議文獻(xiàn)、技術(shù)報(bào)告、國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利、相關(guān)圖書(shū)、產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)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(kù)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(shū)館的大量資源，通過(guò)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(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)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(yǔ)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(zhuān)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(guò)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(xiě)

撰寫(xiě)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(xiě)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(yǔ)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(guò)大量閱讀、學(xué)習(xí)來(lái)完成摘要撰寫(xiě)的任務(wù)。

4.文獻(xiàn)綜述撰寫(xiě)

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(guò)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(guò)程中，筆者并不限制學(xué)生僅參考英文文獻(xiàn)，可以通過(guò)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(guò)程，可通過(guò)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(zhuān)業(yè)發(fā)展及學(xué)科的國(guó)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(kāi)展seminar式的教學(xué)活動(dòng)，特別適合科技英語(yǔ)類(lèi)課程的開(kāi)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(zhuān)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(jī)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(yǔ)”課程的教學(xué)方法

要順利開(kāi)展面向應(yīng)用的“通信與電子信息科技英語(yǔ)”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(guò)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(yǔ)”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(shū)館中的各類(lèi)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(lèi)專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)資源主要包括清華同方、萬(wàn)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(zhuān)利和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)美國(guó)專(zhuān)利局和中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專(zhuān)利搜索也包括在內(nèi)，這些電子資源基本能涵蓋各類(lèi)文獻(xiàn)。此外，通信與電子信息類(lèi)科技公司的英文網(wǎng)站也是技術(shù)資料檢索的重要來(lái)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(shū)館中的數(shù)據(jù)資源的補(bǔ)充。

第三，在教學(xué)中通過(guò)實(shí)例分析法講解摘要寫(xiě)作方法。以多篇中等長(zhǎng)度的英文科技文獻(xiàn)為例，該類(lèi)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(guò)這些示例讓學(xué)生掌握摘要寫(xiě)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(xiě)。

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(lèi)競(jìng)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?jī)芍馨才?～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(guò)程進(jìn)行評(píng)點(diǎn)。

第六，通過(guò)布置大作業(yè)來(lái)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(lèi)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(lái)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(zhuān)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(kù)等。三是對(duì)搜集的科技文獻(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)閱讀和撰寫(xiě)綜述。撰寫(xiě)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(xiě)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(xiě)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(lèi)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(lèi)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(guò)文獻(xiàn)閱讀進(jìn)行科普的作用。

三、結(jié)束語(yǔ)

筆者結(jié)合在“通信與電子信息科技英語(yǔ)”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(lèi)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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第9篇

征文范圍

(1)現(xiàn)代通信技術(shù)，包括量子通信、太赫茲通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、光通信、空間通信、水下通信、抗干擾通信等。(2)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)自組織網(wǎng)、空間信息網(wǎng)絡(luò)、軍事通信網(wǎng)絡(luò)等。(3)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、包括信息加密、安全協(xié)議、安全認(rèn)證、檢測(cè)預(yù)警、可信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)隱私與保護(hù)等。

征稿要求

(1)技術(shù)新穎，內(nèi)容翔實(shí)，文字精煉。(2)引用的數(shù)據(jù)要有充分依據(jù)。正確使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、名詞、術(shù)語(yǔ)。量符號(hào)和量單位請(qǐng)按照法定的量和單位的名稱(chēng)、符號(hào)和書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě)。(3)文章需附題目的英文翻譯和工作單位的英文名稱(chēng)，4~5個(gè)中、英文關(guān)鍵詞，200字左右中、英文摘要。(4)請(qǐng)給出所有作者的作者簡(jiǎn)介。簡(jiǎn)介內(nèi)容如下：姓名、出生年、性別、學(xué)位、職稱(chēng)及現(xiàn)在主要從事的研究方向。(5)雜志是黑白印刷，不能區(qū)分顏色，請(qǐng)勿用彩色圖，灰度請(qǐng)按25%、50%、75%等比例增減；圖稿繪制請(qǐng)用“Word圖片工具”；圖中中文用宋體六號(hào)，除中文外的字符全部用TimesNewRoman體，字號(hào)為六號(hào)。(6)參考文獻(xiàn)擇主要的列出（除綜述性文章外最多不超過(guò)6條），按照出現(xiàn)的次序列在文末，并在文中對(duì)應(yīng)位置以右上角方括弧中的數(shù)字表示。中文參考文獻(xiàn)采用中英文格式。由于雜志要自引，請(qǐng)?jiān)谖墨I(xiàn)中添加1條通信技術(shù)的文獻(xiàn)。(7)來(lái)稿自投送之日起兩個(gè)月內(nèi)請(qǐng)不要另投其他刊物。稿件經(jīng)審閱通過(guò)后，請(qǐng)按照修改意見(jiàn)修改論文。但請(qǐng)放心，編者將充分尊重作者的原意和風(fēng)格。未被錄用的稿件恕不退還，作者請(qǐng)自留底稿。(8)來(lái)稿請(qǐng)注明作者的真實(shí)姓名、工作單位、通信地址、電話以及作者的個(gè)人簡(jiǎn)介。(9)如有國(guó)家基金，請(qǐng)給出基金名稱(chēng)和基金編號(hào)，基金名稱(chēng)采用中英文格式，并將基金批準(zhǔn)函復(fù)印件（國(guó)家級(jí)的）寄到我部。(10)稿件一經(jīng)錄用，即寄贈(zèng)當(dāng)期刊物。