学科前沿讲座的心得与体会

第一篇：学科前沿讲座的心得与体会

学科前沿讲座的心得与体会 0911370137 俞白兮

本学期共有五位赫赫有名的教育学者给我们进行了六次学科前沿讲座，让我受益匪浅，感受良多。第一场

报告人：南京理工大学理学院副院长 章定国 老师 时间：2012年3月28日（星期三）晚上 19:00 地点：第四教学楼 A507教室 主办单位：理学院 主要内容和心得：

章老师首先简要介绍了我校力学学科的概况，发展方向。我国的力学一般分为固体力学、流体力学、工程力学，一般为工科。力学具有双重性，它既是基础学科，理学成分较多；又是一门技术学科。我校的力学方面有一级博士点，还是比较前沿的。章老师又介绍了数力关系，数学和力学同时出现，这两者是密不可分的。接着章老师说明了航空航天对力学的深刻影响并介绍了力学中的九大问题，其中包括柔性多体系统动力学等等。最后，老师介绍了力学的发展历史和现状，研究方法。力学研究方法遵循认识论的基本法则：实践——理论——实践。力学家们根据对自然现象的观察，特别是定量观测的结果，根据生产过程中积累的经验和数据，或者根据为特定目的而设计的科学实验的结果，提炼出量与量之间的定性的或数量的关系。为了使这种关系反映事物的本质，力学家要善于抓住起主要作用的因素，屏弃或暂时屏弃一些次要因素。力学中把这种过程称为建立模型。质点、质点系、刚体、弹性固体、粘性流体、连续介质等是各种不同的模型。在模型的基础上可以运用已知的力学或物理学的规律，以及合适的数学工具，进行理论上的演绎工作，导出新的结论。依据所得理论建立的模型是否合理，有待于新的观测、工程实践或者科学实验等加 力学试验仪器以验证。在理论演绎中，为了使理论具有更高的概括性和更广泛的适用性，往往采用一些无量纲参数如雷诺数、马赫数、泊松比等。这些参数既反映物理本质，又是单纯的数字，不受尺寸、单位制、工程性质、实验装置类型的牵制。力学研究工作方式是多样的：有些只是纯数学的推理，甚至着眼于理论体系在逻辑上的完善化；有些着重数值方法和近似计算；有些着重实验技术等等。而更大量的则是着重在运用现有力学知识，解决工程技术中或探索自然界奥秘中提出的具体问题。现代的力学实验设备，诸如大型的风洞、水洞，它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目，需要多工种、多学科的协作。应用研究更需要对应用对象的工艺过程、材料性质、技术关键等有清楚的了解。在力学研究中既有细致的、独立的分工，又有综合的、全面的协作。最后，强调了力学软件的重要性，比如ADAMS等。

通过章老师的讲座，我了解到了力学这门学科的深远历史和重要性，对于一些经典的东西老师让我们一定要去弄明白。章老师对我们未来在力学方面的规划有一定的指导作用。第二场

报告人：南京理工大学理学院力学系 康新 老师 时间：2012年4月11日（星期三）晚上 19:00 地点：第四教学楼 A507教室 主办单位：理学院 主要内容和心得：

康老师主要讲解了现在光侧力学技术。力学有八个分支，爆炸、生物、试验、流体等等。康老师介绍了其中的一个分支，主要讲了传统的光测力学与现代光测力学的对比，以及现代光测力学的压电材料及应用问题。介绍了利用图像传感器的基本原理，正弦栅线，并讲解了一些光侧力学中的应用方法，散斑、相关系数计算，标准化相关系数，立体视觉法、无条纹干涉等等。比如，卓力特多功能光测力学实验系统是最新系统的现代光测力学教学仪器。该系统由一台TST-1003型LED数码光弹仪、一台TS-SI-1XP型一维面内位移相移电子散斑干涉仪、一台TS-SI-1ZP一维离面位移相移电子散斑干涉仪、一台DSC-1000型二维数字散斑相关测量仪和一台TS-300-P型相移栅线投影测量仪组成。可以进行圆盘对径受压试验、梁的纯弯曲试验、孔边应力集中试验、弯曲梁挠曲线测量、弯曲梁各截面的转角测量、周边固支圆盘在均布载荷作用下的位移等高线测量、位移互等定理验证等。

这些现代光测力学方法已广泛应用于航空、航天、造船、建筑、水利、冶金、核动力、桥梁、生命科学、地下工程、石油机械等领域，是大中专院校、科研单位必备力学测试设备。而专门为力学实验教学设计的各种试验可以有助于学生对所学的书本知道加深理解，同时也能让学生了解并掌握更多的现代力学测试技术，使光测力学更好地为工程实际服务。

康老师的讲座开阔了我的视野。之前并不知道力学应用的范围有这么广，不仅仅是康老师介绍的光学领域，力学和很多的科学都有着交集，互相影响互相促进互相发展，相得益彰。所以我们今后在学习力学的过程中，一定要把视野放开阔，并掌握正确的力学思维。

第三、四场

报告人：德国亚琛工业大学力学研究所所长 时间：2012年4月24、25日（星期四）上午 9:30 地点：学术交流中心第三报告厅 主办单位：理学院 主要内容和心得：

德国教授主要介绍了主要讲了力学材料的断裂以及非线性问题。随着概率断裂力学工程应用的逐步深入，材料断裂韧性分散性问题，已成为影响含缺陷结构概率安全评定的关键因素之一。合理解决材料断裂韧性分散性是一个十分复杂的问题。一方面由于冶金过程等方面的偏差，造成材料断裂韧性的分散性；另一方面由于试样几何尺寸、裂纹长度测量等试验误差，亦会导致测试结果的不确定性，还有不同测试规范和标准对测试数据的处理也会导致测试结果的不确定性。若缺陷位厂焊接部位，影响因素将更加复杂。除上述原因外，还会有诸如焊接上艺、焊材、以及不同操作人员及焊后热处理等因素导致断裂韧性测试结果分散性更加严重。尽管分析和解决其分散性问题如此复杂，十分困难，然而，在对含缺陷焊接结构(尤其是工业锅炉、压力容器和管道)进行安全评定时，重点就是焊接接头区而不是母材。如何处理断裂韧性的分散忭问题已成为工程界不可回避的问题，也是概率安全评定应解决的基本问题之—。材料非线性问题有非线性弹性问题和非线性弹塑性问题之分。后者是材料超过屈服极限后呈现出的非线性，常见于各种结构的弹塑性分析。在简单加载过程中的非线性阶段两者并无本质区别，但卸载过程，前者是可逆过程，即卸载后结构会恢复到加载前的位置；后者是不可逆的，将出现残余变形。除了加载之外，其它因素如蠕变、温变、裂纹扩展时也存在材料非线性问题。

大多数工程材料（如钢材、钢筋混凝土）在加载变形过程中都存在线弹性阶段、屈服阶段和强化阶段。随着荷载的增加，结构上应力大的点首先达到屈服强度，发生屈服而使结构进入弹塑性状态。这时虽然部分材料已进入塑性状态，但相当大部分仍处于弹性范围，因而结构仍可继续承载，直至塑性部分进一步扩展而发生崩溃。工程设计中，允许材料进入塑性的结构分析称为材料非线性分析，分析基于：理想弹塑性（如图12.1.1所示）、比例加载和平截面等基本假定。极限状态设计所关心的不是荷载作用下结构弹塑性的演变历程，而是结构出现塑性变形直到崩溃时所能承受的最大荷载，然后考虑结构应有足够的安全储备，以此作为设计依据显然较全弹性设计更经济合理。整个讲座是用英语进行的所以听得比较吃力，听懂的也不是很多。但过程中可以发现，德国教授几次使用了投影仪来介绍他要说明的东西。虽然说现在科技发达了，但德国教授还是在使用着一些相对过去的东西，我觉得这并不说明他落后，而是他固守着他在学术中的传统，正是这种保留下来的传统才让他们在学术上的研究和前端经久不息。曾经看到过，直到现在俄罗斯大学的毕业答辩还是使用的纸质材料，几十张论文挂起来教授一张一张看过然后提问。虽然这样的方法的确很原始，但他们在科技上领先于我们，这种所谓的“落后”或许正是他们领先的原因。我们在今后的学习中也要吸取这种精神，不要浮躁，脚踏实地把功夫做好。

第五场

报告人：东南大学力学研究所所长 何小元 时间：2012年五月 上午 9:30 地点：学术交流中心第三报告厅 主办单位：理学院 主要内容和心得：

作为教授的校友感到很荣幸，教授介绍的也是光侧力学，展示了很多国内外的高端的实验仪器，讲解了一些具体的在光测力学方面的成果。

这场讲座让我看到了国内外的力学方面的差距。如果今后有机会，一定要走出国门，看看国外的力学工作者的研究，对比自己找寻不足，提升自己，在未来把力学研究做好。

第六场

报告人：南京理工大学力学系的杰出校友 时间：2012年五月上午 9:30 地点：学术交流中心第三报告厅 主办单位：理学院 主要内容和心得：

老师首先介绍了航空航天。航天(Spaceflight)：又称空间飞行、太空飞行、宇宙航行或航天飞行。系指航天器在太空的航行活动。有的科学家曾把航天器在太阳系内的航行活动称为航天，航天器在太阳系外的航行活动称为航宇，现在则把航天器在太阳系内和太阳系外的航行活动统称为航天。航天活动的目的是探索、开发和利用太空与天体，为人类服务。航天的基本条件是航天器必须达到足够的速度，摆脱地球或太阳的引力。第一、第二、第三宇宙速度是航天所需的特征速度。按航天器探索、开发和利用的对象划分，航天包括环绕地球的运行、飞往月球的航行、飞往行星及其卫星的航行、星际航行（行星际航行、恒星际航行）。按航天器与探索、开发和利用对象的关系或位置划分，航天飞行方式包括飞越（从天体近旁飞过）、绕飞（环绕天体飞行）、着陆（降落在天体上面）、返回（脱离天体、重返地球）。然后介绍了发动机。讲解了验证机强度设计要求，设计阶段的强度设计任务，临街转速计算分析，载荷分析，整机结构变形分析，低压转子变形分析，主要零件组强度分析。发动机分为活塞发动机，冲压发动机，火箭发动机，涡轮发动机。工作过程：进气-压缩-喷油-燃烧-膨胀做功-排气。进气冲程进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa=(0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。压缩冲程由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16～22)。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度(约520K).做功冲程当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。同时，列举了在发动机领域外国的发展进程和国内的发展状况，鼓励我们好好学习。

通过这场讲座，我了解了航空航天方面，发动机方面的知识，对此产生了初步的兴趣，以后有机会可以更加深入地加以学习。

第二篇：学科前沿讲座总结体会

学科前沿讲座总结体会

在科学技术和信息技术高速发展的今天，唯有不断学习、努力探索，我们才能跟上时代发展的脚步。这学期学校为我们开设了“学科前沿讲座”这门课，主讲老师们向我们讲述了有关创新、生物计算机、物联网工程、Linux环境编译、Linux内核等等科技前沿的内容，让我对这些知识有了一定的了解，获益匪浅。其中，有关物联网工程的内容给我留下了深刻的印象。

物联网（The Internet of things)是新一代信息技术的重要组成部分，它的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和通信，但是它的用户端扩展到了任何物品和物品之间。我们知道，科技的发展在某种程度上是为了方便人类的生活，因此用户体验很重要，而应用创新正是物联网发展的核心，不得不说，物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

老师向我们介绍到，物联网的应用主要分为三种基本模式：对象的智能标签，环境监控和对象跟踪，对象的智能控制。它把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，实现人类社会与物理系统的整合，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。这些内容在我看来都充满了实际意义但又极具技术含量，我真真感受到了自身知识的严重缺乏，不断学习、大胆创新确实很重要。科学前沿讲座旨在引导大家了解相关领域的学科前沿知识，更好地学习、思考。所以要想进一步认识有关知识，我们必须靠主动学习。

我们可以根据自己感兴趣的课题，去查阅相关资料，来提高自己对该理论、该知识的认识。

通过这门课的学习，我的视野更加开阔了，我也明显感受到了自己现有知识多么的局限，自己在看待问题，分析、解决问题方面也存在很大的不足。首先必须端正的是学习态度，其次是改进学习方法，了解创新，学会创新。即使是一个点，也还有很多方面值得拓展和探索，作为新时代的大学生，学习与创新是我们的主要任务，想要取得满意的结果，我们所要做的就是倍加努力，不断汲取知识，积极探索，永不止步。

第三篇：心得与体会

学习共产党章程心得体会

通过学习《中国共产党党章》我对党章有了进一步的认识和理解。中国共产党是中国工人阶级的先锋队，是中国人民和中华民族的先锋队，是中国特色社会主义事业的领导核心，中国共产党代表了中国先进生产力的发展要求，代表了中国先进文化的前进方向，代表了中国最广大人民的根本利益。通过学习，我深深地认识到：作为一名中国共产党党员，应该始终保持共产党员的先进性，在各项工作中起好先锋模范作用，解放思想、开拓进取、与时俱进、忘我工作，做党员的先进、群众的表率

党章是最根本的党规党法,主要是通过对党的性质,指导思想,理想信念,奋斗目标的各项规定体现出来的。总纲部分开宗明义地规定了党的性质:“中国共产党是中国工人阶级的先锋队,同时是中国人民和中华民族的先锋队,是中国特色社会主义事业的领导核心,代表中国先进生产力的发展要求,代表中国先进文化的前进方向,代表中国最广大人民的根本利益”.与原来党章对党的性质的规定相比,这样以“两个先锋队”,“一个核心”,“三个代表”对党的性质做出规定,并不是根本原则的不同,而是中国共产党一贯坚持,始终如一的党的性质规定的逻辑发展。十六大关于党章修正案的决议指出:“这样表述党的性质,切合我们党的历史发展和现实状况,符合时代要求,有利于最广泛地调动广大党员的积极性,主动性和创造性,团结和带领广大人民群众共同建设中国特色社会主义”。“三个代表”重要思想,集中反映了当代世界和中国的发展变化对加强党的建设,推进中国特色社会主义伟大事业的根本要求,是对马克思主义建党学说的新发展.十七大更是浓墨重彩的将科学发展观加入了党的章程，明确了共产党的发展方向。学习党章，重要的是要深刻理解共产党执政为民的理念，牢记党全心全意为人民服务的宗旨。中国共产党带领全国人民经过近半个世纪的浴血奋斗，建立了人民政权，成为了执政党，几十年来党章虽然几经修改，但是其宗旨始终未变，就是党要带领全国人民过上幸福安定的生活。这既是中国共产党的建党宣言，也是新时期党的执政承诺，在新的历史时期这种承诺更有着重要的现实意义。通过对党章的学习，我清醒地认识到作为一个普通共产党员，要发挥先锋模范作用，最基本的就是要扎扎实实做好本职工作。

在今天的历史条件下，学习党章是为了更好地贯彻落实“三个代表”重要思想的要求，充分发挥党员的先锋模范作用。我认为学习党章、保持党员先进性就要树立党员意识、执政为民意识。作为一个党员，一定要全心全意为人民服务，要深刻理解共产党员是一个崇高的称号。这个称号凝聚了无数革命先烈作出巨大牺牲所赋予的理想。要牢记党员要求，履行党员义务，享有党员权利。时刻牢记共产党员是中国工人阶级的有共产主义觉悟的先锋战士，要不惜牺牲个人的一切，为共产主义奋斗终身。共产党员永远是劳动人民的普通一员，除了法律和政策规定范围内的个人利益和工作职权以外，不得谋求任何私利和特权。树立党员意识，保持共产党员先进性只是个最普遍、最基本的要求，只有自觉增强党员意识，才能保持共产党员的蓬勃朝气、昂扬锐气和浩然正气，才能成为一名学校中的合格党员，成为一名社会上的优秀合格党员！

在今后的实际工作中，我将进一步按照《中国共产党党章》的要求，坚持党员标准，进一步坚定理想信念，进一步加强道德修养，增强党员意识，履行党员义务，不断提高政治思想觉悟，把党员的先进性具体体现在工作岗位上，落实在实际行动中，真正发挥一个党员应有的先锋模范和积极带头作用，永远保持先进性，积极为祖国作贡献

第四篇：学科前沿讲座

学科前沿讲座

专业班级： 光信13-3_

姓 名： 朱家兴_

学 号： _10134425__

任课教师： 张国营

2016年 11月 11 日

量子计算与量子计算机

【摘要】量子计算的强大运算能力使得量子计算机具有广阔的应用前景。该文简要介绍了量子计算的发展现状和基本原理，列举了典型的量子算法，阐明了量子计算机的优越性，最后预测了量子计算及量子计算机的应用方向。

【关键词】量子计算；量子计算机；量子算法；量子信息处理 1.引言

在人类刚刚跨入21世纪的时刻！科技的重大突破之一就是量子计算机的诞生。德国科学家已在实验室研制成功5个量子位的量子计算机，而美国LosAlamos国家实验室正在进行7个量子位的量子计算机的试验【1】。它预示着人类的信息处理技术将会再一次发生巨大的飞跃，而研究面向量子计算机以量子计算为基础的量子信息处理技术已成为一项十分紧迫的任务。2.子计算的物理背景

任何计算装置都是一个物理系统。量子计算机足根据物理系统的量子力学性质和规律执行计算任务的装置【2】。量子计算足以量子计算目L为背景的计算。是在量了力。4个公设（postulate）下做出的代数抽象。Feylllilitn认为，量子足一种既不具有经典耗子性，亦不具有经典渡动性的物理客体（例如光子）。亦有人将量子解释为一种量，它反映了一些物理量（如轨道能级）的取值的离散性。其离散值之问的差值（未必为定值）定义为量子。按照量子力学原理，某些粒子存在若干离散的能量分布。称为能级。而某个物理客体（如电子）在另一个客体（姻原子棱）的离散能级之间跃迁（transition。粒子在不同能量级分布中的能级转移过程）时将会吸收或发出另一种物理客体（如光子），该物理客体所携带的能量的值恰好是发生跃迁的两个能级的差值。这使得物理“客体”和物理“量”之问产生了一个相互沟通和转化的桥梁；爱因斯坦的质能转换关系也提示了物质和能量在一定条件下是可以相互转化的因此。量子的这两种定义方式是对市统并可以相互转化的。量子的某些独特的性质为量了计算的优越性提供了基础。3.量子计算机的特征

量子计算机，首先是能实现量子计算的机器，是以原子量子态为记忆单元、开关电路和信息储存形式，以量子动力学演化为信息传递与加工基础的量子通讯与量子计算，是指组成计算机硬件的各种元件达到原子级尺寸，其体积不到现在同类元件的1%。量子计算机是一物理系统，它能存储和处理关于量子力学变量的信息【3】。量子计算机遵从的基本原理是量子力学原理：量子力学变量的分立特性、态迭加原理和量子相干性。信息的量子就是量子位，一位信息不是0就是1，量子力学变量的分立特性使它们可以记录信息：即能存储、写入、读出信息，信息的一个量子位是一个二能级（或二态）系统，所以一个量子位可用一自旋为1/2的粒子来表示，即粒子的自旋向上表示1，自旋向下表示0；或者用一光子的两个极化方向来表示0和1；或用一原子的基态代表0第一激发态代表1。就是说在量子计算机中，量子信息是存储在单个的自旋’、光子或原子上的。对光子来说，可以利用Kerr非线性作用来转动一光束使之线性极化，以获取写入、读出；对自旋来说，则是把电子（或核）置于磁场中，通过磁共振技术来获取量子信息的读出、写入；而写入和读出一个原子存储的信息位则是用一激光脉冲照射此原子来完成的。量子计算机使用两个量子寄存器，第一个为输入寄存器，第二个为输出寄存器。函数的演化由幺正演化算符通过量子逻辑门的操作来实现。单量子位算符实现一个量子位的翻转。两量子位算符，其中一个是控制位，它确定在什么情况下目标位才发生改变；另一个是目标位，它确定目标位如何改变；翻转或相位移动。还有多位量子逻辑门，种类很多。要说清楚量子计算，首先看经典计算。经典计算机从物理上可以被描述为对输入信号序列按一定算法进行交换的机器，其算法由计算机的内部逻辑电路来实现【4】。经典计算机具有如下特点：

a其输入态和输出态都是经典信号，用量子力学的语言来描述，也即是：其输入态和输出态都是某一力学量的本征态。如输入二进制序列0110110，用量子记号，即10110110>。所有的输入态均相互正交。对经典计算机不可能输入如下叠加Cl10110110>+C2I1001001>。

b经典计算机内部的每一步变换都将正交态演化为正交态，而一般的量子变换没有这个性质，因此，经典计算机中的变换（或计算）只对应一类特殊集。

相应于经典计算机的以上两个限制，量子计算机分别作了推广。量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述，如二能级系统（称为量子比特），量子计算机的变换（即量子计算）包括所有可能的幺正变换。因此量子计算机的特点为：

c量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态，其相互之间通常不正交；

d量子计算机中的变换为所有可能的幺正变换。得出输出态之后，量子计算机对输出态进行一定的测量，给出计算结果。由此可见，量子计算对经典计算作了极大的扩充，经典计算是一类特殊的量子计算。量子计算最本质的特征为量子叠加性和相干性。量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算，所有这些经典计算同时完成，并按一定的概率振幅叠加起来，给出量子计算的输出结果。这种计算称为量子并行计算，量子并行处理大大提高了量子计算机的效率，使得其可以完成经典计算机无法完成的工作，这是量子计算机的优越性之一。

4.量子智能计算

自Shor算法和Grover算法提出后，越来越多的研究员投身于量子计算方法的计算处理方面，同时智能计算向来是算法研究的热门领域，研究表明，二者的结合可以取得很大的突破，即利用量子并行计算可以很好的弥补智能算法中的某些不足【5】。

目前已有的量子智能计算研究主要包括：量子人工神经网络，量子进化算法，量子退火算法和量子免疫算法等。其中，量子神经网络算法和量子进化算法已经成为目前学术研究领域的热点，并且取得了相当不错的成绩，下面将以量子进化算法为例。

量子进化算法是进化算法与量子计算的理论结合的产物，该算法利用量子比特的叠加性和相干性，用量子比特标记染色体，使得一个染色体可以携带大数量的信息。同时通过量子门的旋转角度表示染色体的更新操作，提高计算的全局搜索能力。

目前量子进化算法已经应用于许多领域，例如：工程问题、信息系统、神经网络优化等。同时，伴随着量子算法的理论和应用的进一步发展，量子进化算法等量子智能算法有着更大的发展前景和空间。

5.量子计算的应用

1.量子叠加态的计算魅力。在经典物理学中，物质在确定的时刻仅有确定的一个状态。量子力学则不同，物质会同时处于不同的量子态上。因为处于叠加态，这就意味着，量子计算一次运算就可以处理210=1024个数（从0到1023被同时处理一遍）【6】。以此类推，量子计算的速度与量子比特数是2的指数增长关系。一个64位的量子计算机一次运算就可以同时处理264=***709551616个数。如果单次运算速度达到目前民用电脑CPU的级别（1GHz），那么这个64位量子计算机的数据处理速度将是世界上最快的“天河二号”超级计算机（每秒33.86千万亿次）的545万亿倍。

量子力学叠加态赋予了量子计算机真正意义上的“并行计算”，而不像经典计算机一样只能并列更多的CPU来并行。因此在大数据处理技术需求强烈的今天，量子计算机越来越获得互联网巨头们的重视。

2.肖尔算法――RSA加密技术的终结者。1985年，牛津大学的物理学家戴维・德意志提出了量子图灵机模型的概念。随后贝尔实验室的彼得・肖尔于1995年提出了量子计算的第一个解决具体问题的思路，即肖尔因子分解算法。

我们今天在互联网上输入的各种密码，都会用到RSA算法加密。这种技术用一个很大的数的两个质数因子生成密钥，给密码加密，从而安全地传输密码。由于这个数很大，用目前经典计算机的速度算出它的质数因子几乎是不可能的任务。但利用量子计算的并行性，肖尔算法可以在很短的时间内通过遍历算法来获得质数因子，从而破解掉密钥，使RSA加密技术不堪一击。

量子计算机会终结任何依靠计算复杂度的加密技术，但这不意味着从此我们会失去信息安全的保护。量子计算的孪生兄弟――量子通信，会从根本上解决信息传输的安全隐患。

6.量子计算机的应用前景

目前经典的计算机可以进行复杂计算，解决很多难题。但依然存在一些难解问题，它们的计算需要耗费大量的时间和资源，以致在宇宙时间内无法完成【7】。量子计算研究的一个重要方向就是致力于这类问题的量子算法研究。量子计算机首先可用于因子分解。因子分解对于经典计算机而言是难解问题，以至于它成为共钥加密算法的理论基础。按照Shor的量子算法，量子计算机能够以多项式时间完成大数质因子的分解。量子计算机还可用于数据库的搜索。1996年，Grover发现了未加整理数据库搜索的Grover迭代量子算法。使用这种算法，在量子计算机上可以实现对未加整理数据库Ⅳ的平方根量级加速搜索，而且用这种加速搜索有可能解决经典上所谓的NP问题。量子计算机另一个重要的应用是计算机视觉，计算机视觉是一种通过二维图像理解三维世界的结构和特性的人工智能。计算机视觉的一个重要领域是图像处理和模式识别。由于图像包含的数据量很大，以致不得不对图像数据进行压缩。这种压缩必然会损失一部分原始信息 参考文献

1.王书浩，龙桂鲁.大数据与量子计算

2.张毅，卢凯，高颖慧.量子算法与量子衍生算法 3.Deutsch D，Jozsa R.Rapid solution of problems by quanturm computation[C]//Proc Roy Soc London A，1992，439：553-558

4.吴楠，宋方敏。量子计算与量子计算机

5.苏晓琴，郭光灿。量子通信与量子计算。量子电子学报，2004，21（6）：706-718

6.White T.Hadoop： The Defintive Guide，California：O’Reilly Media，Inc.2009：12-14

7.王蕴，黄德才，俞攸红.量子计算及量子算法研究进展.

第五篇：学科前沿讲座

听学科前沿讲座有感

学科前沿是指整个科技体系或学科群中居于主导地位具有带动其它科学发展并影响人们科学观念转变的学科。学科前沿是指某一学科中最能代表该学科发展趋势制约该学科当前发展的关键性科学问题、难题及相应的学说。

在即将毕业之际，即将踏入工作生涯，了解学科前沿是至关重要的。学院在这个时候给我们安排学科前沿讲座，意义是非凡的，我们也应该抓住这次机会认真学习学科前沿知识，为以后的工作生涯和人生打下结实的基础。

因此在听完三位老师的讲座，不禁有感而发，对机械学科的前沿有了更深入的了解。

一、对我国汽车前沿的感悟

中国汽车发展历程

新中国刚一成立就决定发展自己的汽车工业，1953年第一汽车制造厂破土动工，毛泽东主席为奠基仪式亲自题写了“第一汽车制造厂奠基纪念”。1956年我国生产的第一辆汽车下线，毛主席又亲自为其命名———解放，对于当时工业整体水平非常落后的中国人来说，这确实是一次经济上的解放。1956年是中国汽车史上令人难忘的一年。5月，第一汽车制造厂试制成功东风牌轿车，送往北京向党的八大”献礼，这是中国自制的第一部轿车，6月，北京第一汽车厂附件厂试制成功井冈山牌轿车，同时工厂更名为北京汽车制造厂。8月一汽又设计试制成功第一辆红旗牌高级轿车，9月上海汽车配件厂试制成功第一辆凤凰牌轿车。在大跃进的年代，这几辆稚嫩的国产轿车确实让全国人民欢欣鼓舞了一阵子。

六七十年代，除了红旗外，中国惟一大批量生产的轿车就是上海牌轿车。1964年，凤凰牌轿车改名为上海牌，并对制造设备做了一系列改进。首先制成了车身外板成套冲模，结束了车身制造靠手工敲打的落后生产方式，又以此为基础制成各种拼装台，添置点焊机，实现拼装流水线生产，轿车质量得到稳定和提高。1965年上海轿车通过一机部技术鉴定，批准定型。到1979年，上海牌轿车共生产了一万七千多辆，成为我国公务用车和出租车的主要车型。1972年起还对车身进行了改型，并减轻了自重。1980年，该车年产量突破5000辆。1985年，已经开始与德国大众公司合资的上海轿车厂和嘉定县联营另行建厂继续生产上海轿车，并继续做了一些技术改进，一直生产到90年代。在相当长的时间里，上海轿车支撑着国内对轿车的需求，为社会发展做出了贡献。但当时我国的汽车工业是以载货车为主导的，对轿车缺乏应用的重视，这使得我国的轿车工业技术水平长期处于极为幼稚的状态。

改革开放后，我国经济迅速发展，对轿车的需求越来越强，我国落后的轿车工业根本无法满足这种需求。一时间，外国轿车洪水般涌入我国。1984年至1987年，我国进口轿车64万辆，耗资266亿元。为了迅速提高中国轿车生产能力和技术水平，我国汽车工业开始走上与国外汽车企业合作、引进消化外国先进技术的发展道路。具体方式基本都是从进口全部散件组装开始，逐渐提高国产化率。纯种的中国汽车也在不断发展，长城、吉利、奇瑞等车厂已经发展壮大起来，技术也越来越好，反正自己孩子自己养，国人支持，他们肯定能做好。

中国汽车的发展方向

中国车企目前还处于开阔市场阶段，但从长远方向看，提高自身产品才是第一要旨。所以中国汽车业将在逐步占领世界市场的同时，加强品牌建设，提高汽车质量和性能，将中国从一个汽车生产大国向汽车研发大国转变。现代汽车电子化、智能化、多媒体化和网络化的应用，不仅提高了汽车的动力性、经济性、安全和环保性，改善了行驶的稳定性和舒适性，推动了汽车工业的发展，还为电子产品开拓了广阔的市场，从而推动了电子工业的发展。因此，大力发展汽车电子化、智能化、多媒体化和网络化，加快汽车电子化速度，是启动和振兴汽车工业的重要手段。也是中国汽车零部件企业的新的经济增长点。

二、矿用绞车前沿感悟

听完李老师的讲座，我深感到矿山机械设备的落后，据李老师所说，矿山设备要落后一般机械二十年。在那里生产的资源推动着中国的发展，然而却没有人去推动他们的发展。

在这里也深刻体会到我校老师独自走入深山的寂寞，也希望国家和社会给予更多的关注，来回馈矿山，感知矿山。解救那些用生命换来工业粮食的矿山工人们，那些对矿上不离不弃的矿大人

三、中国矿业大学的机械电子的感悟

机电是中国矿业大学起步较早的一门学科，也是社会发展的一门前沿学科，机电控制、机电一体化和机电自动化都是现代制造技术所必须的学科。在之前发展也是我校的强势学科，但由于学校领导的不只是，导至学科人才流失，技术失传，相对其他学校机械电子的大发展，而我校的机电学科有逆水行舟不进则退之势。加上学校对机电学科教学的忽视，导至学生对机电的不了解，在以后工作当中对出现问题不知道如何去解决！在这里我也希望学校和学院领导关注一下机电学科的发展，提高学生的综合素质，拓宽学生的知识面。

小结

中国矿业大学有很大一批老师机械学科前沿，为矿业大学机械学科发展付出了不懈的努力。希望学校领导给予大力支持，支持机电学院的老师，支持矿大的机械学科的发展，支持机械学科的教育工作。让我们更有能力去回馈矿山、感知矿山、去为那些为中国发展提供资源和生命的矿山人，为矿山安全、高效开采奉献知识和生命