量子科技研究
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量子科技研究范文第1篇
关键词 河流生态；生态基流量；分布；克孜河
中图分类号 X171 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）03-0203-02
长期以来，人们对水资源水环境质量维护没有足够重视，造成水资源逐渐成为制约经济发展与生态系统健康的重要因素[1]。克孜河发源于吉尔吉斯斯坦境内，干流全长489 km，境内河长411 km，是喀什噶尔流域最大的河流，控制灌溉面积14.558万hm2。近年来，随着社会经济发展，工业用水与居民生活用水日益增多，农业灌溉面积的不断增大，在保障工农业用水与城镇生活用水的同时，生态用水受到严重挤占，枯水期河道稳定基流难以保证等生态问题已呈现日益加重的趋势[2-4]。
随着社会经济的发展与全民环保意识的提高，人们逐渐意识到，从克孜河流域水资源可持续利用，保护克孜河水环境来说，在水资源的合理开发利用与配置中，满足河流生态环境需水，保证相应的河道生态基流量至关重要[5-7]。
河道生态基流是指维护河流基本形态与基本生态功能，保证水生态系统功能基本正常运转的最小流量。水资源短缺，河流生态基流量减小，通常会造成河流自净能力降低、地下水位下降、水生生物生存环境恶化及水土流失等一系列问题，严重影响社会经济发展与生态环境建设。因此，研究河道生态基流量，对准确评价论证水资源、合理利用水资源、掌握水量变化动态等具有重要意义[8-10]。
1 生态基流量计算方法
国外开展生态需水量研究比较早，计算方法也较成熟，目前已提出和形成的相关计算方法已达200种以上。我国从20世纪末开始进行生态需水的研究，逐渐形成了较为完整的生态需水理论方法与体系。就我国河流生态需水的研究而言，已有成果主要是借鉴国外的相关研究理论和方法[2-5]。目前研究较为常用的方法可以分为3类：一是标准流量法，如Tennant 法、7Q10法、最小月平均实测径流量法等；二是水力学法，如R2CROSS法、湿周法等；三是栖息地法，如CASMIR法、河道内流量增加法等[6]。本文主要采用水文学方法中较为常用的2种方法对克孜河生态基流量进行分析比较。
1.1 Tennant法
Tennant法也叫Montana法，是非现场测定类型的标准设定法，以预先设定的年平均流量百分数作为河道基流推荐流量，具有简单易行、便于操作的特点。Tennant在分析美国11条河流的断面数据后，发现多年平均流量的10%为河道流量的最低下限，如果低于10%，河流生态环境将遭到破坏，而多年平均流量的30%为水生生物的满意流量。推荐的基流分为汛期和非汛期，推荐值以占平均流量的百分比作为标准（表1）。
研究表明，多年平均径流量的30%可以为大多数水生生物的栖息繁殖提供良好的条件。
1.2 最枯月实测径流量的多年平均值法
国内学者根据我国河流实际情况提出了一些类似的水文学方法，有根据7Q10法改进的10年最枯月平均流量法，90%保证率最枯月平均流量法和最枯月平均流量的多年平均值法等。其中以最枯月平均流量的多年平均值法应用较广泛，用公式表示为：
wb=■∑■■min（Qij）×10-8 （1）
式（1）中：wb为河流基本生态需水量（亿m3）；Qij为第i年第j月的平均流量（m3/s）；T为换算系数，其值为31.536×106 s；n为统计年数。
2 结果与分析
克孜河上游山区段以冰雪融水补给为主，至卡拉贝利站后由卡浪沟吕克汇入后形成主要计算径流区，因此本次研究主要以卡拉贝利与卡浪沟吕克2个水文站资料进行分析。
2.1 Tennant法计算结果
根据克孜河实际情况，在对克孜河生态环境需水量具体计算中，本研究采用天然径流量的30%作为克孜河河道生态基流量。通过对克孜河不同时段2个水文站年平均流量的分析可以计算出维护克孜河河道基本生态环境的最小需水量，结果见表2。
由于Tennant方法是根据河流天然径流量来计算河道生态基流量，因此计算结果中的克孜河河道基本生态环境需水量的变化情况与天然来水量的变化趋势一致。丰水年需水量大，枯水年需水量小。
从1960―2007年多年平均来看，卡浪沟吕克与卡拉贝利基本生态环境需水量分别为0.33亿m3与6.44亿m3。即维护克孜河生态环境的最低流量为1.06 m3/s与20.44 m3/s。
2.2 最枯月实测径流量多年平均值法计算结果
采用最枯月实测径流量多年平均值法计算克孜河1960―2007年2个水文站年平均流量，结果见表3。将利用2种方法计算结果列于表4，从结果对比表中可以看出，利用2种方法计算结果比较接近。
为了更好地保护克孜河生态环境，在2种防范中采用取大的原则对比2种计算方法，可以看出采用Tennant法计算的克孜河年总生态需水量6.77亿m3，大于采用最枯月实测径流量多年平均值法计算结果。因此，建议采用Tennant法计算结果，即卡浪沟吕克与卡拉贝利2个水文站生态基流量分别为1.06 m3/s和20.44 m3/s，年生态需水量分别为0.33亿m3和6.44亿m3。
2.3 克孜河流域生态基流量年内分布分析
由于生态基流量总量的确定对河流生态保护仅有全面指导意义，不具备具体可操作性，对于河流生态与水生生物栖息地的保护应制定生态基流年内分布过程，通过前面计算确定了采用Tennant法计算克孜河流域生态需水量较为适合流域实际情况，因此采用Tennant法对克孜河流域生态基流量与生态需水量进行了计算，结果见表5、表6。
3 结论
研究结果表明，2种方法所得的结果基本一致，采用取大的原则，最终确定采用Tennant法计算克孜河流域生态环境需水量较为适宜，并确定了克孜河卡浪沟吕克与卡拉贝利2个水文站生态基流量与生态环境需水量，并计算出年内分布过程，试验结果可为流域水资源管理与配置提供理论依据与支撑。
4 参考文献
[1] 陈菡，邵东国，吴俊校，等.广东省河道生态基流定量分析研究[J].南水北调与水利科技，2011，9（1）：92-95.
[2] 辛琛，赵婉玲.渭河中下游生态基流量计算分析[J].水资源与水工程学报，2008，19（3）：90-92.
[3] 王西琴，杨志峰，刘昌明.河道最小环境需水量确定方法及其应用[J].环境科学学报，2001，21（5）：548-552.
[4] 杨爱民，唐克旺，王浩，等.生态用水的基本理论与计算方法[J].水利学报，2004（12）：39-45.
[5] 占车生，夏军，丰华丽，等.河流生态系统合理生态用水比例的确定[J].中山大学学报：自然科学版，2005，44（2）：121-124.
[6] 苏飞，陈敏建，董增川.河流生态需水观点及计算方法评述[J].浙江水利科技，2009（4）：1-3.
[7] 宫少燕.黄河干流河南段最小生态环境需水量研究[D].开封：河南大学，2005.
[8] 周其其.水电开发项目中河道生态环境需水量的研究[D].武汉：华中科技大学，2007.
量子科技研究范文第2篇
一、分析的前提条件和方法
1、前提条件
（1）公司所遵循的我国有关法律、法规、政策及公司所处的地区区域性社会环境仍如现时状况而无重大变化；
（2）公司经营所涉及国家或地区目前的政治、经济、法律、法规、政策及其社会环境仍如现时状况而无重大改变；
（3）在预测期内，有关信贷利率、汇率和税收政策无重大变化；
（4）公司经营运作不受诸如燃料、物料、润料大幅涨价等不利因素的影响；
（5）公司生产经营发展计划能如期实现。
2、分析方法
（1）项目概况
（2）项目建设的必要性和可行性；
（3）项目经济效益分析；
（4）项目的风险分析及对策；
（5）综合评价。
二、项目概况
随着国民经济的迅速发展，相关产业对石油及其产品的需求与日俱增，目前我国石油资源的主要来源是国内陆上油田、海洋油田，以及从国外进口的原油，其中海洋油和进口油增长迅速，而目前承担沿海的运力大多吨位偏小，而且老旧严重，将逐步退出油运市场，运力增长落后于运量的增长。
为满足运输市场的需求，调整公司经营结构，提高公司经济效益，增强公司发展后劲，公司拟投资购置2艘4万吨级油轮。该油轮主要从事我国沿海、海进江和近洋航线的原油和成品油运输，航线主要为：承运渤海湾地区至青岛、广州、湛江、南京等地原油；承运东海、南海地区至南京等地的原油；承运我国北方（大连、锦州、营口等地）至广东等地的成品油；承运远东航线（新加坡至韩国、日本等地）的成品油以及我国出口汽油，进口柴油、航空煤油。该项目投资总额约57,890万元，所需资金通过自有资金、银行借款等方式解决。
二、项目建设的必要性
我国是仅次于美国的第二大石油消费大国。随着国民经济持续快速发展，国内石油需求量明显增长。数据表明，1986-1997年全国石油年消耗量从9,730万吨增长到18,600万吨，年均增长6%。据预测，到XX年和XX年，我国石油需求量将分别达到30,000万吨和35,000万吨。
我国石油资源的主要来源是国内陆上油田、海洋油田，以及从国外进口的原油。目前，我国东部地区依然是原油生产的主力地区，原油产量占陆上产量的85%以上，但大庆、胜利等东部主力油田已进入中后期，东部原油产量在全国产量中的比重不断下降；西部地区油田产量不断上升，成为我国石油工业的战略接替地区；海上油田贯彻“油气并举、向气倾斜”的政策，加快建设开发，近几年产量逐步提高。我国已开发的海洋石油产区主要位于南海和渤海，主要的油气田有：渤海的绥中36秦始皇326、蓬莱193等；南海的惠州、西江、陆丰等。预计XX年海洋油产量将达到3,000-3,500万吨，其中渤海湾地区将达到2,000-2,500万吨，增长迅速。特别是蓬莱193油田其储量达5-6亿吨，XX年正式投产后，年产量可达1,500-2,000万吨。仅此一项就需新增原油运力40万载重吨左右。而且国内原油开采量远远不能满足经济发展的需要，我国从1993年就成为石油净进口国，且呈现逐年增长的趋势。XX年我国进口原油达到创记录的9,112万吨，较上年增长31.3%，仅XX年1-6月份，全国港口接卸进口原油就达5,948万吨，比XX年同期增长39.3%。据专家的预测，到XX年我国原油进口量将达到1.5亿吨以上。进口原油的绝大部分将通过水运直达国内港口或通过港口进行中转，这势必将大幅增加对进口原油一程和二程运力的需求。
从我国石油进出口运输情况来看：一是近年来，我国出口汽油年约500万吨。XX年中石化出口约250万吨，中石油出口约250万吨；XX年合计约480万吨。根据国内石油消费和生产情况，我国的汽油出口近年来将仍能维持在目前的水平。上述出口，通常用3-4万吨船舶在锦州、大连、天津、上海、宁波、广州、南京等港装货。二是我国出口的石脑油XX年约50万吨，XX年约80万吨，市场基本在日本和韩国，主要在大连的西太平洋炼厂，用3-4万吨船舶装货。三是我国进口航空煤油XX年达160万吨，多用3-4万吨船在韩国、新加坡、菲律宾、日本装货，在我国上海、天津、秦皇岛等港卸货。据专家和研究机构分析，未来XX年民用航空煤油的消费将从XX年的470万吨，增加到XX年的750万吨，XX年的1,050万吨，年均增加约50-60万吨。受国内生产能力和炼油加工产率的限制，预计进口航煤油将继续保持增长，估计每年增加约20万吨左右，因此，航空煤油的进口运输至少不会低于每年150-160万吨的水平。四是随着我国乙烯工业的发展，石脑油的需求缺口将不得不依靠进口来补充。国家发改委批准的XX年进口规模至少达到130万吨，以后将会继续增加，估计未来5年要达到每年400-500万吨的进口规模。除从中东地区进口需要用8-10万吨级的成品油轮运输外，从邻近地区的进口，经济实用的运输规模将是3-4万吨级船舶。五是我国目前每年进口燃料油大约为1,500万吨，多为3-6万吨船舶在俄罗斯、韩国、新加坡、马来西亚、印尼、泰国装货进口，超过一半的进口量到黄埔卸货，其余在上海、深圳、厦门、宁波、南通等港卸货。
从我国邻近区域的成品油和半成品原料的运输市场情况来看：不考虑亚洲区域经济增长所带来的石油产品需求的增加，按XX年的实际进出口统计水平考虑，本区域的燃料油和石脑油需要大量从区域外采购运输，燃料油区域外进口量达到年2,500万吨，石脑油区域外进口量也超过年2,500万吨。汽油、航空煤油、柴油估计主要从新加坡向南亚地区运输和出口。可见，本区域的石油运输市场发展对运力的需求是较大的。
本公司目前主要从事长江南京以上原油运输业务，近二年长江石油运输收入平均约为5.6亿元，占主营业务收入的74%左右，主营业务结构过于单一的风险仍然存在。同时，沿江石化企业为了实现发展战略的需要，拟计划在长江沿线修建原油输油管道，管道运输的替代风险已经明朗化。在沿江管道建成后，预计将减少公司现有长江石油运输量的70%即约1000万吨左右。因此，公司为规避市场风险，完全有必要加快业务结构调整步伐，快速扩充海上运力，增加公司市场竞争能力。
三、项目建设的可行性
从国内外贸成品油轮船队情况来看，中海油运、油运公司及南京水运将是3-5万吨级清洁成品油运输的主要国内承运人和船东。三家公司目前现有船舶50艘，运力合计132万载重吨。这些船大多吨位偏小，老旧严重，1976年以前建造的有27艘，计50万吨左右。在“十五”期内，这些老旧船舶船龄都将达到30年，特别是交通部2号令出台后，这些船舶都将逐步退出油运市场。考虑5年内新增运力和运力报废状况，在较长一段时期内运力增长将大大落后于运量的增长，且在运力报废与新增运力的空档期间，运力更为紧张。
从今后几年清洁成品油轮船舶供应情况的变化趋势来看，据英国吉布森经纪公司目前统计，2.5-5万吨级成品油轮在XX年前的船舶定单交付量为3-4万吨级53艘，195.4万载重吨，4-5万吨级船舶91艘，414.4万载重吨，原渣油运输船无定单。21年或以上船龄的成品油轮共215条，744.1万载重吨，原渣油轮75条，254.1万载重吨。按照XX年7月已实施的marpol公约规定，单壳油轮必须分阶段退出运输。如果按平均25年的使用年限考虑，XX年至XX年需每年拆解约43艘148.8万载重吨的成品油轮和15艘50.8万载重吨的原渣油轮，三年合计要拆解129艘446.4万载重吨的成品油轮和45艘151.4万载重吨的原渣油轮。上述情况表明，原渣油轮供应量将低于拆解量。
发展石油运输需要有大资金的支持，在这一点上本公司的优势比较明显。XX年末资产负债率为27.1%，XX年经营活动产生的现金流量净额约2.8亿元，每年自有资金沉淀量较大。经测算，拟购置的2艘4万吨原油/成品油两用船投资总量约为57,890万元。此项投资资金，公司将根据船舶建造付款周期，通过自有资金、银行贷款等渠道，制定合理可行的资金运作方案，保证造船资金能按时到位。
该项目投产后能产生良好的经济效益。经测算，2艘船全部投入营运后，可实现年运输收入12,800万元，净利润2,130万元，对公司利润增长将有较大的支撑。（具体情况详见“经济效益预测”）
四、经济效益预测
（一）单船效益测算
（二）单船运输成本测算
（三）测算依据
1、运输收入6,400万元
（1）营运率按90%计算，全年营运330天，平均营运周期20天；
（2）平均载重吨3.6万吨，全年总运量为60万吨；
（3）平均运价为106.7元/吨
2、运输成本3,800万元
（1）全年燃料费用1,250万元，单价：燃料油0.18万元/吨，轻柴油0.4万元/吨，重柴油0.28万元/吨。
（2）全年润料费用为60万元，单价：0.98万元/吨；
（3）物料费用为60万元；
（4）港口杂费410万元（含费）；
（5）工资及附加为250万元；
（6）折旧率为5.28%，年折旧费为1,526万元；
（7）年修理费为90万元，保险费130万元；
3、营业税金按运输收入的3.33%计算，为106万元（以内外贸各占50%计算）；
4、管理费用按运输收入的6%计算，为384万元；
5、财务费用以贴息贷款利率3.6%计算，按船价的50%计入；
6、所得税率按33%计算；
（四）财务效益指标
五、风险分析及对策
（一）市场风险及对策
1、运输价格波动的风险及对策
风险：根据国家计委、交通部联合下发的计价格
（XX）315号文规定，从XX年5月1日起，国内水运市场全面放开水运价格，运价完全由市场进行调节。随着水运市场竞争加剧，运输价格存在波动风险，从而对公司的未来经营产生较大影响。此外，国际运输市场价格受世界经济变化等多种因素影响，波动性加大，对未来参与近洋外贸运输可能带来风险。
对策：在沿海石油运输方面，公司将与主要客户根据燃油价格变化共同协商确定运输价格，从而使运价保持在相对稳定的水平，有效防范运价波动带来的风险。对于国际运输价格波动，公司将及时调整运力和航线，提高服务质量和扩展服务范围，控制各项经营与管理成本，加强与其他船公司之间的合作，将国际运价波动造成的风险控制在最小范围。
2、经济周期影响的风险及对策
风险：公司所从事的石油运输业属国民经济的基础行业，受国民经济发展周期性波动的影响较大，国民经济发展这种周期性波动，可能对本公司的经营产生直接影响。
对策：本公司将加强对宏观经济的研究，力求能较为准确地预测经济发展动向，合理规划公司主营业务发展规模，使公司运力发展计划始终与运量的发展保持适当的比例。
（二）经营风险及对策
1、主要燃、润料价格波动风险及对策
风险：本公司营运成本主要构成要素为燃料（如柴油、燃料油等）、润料（如机油及其它油等）、造船及船舶维修材料及机电设备的购置维修费用等，其中燃料和润料约占总成本的30%左右。由于燃、润料价格由市场机制决定，受市场变动影响较大，因此将对船舶经营产生一定影响。
对策：公司将合理调度船舶，适当提高负载率，大力采取节能措施，降低船舶能源单耗，推广使用经济适用型燃料油，同时建立稳定的燃油供应渠道，降低采购成本，增强抵御市场价格波动风险的能力。
2、对主要客户依赖的风险及对策
风险：公司的主要服务对象为沿海、沿江的石化企业，这些企业对运输市场的需求变化，将直接影响到船舶的经营状况。
对策：公司将立足自身管理和技术优势，以优质服务来吸引客户，建立相互依存的关系。公司还将强化与客户的产权纽带作用，密切与客户企业关系，共同发展；同时公司在继续执行“进一步与大公司、大货主联营合作”的经营方针基础上，积极开拓新的航线，发展新的客户，分散客户结构过于集中的风险。
3、航运安全的风险和对策
风险：公司经营过程中存在发生船舶搁浅、火灾、碰撞、沉船等各种意外事故的可能性，原油运输属于危险品运输，其风险更为突出。
对策：公司除了办理船舶保险外，还按照solas74公约的要求建立了完善的安全管理体系，并通过每年的内审、外审检查以保证该安全管理体系的有效性。同时，公司通过制定船舶防火、防碰撞等一系列安全防范措施，强化职工的安全意识并实施跟踪管理，加强现场监督，力求将事故隐患降到最低。
（三）政策风险及对策
1、环保政策风险及对策
风险：由于我国目前对环境保护的力度趋于增强，不排除以后会颁布更加严格的防止船舶及水域污染的法律、法规。这就可能使船舶增加设备和购买保险的投入，对船舶经营业务和效益产生一定的影响。
对策：公司将密切注意各海外航线途经国家及联合国制定的有关环保方面的新法规及规则 ，避免在环保方面的任何违法及违规行为，同时加大对环保技术改造的投入，将环境污染风险控制在最低限度。
2、宏观经济政策风险及对策
风险：航运业作为基础行业，受国家宏观经济政策的影响较大，一旦进入经济调整期，国家采取紧缩的经济政策，市场放缓，导致对运输的需求下降，船舶经营业务可能由此减少。
对策：公司所处的航运业属国民经济的基础行业，国家对本行业一直采取鼓励政策。今后，公司将努力加强对国家有关政策、法规的研究，增强适应政策、法规变化的能力，更好把握发展趋势，尽可能减少政策变化给公司经营带来风险。
（四）其他风险及对策
风险：4万吨油轮的投资主要通过自有资金及银行贷款等方式解决，如在还款期内船舶或公司的经营状况发生不利变化，将可能发生债务到期无法偿还的风险。
对策：公司将积极寻求多种融资途径,降低银行间接融资的份额;同时将努力搞好船舶经营，提高营运收入,保持充足的现金流量。
量子科技研究范文第3篇
关键词：项目 课程设计 焊接产品质检测 资源库
中图分类号：G647 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2013）09-0033-03
2011年，江苏常州机电职业技术学院获批国家骨干院校建设单位，“焊接产品质量检测”被确定为材料成型与控制课程群资源库建设的一门课程。本课程的开发团队根据“工作过程导向”原则，组织了“项目”化教学内容的，在学法与教法上也实现了项目驱动工作化、流程化；同时在建设课程资源库方面也做了很多工作，在收集和整理资源时也提出了具体的方法与措施。
1 “焊接产品质量检测”课程的教学设计
通过分析焊接技术及自动化专业培养目标中的就业岗位――焊接质检员，所需的职业能力和就业能力，课程团队重新制定课程的教学目标，最终目标是使学生能够进行焊接接头的无损检测，感受无损检测为质检工作带来的方便，形成学生正直无私、一丝不苟的质检职业道德。
课程改革流程为：以突出能力目标、职业活动导向、行动项目载体、强调学生主体、理论实践一体、开展任务训练六个原则来进行课程设计，首先请行业专家进行职业能力和工作任务分析，明确焊接质检员职业工作任务，接着进行了行动领域归纳，以企业的工作任务细化为具体的教学模块，以职业技能目标提炼教学内容，然后校企专家共同进行学习领域转换，而设置焊接产品质量检测课程，最后经过学习项目开发，共开发六个学习任务。
1.1教学设计项目化
在纵向上归纳了六个学习项目，分别为：外观检测、射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤和破坏性检测；横向上按着探伤工作过程，即检测的实施过程（检测前准备、实施检测、检测结果评定），将每个学习项目，再细化为二至三个工作任务，课程总体上实现了从职业任务大过程向小过程逐步细分而构建教学内容的方式方法，与工学结合的教学模式设计高度吻合。
1.2课程实施工作化
根据学情，课程实施主要以实践动手为主。依托“厂中校”，以焊接质检员的身分，完成质检工作，上课的过程即工作过程，不仅锻炼学生的技术技能，同时也形成学生的工作责任心。
以焊缝射线探伤项目中“平板对接焊缝的射线检测操作”任务为例，介绍课程实施的工作化。整个四个课时的教学过程分为五个步骤进行的，先是安排学生查找资料获取本次课所需资讯，这是在课前需要每个学生独立完成的，教师在这个环节当中只提供正确合理足够的信息资源和帮助；然后是检测准备，由于在前一次任务的学习当中，已有一定的知识构建，因此主要完成人依然是学生，通过小组共同进行协商完成检测器材的选择、确定检测的操作流程，教师则解答学生疑惑、现场分巡回指导。接下来是制定工艺，这部分是本次课的重点，也是难点，由学生和教师共同完成，这部分内容主要包括六个方面，其中前三项由学生按操作任务书，通过简单的讨论自学可自行完成前三项即：调试检测设备、选择射线照相质量等级、照相设备及器材的选用，而后三项内容是本次课的难点（选择透照方式、确定几何参数、制定射线检测的工艺规范）则由教师先行完成，工作过程中边演示，边向学生提出问题，引导学生思考，再让每个学生模拟练习，最后小组给出最佳探测规范。
1.3课堂组织团队化
学生在进行课程教学之前已按照企业焊接产品质量检测小组的形式进行分组，在学习过程中小组成员按照工作角色分工，团结协作，共同完成课程所要求的六大项目的训练，在此过程中小组成员间知识、技能、素质各有所长，通过相互学习，相互评价，让基础好的学生发挥示范辅导作用，同时也能让学生体验相互协作，友善竞争的职场氛围。
课堂组织团队化教学的目的，正是要将课堂还给学生，给学生一个自主的发展空间。
1.4教学方法多元化
采用的教学的方法与手段，也是根据学生的学情来按排的，所以采用了以学生为主体，以行动为导向、理实一体 、“教学做评”合一的教学方法。
课堂的主体是学生，由学生独立完成项目的资料收集、整理，独立动手操作，对操作的方法、步骤、结果自查整改。教师则监控课堂，主要提供课程资源；允许学生犯错；接受学生各种行为；鼓励学生自寻解决问题的办法。解决学习难点和重点方法是教师巡回指导，及时解答学生疑问并纠正操作过程中的错误操作，对重点、难点则采用教师提问，先不予回答，组织学生讨论，在成果汇报中学生接受教师提问引导强化重点，然后通过项目教学，教师演示，学生讨论、练习突破难点。
教学手段则利用多媒体生动、形象、直观地展示学习信息；通过角色仿真，将学生定位为焊接质检员，体验职场氛围，拉近学习与工作的距离；通过现场教学培养学生的实践操作技能，通过分组讨论培养学生，体验职员间的协作与竞争。
1.5课程成果产品化
学生每完成一个项目的学习，都要有检测工艺卡、焊件探伤报告二份文档作为该项目的学习成果，向全班级进行展示，并列入课程评价。
1.6课程评价立体化
课程评价更加注重过程考核，无论是过程考核还是结果考核，考核过程中实行以“技能”为主体，以“课前预习”和“小组参与度”为两翼，构建“一体两翼”的教学评价体系，如表1所示。
表1 课程考核细则
2 “焊接产品质量检测”课程的资源库建设
项目教学建设的重点就是课程资源库的建设，但以有资源库却存在很多问题，例如，教学资源库的建设缺乏统一标准和框架、专业内各课程教学资源库缺乏统一的支撑平台、教学资源库的建设只注重验收环节，而缺乏持续运行的战略思考、后期的运行需要自筹经费、教学资源库建设缺乏体现高职院校特色的点睛之笔等。为使资源库“活”起来，应提出具体的建设思路与实施措施。
2.1设计理念
资源库建设的设计理念概括为：“广泛共享、有效聚合、充分应用”。也就是说资源库建设不是简单的资源堆积，要体现高职注重校企合作，注重培养学生的动手实践能力，实行“导教相融、学做合一”的教学组织形式，因此需在校企深度合作的基础上，组织校企优质资源，构建校、企、社会共享资源平台，供教师、学生、企业员工、社会培训部门等用户来使用，其最终的目的是培养高素质技能型人才。
2.2资源库内容架构
本课程资源库采用三级教学资源框架构建如图1，课程改革和课程资源库建设，首当其冲是科学的界定职业教育与课程之间的边界，即专业课程体系设计；然后才是课程的开发，以确保一门专业课程教学内容选择与组合时无判据的随意局面，确保了专业课程体系中课程与课程之间的系统衔接和边界清晰。
图1 三级教学资源框架图
2.3具体实施措施
2.3.1需求导向，目标明确
高职院校专业教学资源库不同于精品课程和精品资源共享课，必须以行业、企业需求为驱动力，以最新的高职教学改革理念为指导，借鉴国内外先进经验，整合国内外校、企优质资源，通过系统化设计，建成具有内容丰富、技术先进、功能强大，满足不同院校教师用户的的要求如：课程开发、课程教学、知识更新等；支持学生的自主个性学习、就业服务、创业引导、工作后的终生教育；同时兼顾行业、企业需求如：职工培训、校企技术交流、各类社会培训、就业信息等，即建设成为能够持续更新的面向用户的应用学习型专业教学资源库。
2.3.2多元合作，优势互补
联合其他高职、社会培训部门机构、相关企业共建课程教学资源库。充分利用各高职院校已有教育教学改革成果，充分吸纳行业企业、培训机构优质项目资源及先进技术，以开放共享的资源库平台为载体，不断丰富和完善资源素材，满足各类学习者的学习需求。
2.3.3系统设计，分步实施
在充分调研、科学论证的基础上，运用国际通用资源开发SCORM标准、中国国家教育信息化技术标准委员会CELTS（学习者模型规范）等标准，对资源库建设进行整体系统设计。制定资源库建设规划，明确各阶段实施细则，采用项目化管理办法，对资源库建设全过程进行动态监控，确保资源库建设各环节按计划稳步推进。
2.3.4加大投入，多方支持
必要的投入是资源库建设的保证。资源库建设将更进一步促进信息化环境的完善。一要进一步完善网络基础设施，配套建设存储系统、数据库备份、容灾系统，搭建安全、快速的网络平台，建设先进的管理系统，确保资源库数据安全，支持资源库的大容量存储和大规模应用；二是建立课件制作环境，建设同时可供5人以上同时进行课件开发的开发中心，配置高性能的多媒体计算机，网络课件制作工具，摄、录设备，音、视频处理工具等，为资源库建设提供较好的环境和平台；三是建设网络多媒体教室，为师生利用互联网资源、教学资源库开展课堂辅助教学提供环境和保障。
2.3.5动态更新，长效运营
资源库建设并不是一步到位，而是一个“缺失――供给――平衡――缺失――供给……”不断循环的动态过程，它和整个教育的发展是相辅相成的。建立资源库定期更新保障制度，确保资源库资源每年更新度不低于15%。采取激励措施，鼓励院校、企业及培训机构将行业领域的新方向、新技术不断应用于资源库建设。为使资源库“活生生”，要通过科学管理赋予资源库“自我造血”功能，实现资源库平台平稳有效、持续健康地长期运营。
2.3.6有效激励，促进建设
教学资源库建设的进展和成败的关键在于能否真正调动广大老师参与建设积极性。学校应制定切实有效的、完善的激励机制，对积极参与学科资源库建设项目申报和建设实施的项目组，给予经费上的支持；对于建设成果经专家评审合格，应将成果纳入参与者业绩评估或工作考核中，并给予物质奖励；对积极参加知识共享的教师在精神和物质上给予足够的奖励（智慧结晶，具有知识产权）。通过建立有效的激励、评价机制，促进学科教师参与教学资源库建设的积极性和热情，促进学校教师的知识共享，提高教学资源建设的质量。
3 结语
就学校当前条件而言，课程改革和资源库建设尚存在某些瓶颈，但不能因此而迟疑。所有的教育工作者和关心教育的人士应切实将其列上重要议事日程，成立领导小组、专家组、项目组，充分论证，认真规划，扎实实施，制度激励，切切实实将课程改革进行到底，将资源库建设好。以此推动办学理念的变革，促进专业建设、人才培养、教科研创新、合作交流等的持续发展，为提高创新人才培养质量、提升创新能力、提高管理水平提供最好的信息环境，并最终建成并为全人类服务。
参考文献：
[1]陈叶娣，柴建国. 高职模具设计与制造专业教学资源库网络平台建设与应用研究[J]. 职业教育研究，2012，（11）.
[2]戴勇. 高职院校共享型专业教学资源库建设核心问题研究[J].中国高教研究，2010，（3）.
量子科技研究范文第4篇
关键词：车辆电子控制技术；研究型教学；互动；教学方法
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0071-03
大学教育的目标是培养新世纪创新型人才，其关键是如何实施研究型教学与研究型学习。为此，我国各高校纷纷提出采用研究型教学的方式来培养、提高学生的创新能力，加强创新型人才培养。何谓研究型教学？研究型教学是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础，在教学过程中通过优化课程结构，建立一种基于研究探索的学习模式。只有在“发现问题分析问题解决问题”的“研究型”教学过程中，学生才可能学会“研究型”学习的能力，经过这样反反复复的教学和学习实践，学生的“创新能力”才能培养和提高。因此，研究型教育是创新型教育的前提，二者实质上是辩证统一的。
一、《车辆电子控制技术》课程的特点与存在的问题
《车辆电子控制技术》是车辆工程专业的专业必修课，也是其他工科专业的一门专业选修课。该课程重点介绍发动机、底盘、车身的电子控制设备的基本理论、基本组成、工作过程和控制原理。随着汽车、拖拉机技术和电子技术的迅速发展，现代车辆为提高动力性、经济性、安全性、舒适性，以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术。电子控制技术是现代车辆技术发展的重要趋势与标志，从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统，以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。所以，该课程的重要性在不断提高，为此，国内许多院校将该课程列为车辆工程专业的必修课。该课程涉及的电子控制技术是很抽象，尤其是工科机械专业而言，学生对该课程充满了向往，但学习却很困难，其主要问题：重结构原理，轻控制原理；重理论讲解，轻实验制作。该课程的主要难点是在车辆各电子控制系统的信号采集、各执行器的驱动电路的原理、各控制系统的控制策略等。由于涉及到电子控制、机械、液压等部分的知识，所以要求学生有较全面扎实的基础知识。为此，该课程在教学上应突出各模块的重点、难点内容，有些内容通过现场教学，多媒体中的动画、影视、教学模型讲解，使难点内容通俗化，可视化，形象化。注重理论联系实际，大量加强实践教学，以提高实验课教学的效果，保证该课程的教学质量。通过开展了研究性学习，使自己选择感兴趣的车辆电子控制相关的题目，开展小课题的研究工作，这样不但增加了学生学习的兴趣，也增强了学生分析问题和解决问题的能力。
二、《车辆电子控制技术》课程研究型教学的具体方法
1.课程教学改革目标。以任务模块为基础、以学生为主体、以教师为主导，围绕设定的学习任务模块进行研究，以提高学生自主性学习和研究性学习，掌握该课程的基本理论、基本方法和基本技能。
2.课程教学改革方案。①制定学习任务模块。《车辆电子控制技术》的研究型教学内容共制定了18个学习模块（专题），每个模块共1学时讲授，共18学时，学习任务模块主要有：发动机供油控制、发动机点火控制、发动机爆震控制、发动机稀薄燃烧技术、防抱死控制系统（ABS）、线控制动、驱动防滑控制系统（ASR）、汽车稳定性控制系统（ESP）、自动变速系统控制、无级变速控制、电控悬架系统、巡航控制系统、安全气囊（SRS）、倒车防撞控制系统、防盗控制系统、电控转向系统、自动空调、电动座椅、智能前照灯控制系统、电控雨刮系统等。②划分学习小组《车辆电子控制技术》共有34个学生选了此课程，共划分6个学习小组，每个小组5～6人不等。③教学安排主要要点是：开学2周内负责分配完各专题，并提出各专题的要求，列出主要参考文献；每个小组分配3～4个专题，使每个专题有3个小组负责；各小组分别在课余时间查找资料，按要求归纳整理读书报告，制作PPT；每2节课由3个小组分别用自制的PPT讲授15分钟，其他同学提问5分钟，总体时间控制在60分钟；最后主讲老师点评每个小组的讲授内容，并现场给予各小组的得分，时间为30分钟；每个小组的每一位成员至少主讲一次。
3.辅导答疑措施。①组建一个课程辅导答疑小组。本学期初，组建了该课程的辅导答疑小组，该小组的成员主要由主讲老师、实验老师、硕士研究生、博士研究生等构成。辅导答疑小组成员名单：鲁植雄、刘奕贯、白学峰、李晓勤、常江雪、郭兵、金月、姜春霞、周伟伟等。②筹建了该课程的QQ群。本学期初，筹建了一个《车辆电子控制技术》课程答疑QQ群，在网上随时回答与指导学生。QQ群名称：车辆电子控制技术论坛；QQ群号：118062691；群成员人数：44人。
4.成绩评定方法。该课程成绩由以下三部分构成：①每个小组的3次PPT报告与回答问题情况，占40%；②每人的3篇专题读书报告，占40%；③每人在课程QQ群的活动情况、平时出勤、作业等，占20%。
三、实施过程
该课程的教学改革得到车辆工程91～93班学生的大力支持和参加，每个小组从第2周起获得3个任务模块后，各小组成员根据各模块设定的学习目标、内容和考核要求，自主查找相关的中文与外文资料。进行整理与归纳，研讨模块的主题，撰写读书报告和模块论文报告。根据归纳总结的模块内容，学会PPT，以小组为单位宣讲制作的PPT，并集体回答问题，每位同学均上台主讲1～2次。积极上网参加《车辆电子控制技术论坛》，能主动发贴子，老师回答问题时能进行相互互动，对课程内容进一步深入学习。
四、实施效果
1.培养了学生自主获取知识的方法技巧。各小组成员根据各模块设定的学习目标、内容和考核要求，学会自主查找相关的中文与外文参考资料。98%的学生在调查问卷中回答：学生的自主学习和研究能力明显提高。
2.培养了学生进行研究型学习方法。在老师的指导下，每个小组根据搜集到的资料，进行整理与归纳，研讨模块的主题，撰写读书报告和模块论文报告，或者实验设计与方案。100%的学生在调查问卷中回答：认同该课程采用的教学模式。
3.训练了制作PPT能力。根据归纳总结的模块内容，学会制作界面友好的PPT。
4.培养了学生讲解与回答问题能力。每一个专题均由2名学生主讲15～20分钟，既掌握了本专题的主要内容，又培养了演讲技巧。另外，讲授后，其他同学提出一些对本专题相关问题，小组全体成员集体回答问题，进一步提高了对本专题内容的掌握，也锻炼了回答问题能力。
五、对研究型教学的认识与体会
1.增加了教师的工作量。要想使一个学习模块（专题）在1学时内讲授完，并能活跃课堂气氛，使学生能主动学习，教师需要花更多的时间，主要体现在：①要花更多的时间去掌握每个专题内容，否则很难回答学生的提问；②要花时间查看学生制作的PPT，查看PPT内容是否包涵了本专题需要讲授的内容？PPT界面是否友好？③要花时间在QQ群上回答学生的问题；④要花时间辅导、批改学生的读书报告。
2.增加了学生的学习时间。①需要花时间阅读教材及参考资料，自学、讨论、理解讲授的内容；②需要花时间制作PPT，对有的学生来说，是很难的一件事情；③需要花时间撰写3篇课程；④需要在QQ群上发帖子
3.教师点评是关键。一个专题能否使全体学生掌握、课程气氛是否活跃，教师的最后点评是关键。点评的内容既要包涵本专题的核心内容，又要调动学生的积极性，所以，点评要精练、精彩。
六、继续实施研究型教学有待改进的地方
1.完善各专题教学要求。进一步完善每个专题的教学要求及相关参考文献，列举一些思考问题，使学生能小组进行讨论，以掌握各专题的内容。
2.加强小组学习。每个专题应以在小组共同讨论的基础上完成学习要求，但有一些专题只有某一小组成员完成，其他人员未参加的现象，需要进一步探讨小组学习模式。
3.加强课程论文撰写质量。撰写课程论文需要花很多时间。为此，今后将列举相关参考文献，指定主要参考文献，要求学生根据指定的参考文献阅读后撰写课程论文。
《车辆电子控制技术》进行研究型教学改革，受到大部分学生和教师的肯定和好评，全面提升了车辆工程专业学生的专业知识水平和综合素质，增加了毕业生的就业竞争力。改革实施以来，学生的创新实践能力普遍得到加强。学生通过实践平台和实践科研项目完成了包括汽车电控液压动力转向系统、智能倒车、自动泊车、巡航控制等项目。先后在“全国大学生F1赛车大赛”、“全国节能赛车比赛”等竞赛中获得了多项奖励，激发学生科学研究的热情与学习兴趣。但也不能过度夸大一种教学模式的作用，每一种教学方式均有适应性。研究型教学一定要有研究课题基础，所以，研究型教学优适于高等院校的专业课教学，以培养学生的元典精神、质疑精神和创新精神。
参考文献：
[1]李树涛，章兢，黎福海.电子信息类专业课研究型教学模式的改革与创新[J].高等教育研究学报，2011，34（4）：77-79.
[2]张玉能.研究型教育是大学教育改革的关键[J].青岛科技大学学报（社会科学版），2011，27（4）：113-116.
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[4]张岭，邵天章，栗彦辉.“电机学”课程研究型教学探讨[J].电气电子教学学报，2011，33（5）：108-110.
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[7]仇灏，王尉平，周迎会.高校研究型教学和创新人才培养刍议[J].江苏教育学院学报（自然科学版），2011，27（5）：8-10.
量子科技研究范文第5篇
多年以前，高科技最牛的美国就已不把电子计算机列为高科技产品了。
但巨高性能计算机仍是信息时代的高科技标志物件之一。2012年诺贝尔物理学奖发给了法国人塞尔日·阿罗什和美国人大卫·维恩兰德，这两位科学家的研究成果为新一代超级量子计算机的诞生提供了可能性。
恶搞一下：法国人浪漫，而简称美国人为美人，那么，浪漫人美人=？
文艺范儿的信息
不往滥俗里想，那么，答案就是很文艺化的表达了。其实，“信息”最初是相当文艺范儿的，而不是20世纪中期才开始热门起来的科技词汇。
一般认为，中文的“信息”一词出自南唐诗人李中《暮春怀故人》：“梦断美人沉信息，目穿长路倚楼台。”—— “美眉音信消息全无啊，梦里也梦不到你，我独自上楼倚栏，望眼欲穿望到长路尽头也不见你。”这么拙劣地意译，也让人感觉到深深的思念。
其实，在李中之前一百多年，与李商隐齐名的唐朝大诗人杜牧《寄远》里就有“信息”了：“塞外音书无信息，道旁车马起尘埃。”还有比小杜更早的，唐朝诗人崔备的《清溪路中寄诸公》：“别来无信息，可谓井瓶沉。”
宋朝的婉约派大词人柳永、李清照也用过“信息”这个词。因金兵入侵而流离失所的李清照思念当年安乐的故乡，心理上把信息的价格定成了真正的天价：“不乞隋珠与和璧，只乞乡关新信息。”——千年前的唐宋中国，其高科技虽是世界第一，但信息技术还是跟现在没法比的，要靠驿马、鸿雁甚至人步行来传递信息，速度慢而效率低，信息珍贵啊。
在地球的西方呢？虽然香农1948年就划时代地把信息引为数学研究的对象，赋予其新的科学的涵义；至1956年，“人工智能”术语也出现了。可最早讨论数据、信息、知识与智慧之间关系的，却是得过诺贝尔文学奖的大诗人艾略特（T. S. Eliot；钱钟书故意译为“爱利恶德”）。他在1934年的诗歌“The Rock”中写道：
Where is the Life we have lost in living？
Where is the wisdom we have lost in knowledge？
Where is the knowledge we have lost in information？
Where is the information we have lost in data？
我们迷失于生活中的生命在哪里？
我们迷失于知识中的智慧在哪里？
我们迷失于信息中的知识在哪里？
我们迷失于数据中的信息在哪里？
尽管第四句是好事者后加的，但诗人还是直指本质地提出了信息暴炸时代最困扰人的难题：如何不让我们的生命和智慧都迷失在数据中？
量子计算机和量子信息技术，提供了一种让生命和智慧不要淹没在数据的海洋中的途径、工具和可能。
量子与量子计算机
量子理论是现代物理学的两大基石之一，为从微观理解宏观提供了理论基础。客观世界有物质、能量两种存在形式，物质和能量可以互相转换（见爱因斯坦的质能方程），量子理论就是从研究极度微观领域物质的能量入手而建立起来的。
我们知道，微观世界中有许多不同于宏观世界的现象和规则。经典物理学理论中的能量是连续变化的，可取任意值，但科学家们发现微观世界中的很多物理现象无法解释。1900年12月14日，普朗克在解释“黑体辐射”时提出：像原子是一切物质的构成单元一样，“能量子（量子）”是能量的最小单元，原子吸收或发射能量是一份一份地进行的。这是量子物理理论的诞生。
1905年，爱因斯坦把量子概念引进光的传播过程，提出“光量子（光子）”的概念，并提出光的“波粒二象性”。1920年代，德布罗意提出“物质波”概念，即一切物质粒子均有波粒二象性，海森堡等建立了量子矩阵力学，薛定谔建立了量子波动力学，量子理论进入了量子力学阶段。1928年，狄拉克完成了矩阵力学和波动力学之间的数学转换，对量子力学理论进行了系统的总结，成功地将相对论和量子力学两大理论体系结合起来，使量子理论进入量子场论阶段。
“量子”词源拉丁语quantum，意为“某数量的某事物”。现代物理学中，某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的，而不是连续的，这个最小的基本单位叫做量子；或者说，一个物理量如果有不可连续分割的最小的基本单位，则这个物理量（所有的有形性质）是“可量子化的”，或者说其物理量的数值会是特定的数值而非任意值。例如，在（休息状态）的原子中，电子的能量是可量子化的，这能决定原子的稳定和一般问题。
虽然量子理论与我们日常经验感觉的世界大不一样，但量子力学已经在真实世界应用。激光器工作的原理，实际上就是激发一个特定量子散发能量。现代社会要处理大量数据和信息，需要计算的机器（计算机）。量子力学的突破，使瓦格纳等于1930年发现半导体同时有导体和绝缘体的性质，后来才有了用于电子计算机的同时作为电子信号放大器和转换器的晶体管，再有了集成电路芯片，今天的一个尖端芯片可集聚数十亿个微处理器。
随着计算机科技的发展，发现能耗导致发热而影响芯片集成度，限制了计算速度；能耗源于计算过程中的不可逆操作，但计算机都可找到对应的可逆计算机且不影响运算能力。既然都能改为可逆操作，在量子力学中则可用一个幺正变换来表示。1969年，威斯纳提出“基于量子力学的计算设备”，豪勒夫等于1970年代论述了“基于量子力学的信息处理”。1980年代量子计算机的理论变得很热闹。费曼发现模拟量子现象时，数据量大至无法用电子计算机计算，在1982年提出用量子系统实现通用计算以减少运算时间；杜斯于1985年提出量子图灵机模型。1994年，数学家彼得·秀尔提出量子质因子分解算法，因其可破解现行银行和网络应用中的加密，许多人开始研究实际的量子计算机。
在物理上，传统的电子计算机可以被描述为对输入信号串行按一定算法进行变换的机器，其算法由机器内部半导体集成逻辑电路来实现，其输入态和输出态都是传统信号（输入态和输出态都是某一力学量的本征态），存储数据的每个单元（比特bit）要么是“0”要么是“1”，即在某一时间仅能存储4个二进制数（00、01、10、11）中的一个。而量子计算机靠控制原子或小分子的状态，用量子算法运算数据，输入态和输出态为一般的叠加态，其相互之间通常不正交，其中的变换为所有可能的幺正变换；因为量子态有叠加性（重叠）和相干性（牵连、纠缠）两个本质特性，量子比特（量子位qubit）可是“0”或“1”或两个“0”或两个“1”，即可同时存储4个二进制数（00、01、10、11），实现量子并行计算（量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种传统计算，所有传统计算同时完成，并按一定的概率振幅叠加，给出量子计算机的输出结果），从而呈指数级地提高了运算能力——一台未来的量子计算机3分钟就能搞定当今世界上所有电子计算机合起来100万年才能处理完的数据。用量子力学语言说，传统计算机是没有用到量子力学中重叠和牵连特性的一种特殊的量子计算机。从理论上讲，一个250量子比特（由250个原子构成）的存储器，可能存储2的250次方个二进制数，比人类已知宇宙中的全部原子数还多。而且，集成芯片制造业很快将步入16纳米的工艺，而量子效应将严重影响芯片的设计和生产，又因传统技术的物理局限性，硅芯片已到尽头，突破的希望在于量子计算。
量子世界的死猫活猫与粒子控制
喜好科技的文艺青年可能看过美剧《生活大爆炸》，其中有那只著名的“薛定谔猫”：一只被关在黑箱里的猫，箱里有毒药瓶，瓶上有锤子，锤子由电子开关控制，电子开关由一个独立的放射性原子控制；若原子核衰变放出粒子触动开关，锤落砸瓶放毒，则猫死。薛定谔构想的这个实验，被引为解释量子世界的经典。而量子理论认为，单个原子的状态其实不是非此即彼，或说箱里的原子既衰变又没有衰变，表现为一种概率；对应到猫，则是既死又活。若我们不揭开盖子观察，永远也不知道猫的死活，它永远处于非死非活的叠加态。
宏观态的确定性，其实是亿万微观粒子、无数种概率的宏观统计结果。微观粒子通常表现为两种截然不同的状态纠缠一起，一旦用宏观方法观察这种量子态，只要稍一揭开箱盖，叠加态立即就塌缩了（扰破坏掉），薛定谔猫就突然由量子的又死又活叠加态变成宏观的确定态。用实验研究量子，首先要捕获单个的量子。即若不分离出单个粒子，则粒子神秘的量子性质便会消失。科学家们长期以来头疼的是，未找到既不破坏量子态，又能实际观测它的实验方法，他们只能在头脑中进行思想实验，而无法实际验证其预言。
而阿罗什和维恩兰德的研究，发明了在保持个体粒子的量子力学属性的情况下对其进行观测和操控的方法，则可实证地说出薛定谔猫究竟是死猫还是活猫，而且为研制超级量子计算机带来了更大可能，因为量子计算机中最基础的部分——得到1个量子比特已获成功。
光子和原子是量子世界中的两种基本粒子，光子形成可见光或其他电磁波，原子构成物质。他们研究光与物质间的基本相互作用，方法大同小异：维因兰德利用光或光子来捕捉、控制以及测量带电原子或者离子。他平行放置两面极精巧的镜子，镜间是真空空腔，温度接近绝对零度（约-273℃）。一个光子进入空腔后，在两镜面间不断反射。阿罗什则通过发射原子穿过阱，控制并测量了捕获的光子或粒子。他用一系列电极营造出一个电场囚笼，粒子像是被装进碗里的玻璃球；然后用激光冷却粒子，最终有一个最冷的粒子停在了碗底。阿罗什在捕获单个光子后，引入了特殊的里德伯原子，作为观测工具，从而得到光子的数据。维因兰德向碗中发射激光，通过观测光谱线而得到碗底粒子的数据。
2007年以来，加拿大、美国、德国和中国的科学家都说自己研制出了某种级别的量子计算机，但到今天却仍无一个投入实用。光钟更接近现实，因为可操控单个量子，就能按意愿调控量子的振荡（相当于钟摆）频率，越高越精；目前实验的光钟，若从宇宙产生起开始计时，至今只误差5秒。光钟可使卫星定位和计算太空船的位置更精确……
神话般的量子信息技术
科幻作家克莱顿（著有《侏罗纪公园》、《失去的世界》等）在科幻小说《时间线》中，曾文艺化地描述量子计算，用了“量子多宇宙”、“量子泡沫虫洞”、“量子运输”、“量子纠缠态”、“电子的32个量子态”等让常人倍感高深的说法。其中一些如今正在证实或变现。
如果清朝政府的通信密码不被日本破译，那么李鸿章后去日本谈判时就很可能是另外一种结局，今天也不会有的问题了。目前世界的密码系统大都采用单项数学函数的方式，应用了因数分解等数学原理，例如目前网络上常用的密码算法。秀尔提出的量子算法利用量子计算的并行性，能轻松破解以大数因式分解算法为根基的密码体系。量子算法中，量子搜寻算法等也能分分钟攻破现有密码体系。可说量子这种技术在现代军事上的意义不亚于核弹。但同时，量子信息技术也将发展出一种理论上永远无法破译的密码——量子密码。
保密通信分为加密、接收、解密三个过程，密钥的保密和不被破解至为关键。量子密码采用量子态作为密钥，是不可复制的，至少在理论上是无破译的可能。量子通信是用量子态的微观粒子携带的量子信息作为加密和解密用的密钥，其密钥安全性不再由数学计算，而是由微观粒子所遵循的物理规律来保证，窃密者只有突破物理法则才有可能盗取密钥（根据海森堡的测不准原理，任何测量都无法穷尽量子的所有信息）。而且量子通信中，量子纠缠态（有共同来源的两个粒子存在着纠缠关系，似有“心灵感应”，无论距离多远，一个粒子的状态发生变化，另一个粒子也发生变化，速度远远超过光速，一旦受扰即不再纠缠。爱因斯坦称这种发生机理至今未解的量子纠缠为“幽灵般的超距作用”）被用于传输和保证信息安全，使任何窃密行为都会扰乱传送密钥的量子状态，从而留下痕迹。
