量子科技研究范文
时间:2023-10-20 17:31:25
导语:如何才能写好一篇量子科技研究,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词科技行政机关 自由裁量权 行政法
文章编号1008-5807(2011)05-145-01
一、引言
科技行政机关依据国家的科技方针、科技政策和科技法规,参与社会公共利益密切的各种科技事务所进行的组织活动。科技行政机关的自由裁量权范围不断增大,不利于行政机关行使服务的职能。为解决科技机关出现的这些问题,必须要建立健全责任制度,完善我国司法审查制度以及正确把握合理性原则的内涵,不断推动科技行政机关的制度化,实现行政机关的职责。
二、科技行政机关自由裁量权存在的问题
19世纪末20世纪初以来,各国的科技事业取得了突飞猛进的发展,政府的科技行政管理职能急剧扩展,科技行政机关的自由裁量权范围不断增大,政府对科技领域进行了积极的干预和调控。长期以来,我国的科技行政机关仍然存在自由裁量权滥用的现象,主要有以下问题:
(一)从自由裁量权的合理性分析
行政合理性要求行政内容客观、符合理性,然而所谓的“理性”只是一个抽象概念,是属于主观意识层面的语言,是指体现全社会共同遵守的行为准则的法理。很多时候行政执法人员在行使自由裁量权时并未曾考虑其合理性因素,或是虽然有合理之名,但并无合理之实,甚至是行违法之实。这也使得行政法学家们极力倡导的对自由裁量权进行合理性控制的主张,在现实生活中遇到了极大的尴尬。
(二)从司法审查制度分析
司法审查的范围过窄。行政诉讼法确立的单一的合法性审查范围使行政自由裁量权仍游离于司法审查的边缘,司法审查无法正式介入行政处罚以外的自由裁量行为,使得大量的行政相对人的权利无法得到充分救济,有违司法最终解决原则,也是对“有权利必有救济”这一原则的违反。
(三)从公平公正原则分析
公平公正是法的一般原则,科技行政机关的任何行政行为都要符合这一原则,而公平公正原则也是行政合理性原则对自由裁量权进行有效控制的具体要求。这一原则要求在行使行政权时须对同等情况同等对待,不同情况区别对待,禁止主观恣意行政机关必须在正当考虑的基础上实施自由裁量行为。而在现实中,不难看到,科技行政机关执法人员在执法过程中并未能有效遵守这一原则,而是考虑了过多的不相关因素,这一方面与执法人员的素质有关,另一方面也与我们中国的国情有关。中国自古以来就有人情社会、熟人社会的特点,使得法律在实施的过程中遇到了很多阻力。
三、科技行政机关自由裁量权合理性控制的思考
(一)建立健全责任制度
针对目前行政执法中普遍存在的“同罪异罚”这一问题,须大力提倡对自由裁量权进行合理性控制,使自由裁量权的行使真正做到既合理又合法,有效地杜绝现实中诸多的“同罪异罚”的现象。这就要求我们一方面要大力提高科技执法人员的素质,另一方面要坚持公平公正原则,并把它贯穿于整个科技自由裁量的过程中。建立健全责任制度,对的科技行政执法人员追究相应的政治责任、行政责任和刑事责任。
(二)完善我国的司法审查制度
把自由裁量权纳入法院司法审查的范围,并确定合理的司法审查标准,是建立和完善其司法审查制度的核心。就目前现实而言,由于行政诉讼法规定,自由裁量权仍游离于司法审查的边缘,司法审查无法正式介入行政处罚以外的裁量行为, 使得大量的行政相对人的权利无法得到充分救济, 有违司法最终解决原则,也是对“有权利必有救济”这一原则的违反。所以,将合理性原则引入行政诉讼,确立起司法对行政自由裁量权行使的司法审查原则,对于实现自由裁量权与合理性原则的和谐运用及我国行政法治的发展都有极为深远的意义。
(三)正确把握合理性原则的内涵
要对行政自由裁量权进行合理性控制,而合理性是一个非常抽象、相当宽泛的标准,这就要求我们要掌握好“合理”的度,坚持“合理”的有度性。要想正确地把握合理性原则的内涵,就不能脱离了与之相应的合法性原则来孤立地对待合理性原则,对行政自由裁量权进行合理性控制的目的就是为了对在所谓“合法”范围内的滥用自由裁量权的行为予以有效的控制。科技行政主体应当将自由裁量权作为实现行政管理目标的手段来使用,而不是作为可以滥用的公权力来用,使自由裁量权的行使合乎法的精神与目的,就能真正地把握合理性原则使用的“度”,也才能在现实的执法行为中既保证了自由裁量权的行使,又做到了对其的合理性控制,达到了两者的协调运用,真正做到既合法又合理。
四、结语
各级科技行政机关增强法治观念,全面推行依法行政,合理控制自由裁量权。除了必要的立法控制、司法控制和行政控制外,还可以采用其他多种措施进行综合治理,同时,发挥社会监督功能,充分发挥人民群众和社会媒体特别是行政相对人的监督作用,加强对行政执法人员执法和行政自由裁量权的监督力度。
参考文献:
篇2
【关键词】可靠性工程;电子信息装备;质量问题;质量管理;分析
现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。
1.电子信息装备的质量问题
电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。
2.可靠性电子信息装备质量管理研究
2.1 可靠性工程以及与质量的关系
实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。
在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。
2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用
电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。
3.结束语
总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。
参考文献
[1]杜晋军,李霖.基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究[J].装备指挥技术学院学报,2011(3).
[2]柳琳.浅谈如何提高电子装备的软件质量[J].电子信息对抗技术,2009(2).
[3]肖格.发展先进制造,跻身世界一流——上海市质量管理奖制造业获奖企业的持续改进之路[J].上海质量,2010(11).
[4]宋跃进.用科学发展观指导军事电子信息装备创新发展[J].火力与指挥控制,2008(1).
篇3
关键词:顾客价值模型;顾客关系;顾客忠诚
在市场经济严峻的形势下,企业竞争逐从市场资源的竞争渐转变为对顾客资产的竞争,顾客感知价值是企业衡量产品效益,提高顾客忠诚的主要指标。目前,国内外学者对顾客感知价值研究越来越深入广泛,从顾客价值内涵、驱动因素到顾客价值的测量和评估,不断的完善和优化。其中顾客价值的测量已经成为顾客资产管理的重点和难点,国外学者Ravald和Gronroos早在顾客价值研究初期就已经从关系视角对顾客感知价值的测量提出了专有的研究方法和模型,重点强调关系对顾客感知价值的影响。
Ravald和Gronroos的顾客价值测量模型为企业加强顾客资产管理提出了新的思路和方法,提升顾客忠诚需要企业对顾客价值进行科学合理的评估,正确的测量模型是科学评估的前提和基础。
一、顾客感知价值文献研究
信息技术高速发展的时代,顾客资产是企业提升竞争优势的核心元素,顾客价值就成为企业管理的重中之重。目前,学术界比较认可的顾客价值定义是”伍德鲁夫顾客价值”,Woodruff认为顾客感知价值是顾客对特定情景下有助于(有碍于)实现自己目标和目的的产品属性、这些属性的实效以及使用的结果所感知的偏好与评价。Woodruff强调顾客价值来源于顾客通过学习得到的感知、偏好和评价,并建议将产品、使用情景和那些以目标为导向的顾客所经历的相关结果联系起来。顾客感知价值体现的是顾客对企业提供的产品或服务所具有价值的主观认知,而区别于产品和服务的客观价值。
在国外研究的基础上,国内学者对顾客感知价值也进行了较深入的研究,他们认为顾客资产的管理过程及创造顾客价值最大化与顾客忠诚是紧密联系的,从而可以构建顾客资产质量实施的基本框架模型。所谓的顾客忠诚是指客户对企业产品或服务的依赖和认可、坚持长期购买和使用该企业产品或服务所表现出的在思想和情感上的一种高度信任和忠诚的程度,是客户对企业产品在长期竞争中所表现出的优势的综合评价。它主要通过顾客的情感忠诚、行为忠诚和意识忠诚表现出来。
顾客价值是顾客资产管理的主要内容,企业提升顾客感知价值的最终目标是提升顾客忠诚度,增强企业竞争优势,所以顾客感知价值和顾客忠诚是正相关的,二者是企业提升顾客资产管理水平的主要依据。
二、Ravald和Gronroos的顾客价值测量模型
Ravald和Gronroos认为价值创造是关系营销的起点和终点,在长期买卖关系中需要考虑这个过程中所有创造价值的交易互动价值集合,即需要企业在顾客关系管理基础上关注“全情景价值”。他们在研究顾客感知价值驱动因素的基础上,提出了以顾客关系为对象的客户感知价值测量模型:
全情景价值=(情景利得+关系利得)/(情景利失+关系利失)
顾客价值=(核心产品+附加产品)/(价格+关系成本)
该模型认为在顾客感知价值受到整个交易情景利益与成本的影响,也受到关系利益和成本的影响,说明顾客在交易时不仅关注企业提供的实物的表面价值,还包括过程中各因素的相互影响关系。产品的核心价值和附属价值只是顾客价值的一个表面感知,更重要的还要研究在这一交易中维持关系所要付出的努力,即关系成本。关系是维系顾客与企业的桥梁和纽带,关系不仅为双方带来利益,还带来成本。
该模型中的价格是一个短期概念,但是关系成本是随着关系的产生发展的,并且符合边际成本递减规律,核心产品和附属价值的效用也是在关系的发展中体现出来的。整个情景中的关系是顾客感知价值的重要因素,已经越来越受到企业和顾客的关注,如何合理科学的提高关系利得,降低关系成本是企业提高顾客忠诚,进行顾客资产管理的关键步骤。Ravald和Gronroos的测量模型从关系角度为顾客资产管理提供了评价方法和理论依据,同时说明长期关系价值在顾客资产管理中占有重要地位。
三、基于Ravald和Gronroos测量模型的顾客资产管理研究
由Ravald和Gronroos的测量模型可以看出,在交易过程中所有创造价值的情景利得和关系利得即关系价值、关系成本、核心产品以及附属产品价值是顾客价值中的决定性因素,企业要提升顾客资产管理水平,一般可以从这几方面入手。
(1)建立学习型顾客关系,提升关系价值。学习型顾客关系是指企业在与顾客交流过程中互相学习,多倾听顾客需求,根据顾客具体要求改进产品和服务,为不同客户制定不同的顾客资产经营策略,从而满足顾客价值最大化要求,提高顾客忠诚度。
学习型顾客关系,提高了顾客的转移成本,为同业建立了学习壁垒。当有新的竞争者进入时,顾客一般不会轻易选择其他企业,因为转移过程中顾客需要重新花费时间和精力去向企业说明自身的需要,这就提高了顾客关系成本,顾客的感知价值就会随之下降。
(2)运用先进的统计和信息营销工具,降低关系成本,提供最大化顾客价值。在顾客关系管理中,关系成本是随着关系的发展呈边际递减规律的,与顾客建立长期的关系,发展良好而持续的顾客关系来创造价值是企业必要措施。通过使用先进的分析工具,可以及时为顾客提供便利有效的服务,扩宽顾客获取信息的渠道,缩短信息到达的等待时间,例如建立免费的顾客bbs系统,顾客可以在业务范围内随时上网查询交流,征求使用意见,及时获取最新产品和服务信息。企业也可以通过数据库统计及时反馈顾客资产状况,对顾客资产进行合理评价,及时纠正操作失误和系统失误,降低交易成本,与顾客建立长期稳定的关系,提高顾客感知价值。
(3)满足顾客受尊重、社会认同等更高层次需求,增加顾客情感价值。在整个交易过程中,情感是维持关系的一个关键性的因素。在企业为顾客提供了优质的核心产品,满足顾客基本需求后,顾客便会追求更高层次的人生需求,例如受到别人的尊重和认同,得到别人的关心。企业员工在与顾客交流学习过程中,要热情真诚,仔细聆听顾客需求,尊重顾客价值观,对顾客的合理性意见及时给予认同和赞许,为顾客创造一个舒适的需求环境,使顾客在交易过程中感受到被重视和尊重,提高顾客情感价值,为维持一个良好的顾客关系打好基础,从而有利于提升关系价值,提高顾客忠诚度。
(4)提高产品和服务的增益价值,维系与顾客的长期关系。增益价值是一个长期的概念,是顾客购买产品和服务后随时间的推移和关系的发展而感受到的放大的价值。比如说老顾客与企业建立了长期的关系,顾客忠诚度较高,那么这些顾客在购买产品时就可以享受到贵宾折扣以及定期的产品维护服务,可以优先免费获得企业的最新产品和服务信息,提高顾客竞争优势,增加顾客感知价值。关系价值越高的顾客,享受到的增益价值越大。
四、结论
Ravald和Gronroos的测量模型是从关系视角研究顾客价值,为企业与顾客建立长期稳定的关系,维系和提升顾客价值提供了理论模型,但是其研究范围有一定的局限性,且没有得到实证性验证,其方法有待于进一步修正。企业在进行顾客资产管理过程中,要结合这一模型和自身实际进行具体分析和验证。(作者单位:安徽理工大学)
参考文献:
篇4
摘要:目的研究可见光及紫外分光光度法测定丁香总黄酮含量的方法。方法可见光分光光度法是以芦丁为参照品,硝酸铝作显色剂,在510 nm波长测定总黄酮含量。紫外分光光度法是以芦丁为参照品,在359 nm波长测定总黄酮含量。结果可见光法平均回收率是99.46% , 紫外光法是99.13%。RSD分别是1.15 % 和0.90%。结论 紫外分光光度法是一种较理想的测定方法。
关键词:丁香; 总黄酮; 可见光分光光度法; 紫外分光光度法
Study on the Determination of Flavonoid in Eugenia caryophyllata Thunb. by VIS and UV Spectrophotometry
Abstract:ObjectiveTo determine total flavonoid content in Eugenia caryophyllata Thunb. by VIS and UV Spectrophotometry.MethodsThe contrast sample of VIS Spectrophotometry was rutin, the revealing agent was Al(NO3)3 and the analyzed wavelength was 510 nm. The contrast sample of UV Spectrophotometry was rutin and the analyzed wavelength was 359 nm.ResultsThe average recoveries of VIS and UV Spectrophotometry were 99.46% and 99.13%.The RSD were 1.15 % and 0.90%.ConclusionUV Spectrophotometry is a gooel method for detection of total flavonoid content in Eugenia caryophyllata Thunb. .
Key words:Eugenia caryophyllata Thunb.; Flavonoid; VIS Spectrophotometry; UVSpectrophotometry
丁香Eugenia caryophyllata Thunb.又名丁子香、支解香、公丁香。丁香分布于马来群岛及非洲,我国广东、广西等地均有栽培。丁香中含有酚类、β石竹烯、甲基正戊基酮、水杨酸甲酯和黄酮等物质。丁香性温,味辛, 有温中、暧肾、降逆的功能 [1]。目前报道的测定植物中黄酮含量的方法主要是可见光分光光度法[2],但可见光及紫外光分光光度法测定丁香总黄酮含量的方法未见报道。本文采用可见光与紫外光分光光度法测定丁香中总黄酮含量,并对两种方法进行了比较,拟寻找一种准确而简便的测定丁香中黄酮含量的方法。
1 仪器与试剂
1.1 仪器上海惠普6010型紫外可见分光光度计;上海二分7230G可见光分光光度计;北京赛多利斯电子分析天平;索氏抽提器;PHILIPS7120S粉碎机。
1.2 试剂与样品芦丁对照品从广州中医药大学药物化学研究所购买,芦丁含量≥98%;其它试剂均为分析纯。丁香样品购于广州,经粉碎后过60目筛,在60 ℃烘箱干燥6 h后冷却备用。
2 方法
2.1 样品处理精确称取丁香粉末1.000 0 g,在索氏抽提器中经石油醚脱脂到无色,放冷后转出石油醚,加入80 ml无水甲醇,抽提至无色。提取液全部转移到100 ml容量瓶,用无水甲醇定容作为试液待用。
2.2 可见光分光光度法标准曲线的制备 精密称取120℃干燥至恒重的芦丁对照品250 mg, 用无水甲醇溶解,转移入250 ml容量瓶中, 用无水甲醇定容,摇匀.精确移取5.00 ml至50 ml容量瓶中,用无水甲醇定容,摇匀。此芦丁对照品溶液浓度为0.1 mg・ml-1。准确吸取0.1 mg・ml-1芦丁对照品溶液0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00 ml,分别置25 ml容量瓶中,各加50 %乙醇至6 ml,分别加5 %亚硝酸钠溶液1.00 ml,摇匀,放置6 min后分别加10%硝酸铝溶液1.00 ml,摇匀,放置6 min,再分别加1 %氢氧化钠溶液10.00 ml,再用50 %乙醇定容,摇匀,放置15 min后,以空白溶液为参比,在波长510 nm处测吸光度,得回归方程。
2.3 可见光分光光度法回收率实验 精密称取5份已知总黄酮含量的丁香粉末1.000 0 g,加入一定量的芦丁对照品,按照2.1所述制得样品液,按照2.2所述显色并测定吸光度, 由回归方程计算总黄酮含量,按回收率=(实测值-样品所含的总黄酮)/加入的芦丁×100 %。
2.4 可见光分光光度法样品的总黄酮含量测定分别准确吸取1.00 ml试液置25 ml容量瓶中, 按照2.2所述显色并测定吸光度,在510 nm波长处测定吸收度A,由回归方程计算样品中总黄酮含量。
2.5 紫外光分光光度法标准曲线的制备精密称取120℃干燥至恒重的芦丁对照品96.4 mg, 用无水甲醇溶解,转移入100 ml容量瓶中, 用无水甲醇定容,摇匀.精确移取10.00~100 ml容量瓶中,用无水甲醇定容,摇匀。此芦丁对照品溶液浓度为0.096 4 mg・ml-1。 准确吸取浓度0.096 4 mg・ml-1芦丁对照品溶液0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,6.00 ml, 分别置25 ml容量瓶中, 各加无水甲醇定容,在359 nm处测吸光度,得回归方程。
2.6 紫外光分光光度法回收率实验精密称取5份已知总黄酮含量的丁香粉末1.000 0 g,加入一定量的芦丁对照品,按照2.1所述制得样品液,用无水甲醇稀释样品液,在359 nm处测吸光度,由回归方程计算总黄酮含量,按回收率=(实测值-样品所含的总黄酮)/加入的芦丁×100 %。
2.7 紫外光分光光度法样品的总黄酮含量测定分别准确吸取1.00 ml试液置25 ml容量瓶中, 用无水甲醇稀释定容,在359 nm波长处测定吸光度A,由回归方程计算样品中总黄酮含量。
3 结果
3.1 可见光分光光度法将配制好的不同浓度的芦丁对照品溶液在510 nm波长处测定吸收度A,得回归方程为:A=-0.011 5+0.020 62C (A为吸光度,C为浓度mg・L-1),相关系数r=0.999 7。这表明芦丁浓度在4 ~24 mg/L范围内线性良好。
3.2 紫外光分光光度法将配制好的不同浓度的芦丁对照品溶液在359 nm波长处测定吸收度A,得回归方程为:A=0.000 405 4+0.027 18C(A为吸光度,C为浓度mg・L-1),相关系数r=0.999 7。这表明芦丁浓度在4~24 mg/L范围内线性良好。
3.3 样品的总黄酮含量测定 黄酮类化合物具有特定的紫外吸收带,其结构中的肉桂酰环产生的Ⅰ带在300~400 nm内,由苯甲酰环产生的Ⅱ带在240~285 nm内,不同的黄酮在这两个吸收带的吸收强度不同[3]。含黄酮类化合物的原料经一定的提取纯化后,可直接于最大吸收波长处测定其吸收度,以芦丁为对照品对照计算其含量[4]。本实验选择芦丁在Ⅰ带的最大吸收波长359 nm作为紫外光分光光度法的测量波长。取不同产地的丁香样品, 分别用可见光分光光度法和紫外光分光光度法对每个样品平行测定3次,RSD=1.09 %,各个样品的总黄酮含量结果见表1。
表1 不同产地的丁香样品的总黄酮含量测定结果(略)
从表1可见,不同产地的丁香全草的总黄酮含量有一定差异,其中以广东丁香2号黄酮含量最高,而广西丁香1号黄酮含量最低。用可见光分光光度法测得的总黄酮含量总是比用紫外光分光光度法测得的总黄酮含量要稍高,这可能因为可见光分光光度法是在强碱性溶液与铝离子反应后显色, 而丁香又含酚类,酚羟基在该条件下也能够与铝离子结合,在510 nm处也被吸收,这样就导致测定结果偏高[5]。
3.4 回收率实验 把一定量的芦丁对照品加入已知总黄酮含量的广东丁香2号中做回收率实验,由表2可见,回收率范围符合定量分析要求。
表2 广东丁香2号回收率实验结(略)
4 结论
实验结果表明,可见光分光光度法和紫外光分光光度法两种方法测定丁香总黄酮含量都有较好的线性关系。紫外光分光光度法能直接测定黄酮的含量,不需用硝酸铝显色,从而能够避免丁香中酚羟基的干扰,方法简便准确,是测定丁香总黄酮含量较佳的方法。
参考文献
[1] 刘德军.中药材综合开发技术与利用[M].北京: 中国中医药出版社,1998:229.
[2] 黎 ,吴志谊, 吴 川,等, 可见光及紫外光分光光度法测定溪黄草总黄酮含量的研究[J].精细石油化工,2006, 22(1):51.
[3] 张钦得.中药制剂分析技术[M].北京:中国中医药出版社,2003:149.
篇5
1月18日,我国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务,正式交付用户单位使用。中国科学技术大学、中科院微小卫星创新研究院、西安卫星测控中心、中科院国家空间科学中心等单位相关领导在交付使用证书上签字。
那么,咱们来了解一下,“墨子号”到底有多牛。
世界上第一颗空间量子科学实验卫星
“墨子号”是由我国完全自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星,于2016年8月16日发射升空。该卫星从科学概念的提出到关键技术突破,从有效载荷研制到科学成果的产出,由中国科学院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主导完成。 “墨子号”量子科学实验卫星掠过阿里量子隐形传态实验平台上空(2016年12月9日摄。)
面对在国际上首次开展空间尺度量子科学实验这一全新的领域,从2003年开始,中国科学技术大学和中科院上海技术物理研究所、中科院微小卫星创新研究院、中科院光电技术研究所、国家天文台、国家空间科学中心等单位的研究人员经过长达10余年的协同攻关,创新性地突破了包括星地量子信道、空间单光子探测、高亮度空间量子纠缠光源等多项国际领先的关键技术,确保了卫星的成功研制,为各项科学实验任务的顺利开展奠定了坚实的技术基础。
星地量子保密通信,千公里级量子纠缠分发
“墨子号”的主要应用目标是通过卫星和地面站之间的量子密钥分发,实现星地量子保密通信,并通过卫星中转实现可覆盖全球的量子保密通信。“墨子号”可以在千公里外的外太空以10kbps的速率给地面站分发量子密钥,比地面同距离光纤量子通信水平提高了15个数量级以上。该项技术突破不仅使得我国具备了对光纤无法覆盖的地^――如我国的南海诸岛、驻外使领馆、远洋舰艇等――直接提供高安全等级量子通信保障的能力,并为我国未来构建覆盖全球的天地一体化量子保密通信网络提供可靠的技术支撑。
“墨子号”的另一前沿研究目标是在量子物理基本问题检验领域:即通过千公里量级的量子纠缠分发,首次在空间尺度检验量子力学的非定域性,并利用量子纠缠在地面和卫星之间实现量子隐形传态。通过“墨子号”的星地纠缠分发,我们能够在相距1200公里以上的两个地面站之间以1对/秒的速度建立起量子纠缠,将使得人类首次具有在空间尺度开展量子科学实验的能力,并为未来在外太空开展广义相对论、量子引力等物理学基本原理的检验做好了坚实的技术准备,成为我国在基础物理学领域对世界的又一重要贡献。
测试阶段性能卓越,超过系统指标要求
量子科学实验卫星在轨测试阶段全面完成了卫星平台测试、有效载荷自测试和天地一体化链路测试,卫星平台和有效载荷工作一切正常,成功构建了星地单向、星地双向、地星单向量子信道,系统信道效率、时间同步精度、跟踪瞄准精度均超过系统指标要求,可以满足空间量子科学实验的要求。
在交付仪式前,量子科学实验卫星工程常务副总师王建宇研究员向与会领导和专家做了卫星在轨测试总结报告,并表示量子卫星已经在世界上首次建立了天地一体化量子通信实验测试平台,具备了开展空间量子科学实验的条件。量子科学实验卫星首席科学家潘建伟院士代表科学研究团队做了量子卫星寿命期工作安排报告。据潘建伟介绍,目前研究团队正在有条不紊地开展相关科学实验工作,已获取了初步的实验数据。研究团队对顺利完成星地量子密钥分发实验、广域量子密钥应用演示实验、星地双向量子纠缠及地星量子隐形传态实验全部预先设定的科学实验任务充满信心。
改变世界的十大创新技术
篇6
5月3日,这台计算机的研制方――中国科学院量子信息与量子科技创新研究院在这里宣布,中国科学技术大学潘建伟院士及同事陆朝阳、朱晓波等,联合浙江大学王浩华研究组,构建了这台基于单光子的量子计算机,这是世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机。
一时间评价纷至沓来:“中国科学家再次站在了创新的前沿”“量子计算将彻底改变人类未来的应用前景”……就连这次成果的焦点人物潘建伟也提到,“量子计算研究就像雨后春笋,到了爆发式发展的关键时刻。”那么这台中国造的量子计算机究竟能有何能耐,又将为我们带来什么?
计算速度加快2.4万倍
量子计算机是指利用量子相干叠加原理,理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长,可为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案。
曾有人打过一个比方:如果现在传统计算机的速度是自行车,量子计算机的速度就如同飞机。例如,使用亿亿次的天河二号超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组,所需时间为100年,而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组,仅需0.01秒。
因为计算能力的革命性突破,如同蒸汽机之于工业文明,量子计算机将成为未来科技的引擎。实验测试表明,该原型机的取样速度不仅比国际同行类似的实验加快至少2.4万倍,同时,通过和经典算法比较,也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍到100倍。“这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机,为最终实现超越经典超级计算能力的量子计算这一国际学术界称之为‘量子称霸’的目标奠定了坚实的基础。”潘建伟指出。
计划年底实现20个光量子比特的操纵
多粒子m缠的操纵作为量子计算的核心资源,一直是国际角逐的焦点。在光子体系,潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平,并于2016年底把纪录刷新至十光子纠缠。在此基础上,团队此次利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源,通过电控可编程的光量子线路,构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。
“量子计算领域有几个大家共同努力的指标性节点:第一,展示超越首台电子计算机的计算能力;第二,展示超越商用CPU的计算能力;第三,展示超越超级计算机的计算能力。我们实现的只是其中的第一步,也是一小步,但同时是重要的一步。”潘建伟说。
曾经有科学家预测,除非量子计算机操控的比特数超过50个,量子计算机才能超过现有的经典计算机。此次,中国科学家的成果为10个超导量子比特,超过了之前由谷歌、美国航天航空局和加州大学圣芭芭拉分校公开报道的9个超导量子比特的纪录。
但也有分析称,尽管欧美等国公开报道的成果是9个,但谷歌之前已经放话,要在今年底之前把超导量子计算做到50个比特。因此,这一领域的竞争还远未结束。更何况即使获得了量子计算霸权,让其真正具备解决问题的能力也是路途漫漫。
在潘建伟看来,谷歌、IBM等公司拥有人才优势。尤其是谷歌,目前仍可以算是量子计算机领域的领头羊。但这次研究团队通过高精度脉冲控制和全局纠缠操作实现10比特量子态的成果,使中国在超导体系量子计算机研究领域也进入世界一流水平行列。
根据计划,潘建伟的研究团队将在今年底实现大约20个光量子比特的操纵,20个超导量子比特样品的设计、制备和测试,量子计算机的速度将会成指数增长。也许到时一张闪亮的国家名片又将出现。
量子技术未来将极大改变生活
随着大数据时代的到来,对计算能力的需求可以用“贪得无厌”来形容。同时,计算能力的强弱也对社会的发展起着至关重要的作用。当人们能把有效的数据结果都通过计算给提取出来,每一个数据才会成为真正的财富。
谈到量子计算机未来的应用前景,潘建伟充满信心:“量子通信主要是用在保密方面,它可以大大提高信息安全水平。除此之外,量子计算可能很快在某些特定计算方面超越目前传统的超级计算。这些技术在医学检测、药物设计、基因分析、各种导航等方面也将起到巨大的作用,会给人们的生活带来极大改变。”
篇7
实际上,量子信息以多种形式存在着,比如一个光子的两极化状态,电子的自转或是原子的激发状态。目前,已经发展出多种技术用以传输这样的状态。可是,目前依然存在许多阻碍技术发展的问题。比如,两极化光量子能在超过100公里的范围内用于传输量子信息,但只是从概率上说。超导设备通过芯片无损地通讯,但是只维持一瞬间,之后就有可能被其他相互作用争夺了信息传输。
两种方式
现在,全球在远距离通信方面最先进的科技是用于可见光的量子信息的瞬间传输。量子信息以(quantumbits)量子比特为单位计或是qubits,这些可以通过光一瞬间分散的特性表现,比如它的两级状态,或是以电磁波的连续状态形容,比如微波电场的密度和强度。瞬间传输信息,需要发送和接收双方都拥有一对纠缠的量子系统。当发送者改变系统状态时,接收者系统会同样受到影响。
两极化量子比特在距离方面的表现最好,其最高纪录能达到143公里。不过目前,仅有50%的量子比特能够瞬间传输。实际上,瞬间传输需要传送方进行名为“铃流检测“的操作。操作中,两个量子的两极被充分相连形成四种可能性组合。简单的光学和光电探测器能够最多分辨两种。
长距离的传输也会带来进一步的技术难题,比如对大气乱流和地面活动的弥补。所以,需要利用一些先进科技同步传输的两端,比如使用原子钟。现代经典的通讯更加依赖于卫星技术。
持续变量的体系衡量所有铃流检测的结果更加容易,只用简单的线性光学和标准的光电探测器即可进行。这样的系统能够同时传送许多量子比特,因此在高速量子通讯中更加青睐使用这样的系统。
我们需要找到一种方式能够综合分散变量(长距离传输)与持续变量(快速确定的传输)中最好的特性。有实验表明,将分散量子比特与持续变量纠缠粒子的结合,就能够完整瞬间传输量子信息。我们需要进一步研究扩大实验中的距离,并整合其他量子技术类型,比如用于移动通讯储存的量子存储器。混合技术的研究需要在不同领域、不同团队之间展开更广泛的合作与交流。
量子网络
实现全球分布的量子计算机或量子网络,其中最大的阻碍之一就是网络之间纠缠的节点。所谓量子比特(量子位)能够在任意两个量子之间瞬间移动,并且依靠本地量子计算机进行处理。
理想状态的节点,在任意一双量子间纠缠,或是创造出一个巨大多重纠缠的“团簇”,向所有的节点散布。团簇状态就是连接实验室中创造出的数以千计的节点。而最大的挑战就是证明它们如何在长距离之间展开,就如同怎样在各节点存储量子态一样,以及如何利用量子节点不断地更新它们。
在近乎完美的精确和大容量下,量子存储器需要将电磁辐射转化为物理变化。“自转集合”代表了一种量子存储器。超冷原子气体包括了100万原子的铷元素,它能够将单个的光量子转化为称为自转波的集合原子。储存时间接近100毫秒,需要在全球之间发送光信号。
量子网络需要存储器存入量子信息,保护信息免受不需要的交互作用的影响。因此,量子计算需要通过这样存储器的技术支持以及通过中继器实现长距离的量子纠缠分布。
超导量子比特是以物理数量定义的,比如电感器的流量或电容器的电荷,通过释放或吸收微波光量子,与量子处理器之间相互作用。为达到固体量子存储的成功集合,量子信息的可逆的存储和检索将成为可能。这需要微波光量子与固态量子存储器原子自转之间有效的交接,与处理器相连接。如果成功,这项混合技术将是最有希望扩大成为大型分布式的量子计算机的设备。
另一方面,量子计算对经典计算做了极大的扩充,在数学形式上,经典计算可看做是一类特殊的量子计算。量子网络对每一个叠加分量进行变换,所有这些变换同时完成,并按一定的概率幅叠加起来,给出结果,这种计算称作量子并行计算。
未来的发展
为了实现这一愿景,量子瞬间传输科技需要发展以下三方面:
第一,在分散变量与连续变量之间进行更多的理论与实践相结合的研究。这样可以综合目前各种不同的研究方法,进行整合深入发掘最佳的成果。继续进行两极化量子比特的卫星实验,利用自由空间或光纤进行跨越城市之间的信息互通的连续变量的瞬间传输。
第二,最成功的技术就是整合数据通信和数据存储。我们需要促进超导量子处理器和固态量子存储器之间找到更加高效的结合点。这能够改善微波光子存储与检索性能。而下一步切实的发展,是实现在超导量子比特与本地量子存储器的氮晶格空位中心之间进行芯片上的瞬间传输。
篇8
1879年美国物理学家霍尔在一个长方形的导体上发现,当电流在长度方向流动的时候,如果在导体垂直方向发现一个磁场,就会在宽度方向产生一个新的电流和电压,这个就是霍尔效应。
多年来,量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基本的量子效应之一。这是一种典型的宏观量子效应,是微观电子世界的量子行为在宏观尺度上的一个完美体现。1980年,德国科学家冯·克利青(Klaus Von Klitzing)发现了“整数量子霍尔效应”,于1985年获得诺贝尔物理学奖。1982年,美籍华裔物理学家崔琦(Daniel Chee Tsui)、美国物理学家施特默(Horst L. Stormer)等发现“分数量子霍尔效应”,不久由美国物理学家劳弗林(Rober B. Laughlin)给出理论解释,三人共同获得1998年诺贝尔物理学奖。在量子霍尔效应家族里,至此仍未被发现的效应是“量子反常霍尔效应”——不需要外加磁场的量子霍尔效应。
“量子反常霍尔效应”,即在磁性材料中不外加磁场而产生电流,是多年来该领域的一个非常困难的重大挑战,其关键在于新性质材料的制备,这使得它的实现更加困难,需要精准的材料设计、制备与调控。1988年,美国物理学家霍尔丹(F. Duncan M. Haldane)提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应,但是多年来一直未能找到能实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。2010年,中科院物理所方忠、戴希带领的团队与张首晟教授等合作,从理论与材料设计上取得了突破,他们提出Cr或Fe磁性离子掺杂的Bi2Te3、Bi2Se3、 Sb2Te3族拓扑绝缘体中存在着特殊的V.Vleck铁磁交换机制,能形成稳定的铁磁绝缘体,是实现量子反常霍尔效应的最佳体系。他们的计算表明,这种磁性拓扑绝缘体多层膜在一定的厚度和磁交换强度下,即处在“量子反常霍尔效应”态。该理论与材料设计的突破引起了国际上的广泛兴趣,许多世界顶级实验室都争相投入到这场竞争中来,沿着这个思路寻找量子反常霍尔效应。
在磁性掺杂的拓扑绝缘体材料中实现“量子反常霍尔效应”,对材料生长和输运测量都提出了极高的要求:材料必须具有铁磁长程有序;铁磁交换作用必须足够强以引起能带反转,从而导致拓扑非平庸的带结构;同时体内的载流子浓度必须尽可能地低。最近,中科院物理所何珂、吕力、马旭村、王立莉、方忠、戴希等组成的团队和清华大学物理系薛其坤、张首晟、王亚愚、陈曦、贾金锋等组成的团队合作攻关,在这场国际竞争中显示了雄厚的实力。他们克服了薄膜生长、磁性掺杂、门电 压控制、低温输运测量等多道难关,一步一步实现了对拓扑绝缘体的电子结构、长程铁磁序以及能带拓扑结构的精密调控,利用分子束外延方法生长出了高质量的Cr掺杂(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜,并在极低温输运测量装置上成功地观测到了“量子反常霍尔效应”。该结果于2013年3月14日在 Science上在线发表,清华大学和中科院物理所为共同第一作者单位。
谈到这一成果的现实意义,薛其坤院士说:“目前计算机芯片里电子的运动可以看成是无规律的,从晶体管的电极一端到达另一端的时候,就像从农贸市场的一端到达另一端,运动过程中老碰到很多无序的电子,要走弯路,走弯路就会造成发热,这是目前晶体管发热的重要原因之一。量子霍尔效应中的电子就不像农贸市场的运动一样杂乱,而是像高速公路的汽车一样,按照规则进行。”
要实现整数/分数量子霍尔效应,所需磁场是地球地磁场的十万倍甚至上百万倍,要产生这样的磁场需要一个非常大的设备,至少要冰箱那么大,一个计算机的芯片很小,显然这种量子霍尔效应很难得到应用。但量子反常霍尔效应的好处在于不需要任何外加磁场,因此这项研究成果将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展,可能加速推进信息技术革命进程。
如果今后把材料温度提高到在日常温度之下,有可能还会造出一种非常高速的电网,就是所谓的量子电网,将带来我们目前无法想象的运行速度。
这一研究成果获得得到了杨振宁教授的高度评价。杨振宁表示这让他想起很多年前接到物理学家吴健雄的电话,第一次告诉他在实验室做出了宇称不守恒的实验,这个发现震惊了世界。今天薛其坤及其团队做出的实验成果,是从中国的实验室里第一次做出了诺贝尔奖级的物理学成绩,不仅是科学界的喜事,也是整个国家的喜事。
篇9
关键词:量子密码;量子加密;安全
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)08-1752-02
如今,应用广泛的密码基本都是依靠数学计算方法来实现的――用复杂的数字串对信息进行加密。无论多么复杂的数学密钥也可以找到规律,破解复杂的数学密码成为计算网络安全的重要隐患。由美国专门制定密码算法的标准机构――美国国家标准技术研究院与美国国家安全局设计的SHA-1密码算法,早在1994年就被推荐给美国政府和金融系统采用,是美国政府目前应用最广泛的密码算法。然而2005年初,山东大学王小云教授和她的研究小组宣布成功破解SHA-1,因为王小云的出现,美国国家标准与技术研究院宣布,美国政府5年内将不再使用SHA-1密码算法。
随着信息安全技术的发展,量子通信网络的安全问题逐渐得到了人们的关注。1984年,Charles Bennett与Gilles Brassard利用量子力学线性叠加原理及不可克隆定理,首次提出了一个量子密钥协议,称为BB84协议(BB84 protocol),可以实现安全的秘密通信。1989年IBM公司的Thomas J. Walson研究中心实现了第一次量子密钥传输演示实验。这些研究成果最终从根本上解决了密钥分配这一世界性难题。经研究发现以微观粒子作为信息的载体,利用量子技术,可以解决许多传统信息理论无法处理或是难以处理的问题。“量子密码”的概念就是在这种背景下提出的。当前,量子密码研究的核心内容就是,如何利用量子技术在量子信道上安全可靠地分配密钥。从数学角度上讲如果把握了恰当的方法任何密码都可破译,但与传统密码学不同,量子密码学利用物理学原理保护信息。通常把“以量子为信息载体,经由量子信道传送,在合法用户之间建立共享密钥的方法”,称为量子密钥分配(quantum key distribution, QKD),其安全性由“海森堡测不准原理”及“单量子不可复制定理”保证。2000年美国Los Alamos实验室自由空间中使用QKD系统成功实现传输距离为80km。目前,量子通信已进入大规模实验研究阶段,预计不久量子通信将成为现实。
“海森堡测不准原理”是量子力学的基本原理,它表明,在同一时刻以相同的精度测定量子的位置与动量是不可能的,只能精确测定两者之一。“单量子不可复制定理”是“海森堡测不准原理”的推论,它表明,在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的,因为要复制单个量子就只能先作测量,而测量必然改变量子的状态,所以说不可能。可利用量子的这些特性来解决秘密密钥分发的难题。
1量子密码理论
量子密码技术应用量子力学的基本理论,包括海森伯格的测不准原理和单光子的不可分割性,从而解决了典型密码一直无法完善处理的安全性问题。假设窃听者可观察到传统信道上发送的信息,也可观察及重发量子信道上的光子。
假设Alice要将一个比特序列m发送给Bob。她先对m中的每个比特bi随机地选择极化基B1或B2对其进行编码:如果Alice对比特bi选择极化基B1则当bi=0时就编码成|〉,当bi=1时就编码成|〉(也可以将0编码成|〉,而将1编码成|〉)如果Alice对比特bi选择极化基B2,则当bi=0时就编码成|〉,当bi=1时就编码成|〉。
Alice每发送出一个光子,Bob就随机选择一个相应的极化基B1或B2对收到的光子进行测量。因此,对Alice发出每一个光子,Bob就根据选择的极化基对光子的测量得到一个元(即集合{|〉,|〉,|〉,|〉}中的一个元)。Bob记下他的测量并保密。当Alice发送完相应于m的所有比特的光子后,Bob告诉Alice他测量每个光子的极化基。Alice则反馈Bob她发送的光子极性的正确基。他们保存使用了相同基的比特,而抛弃其他使用不同基的比特。由于使用了两个不同的基,因此Bob所获得的比特大约会有一半与Alice所发送的比特相同。这样Alice与Bob就可将Bob所得到的与Alice所发送的相同的比特用作传统密码系统的密钥
2量子密码安全协议
Charles H. Bennett与Gilles Brassard 1984年发表的论文中提到的量子密码分发协议,后来被称为BB84协议。BB84协议是最早描述如何利用光子的偏振态来传输信息的。发送者Alice和接收者Bob用量子信道来传输量子态。如果用光子作为量子态载体,对应的量子信道可以是光纤。另外他们还需要一条公共经典信道,比如无线电或因特网。公共信道的安全性不需考虑,BB84协议在 设计时已考虑到了两种信道都被第三方Eve窃听的可能。
这个协议的安全性还基于量子力学的一个性质:非正交的状态间无法通过测量被彻底的分辨。BB84协议利用两对状态,分别是光子偏振的两个直线基"+":水平偏振(0°)记作|〉,垂直偏振(90°)记作|〉;和光子偏振的两个对角基"×":45°偏振记作|〉,和135°偏振记作|〉。这两对状态互相不正交,无法被彻底的分辨。比如选择基"+"来测量|〉,会以100%的概率得到|〉。但选择基"+"来测量|〉,结果是随机的,会以50%的概率得到|〉,或以50%的概率得到|〉,而原始状态的信息丢失了。也就是说,当测量后得到状态|〉,我们不能确定原本的状态是|〉还是|〉,这两个不正交的状态无法被彻底分辨。
3量子共享密钥举例
假设Alice与Bob想借助量子信息建立他们的共享密钥进行秘密通信。首先他们需要两个信道:一个是量子信道,另一个是传统信道。他们利用量子信道来交换从纠缠光子源泉分享出来的极化光子,利用传统信道将通常的信息发送给对方。假设窃听者可观察到传统信道上发送的信息,也可观察及重发量子信道上的光子。
假设Alice先选定一个比特串m=0111001010发送给Bob。Alice随机选择极化基:
B1,B2,B1,B1,B2,B2,B1,B2,B2,B2
则她发送量子比特(即光子)给Bob:
|〉,|〉,|〉,|〉,|〉,|〉,|〉,|〉,|〉,|〉
Bob随机选择极化基:
B2,B2,B2,B1,B2,B1,B1,B2,B2,B1
然后对Alice发送的量子比特进行测量,并记下每次测量的结果。且Bob告诉Alice他选择的极化基。Alice则反馈Bob他选择的第2、4、5、7、8、9个极化基与她选择的相同。于是:
|〉,|〉,|〉,|〉,|〉,|〉
就是Bob测量到的正确结果,它们对应的比特是:1,1,0,1,0,1。因此Alice与Bob就得到了相同的比特串110101,他们就可用此比特串作为秘密通信的密钥。如果Alice发送一个大约112长的量子比特串给Bob,则他们就可得到一个可用于DES加密体制的56比特的密钥。
4量子密钥分发
一般来说,利用量子(态)进行秘密密钥分发的过程可由下面几个步骤组成。
1)量子传输:设Alice与Bob要利用量子信道建立一个共享的密钥,则Alice随机选取单光子脉冲的光子极化态和极化基将其发送给Bob。Bob再随机选择极化基进行测量,将测量到的量子比特串秘密保存。
2)数据筛选:由于传输过程中噪声以及窃听者的干扰等原因将使量子信道中的光子极化态发生改变,还有Bob的接受仪器测量的失误等各种因素,会影响Bob测量到的量子比特串,所以必须在一定的误差范围内对量子数据进行筛选,以得到确定的密码串。
3)数据纠错:如果经数据筛选后通信双方仍不能保证各自保存的全部数据无偏差,可对数据进行纠错。目前比较好的方法是采用奇但凡校验,具体做法:Alice与Bob将数据分为若干个数据区,然后逐区比较各数据区的奇偶校验子。例如计算一个数据区的1的个数并进行比较,如果不相同,则将该数据区再强加于人发,然后再继续上面的过程。在对某一数据区进行比较时,双方约定放弃该数据区的最后一个比特。并且操作过程重复多次,可在很大程度上减少窃听者所获得的密钥信息量。量子信息论的研究表明这样做可使窃听者所获得的信息量按指数级减少。虽然数据纠错减少了密钥的信息量,但保证了密钥的安全性。
综上所述,随着科技的进步,信息交换手段越来越先进,速度也越来越快,信息的内容和形式越来越丰富,信息的规模也越来越大。由于信息量的集聚增加,保密需求也从军事、政治和外交领域扩展到民用和商用。量子密码学正在逐步渗透到通信、电子政务、金融系统乃至航天科技。我国是国际上最早从事量子密码技术研究的国家之一,20多年来,我国密码科技工作者在芜湖“量子政务网”等多个项目中取得优异成绩,我们正在逐步迈进量子信息时代。
参考文献:
[1]徐茂智.信息安全与密码学[M] .北京:北京清华大学出版社,2007.
[2]马瑞霖.量子密码通信[M] .北京:北京科学出版社,2006,6.
[3]吴吉义.软件项目管理理论与案例分析[M] .北京:北京中国电力出版社,2007.
[4]曾贵华.量子密码学[M].北京:北京科学出版社,2006.
[5]曹轶乐,杨伯君.量子密码术[J].光通信技术,2004,4.
[6]屈平.量子密码术开辟通信安全新时代[J].世界电信,2004(8).
篇10
吸光纳米粒子量子点是纳米尺度的半导体,其能捕捉光线(既可吸收可见光,也可吸收不可见光)并将其转化为能源。人们可将其喷洒到包括塑料在内的柔性材料表面,制造出比硅基太阳能电池更便宜、更经久耐用的太阳能电池。而且,胶体量子点电池的理论转化效率可高达42%,超过硅基太阳能电池31%的理论转化率。今年7月,多伦多大学的科学家研制出了转化效率为4.2%的胶体量子点太阳能电池。
胶体量子点太阳能电池研制领域最大的挑战在于如何使量子点紧密结合在一起,因为量子点之间的距离越大,转化效率越低。然而,量子点通常由多出其1―2纳米的有机分子包裹,在纳米尺度上,这有点大,而有机分子是制造胶体的重要成分。
为此,加拿大多伦多大学、沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学、美国宾夕法尼亚州立大学的科学家们开始考虑使用无机配位体来让量子点紧紧依附在一起,以尽可能节省空间。结果,科学家们不使用“庞大”的有机分子也获得了胶体的特征。
“我们在每个量子点周围包裹了一单层原子,它们将量子点包裹成非常紧密的固体。”该研究的领导者、多伦多大学电子与计算机工程系博士后唐江(音译)表示。
研究合作者、宾夕法尼亚州立大学的约翰・艾斯拜瑞说:“最新研究表明,我们能剔除电荷陷阱――电子陷入的位置。量子点紧密地结合在一起以及消除电荷陷阱,双管齐下使电子能快速且平滑地通过太阳能电池。”