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关键词 量子物理;现代信息技术;关系;原理应用
中图分类号:O41 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)15-0001-02
量子物理是人们认识微观世界结构和运动规律的科学,它的建立带来了一系列重大的技术应用,使社会生产和生活发生了巨大的变革。量子世界的奇妙特性在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量等方面发挥重要的作用,基于量子物理基本原理的量子信息技术已成为当前各国研究与发展的重要科学技术领域。
随着世界电子信息技术的迅猛发展,以微电子技术为基础的信息技术即将达到物理极限,同时信息安全、隐私问题等越来越突出。2013年5月美国“棱镜门”事件的爆发,引发了对保护信息安全的高度重视,将成为推动量子物理科学与现代信息技术的交融和相互促进发展的契机。因此,充分认识量子物理学的基本原理在现代信息技术中发展的基础地位与作用,是促进现代信息技术发展的前提,也是丰富和发展量子物理学的需要。
1 量子物理基本原理
1)海森堡测不准原理。在量子力学中,任何两组不可同时测量的物理量是共扼的,满足互补性。在进行测量时,对其中一组量的精确测量必然导致另一组量的完全不确定,只能精确测定两者之一。
2)量子不可克隆定理。在量子力学中,不能实现对各未知量子态的精确复制,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,无法获得与初始量子态完全相同的复制态。
3)态叠加原理。若量子力学系统可能处于和描述的态中,那么态中的线性叠加态也是系统的一个可能态。如果一个量子事件能够用两个或更多可分离的方式来实现,那么系统的态就是每一可能方式的同时迭加。
4)量子纠缠原理。是指微观世界里,有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系,不管它们距离多远,只要一个粒子状态发生变化,另一个粒子状态随即发生相应变化。换言之,存在纠缠关系的粒子无论何时何地,都能“感应”对方状态的变化。
2 量子物理与现代信息技术的关系
2.1 量子物理是现代信息技术的基础与先导
物理学一直是整个科学技术领域中的带头学科并成为整个自然科学的基础,成为推动整个科学技术发展的最主要的动力和源泉。量子力学是20世纪初期为了解决物理上的一些疑难问题而建立起来的一种理论,它不仅解释了微观世界里的许多现象、经验事实,而且还开拓了一系列新的技术领域,直接导致了原子能、半导体、超导、激光、计算机、光通讯等一系列高新技术产业的产生和发展。可以说,从电话的发明到互联网络的实时通信,从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟,量子物理开辟了一种全新的信息技术,使人类进人信息化的新时代,因此,量子物理学是现代信息技术发展的主要源泉,而且随着现代科学技术的飞速发展,量子物理学的先导和基础作用将更加显著和重要。
2.2 量子物理为现代信息技术的持续发展提供新的原理和方法
现代信息技术本质上是应用了量子力学基本原理的经典调控技术,随着世界科学技术的迅猛发展,以经典物理学为基础的信息技术即将达到物理极限。因此,现代信息技术的突破,实现可持续发展必须借助于新的原理和新的方法。量子力学作为原子层次的动力学理论,经过飞速发展,已向其他自然科学的各学科领域以及高新技术全面地延伸,量子信息技术就是量子物理学与信息科学相结合产生的新兴学科,它为信息科学技术的持续发展提供了新的原理和方法,使信息技术获得了活力与新特性,量子信息技术也成为当今世界各国研究发展的热点领域。因此,未来的信息技术将是应用到诸如量子态、相位、强关联等深层次量子特性的量子调控技术,充分利用量子物理的新性质开发新的信息功能,突破现代信息技术的物理极限。
2.3 现代信息技术对量子物理学发展的影响
量子信息技术应用量子力学原理和方法来研究信息科学,从而开发出现经典信息无法做到的新信息功能,反过来,现代信息技术的发展大大地丰富了量子物理学的研究内容,也将不断地影响量子物理学的研究方法,有力地将量子理论推向更深层次的发展阶段,使人类对自然界的认识更深刻、更本质。近年来,随着量子信息技术领域研究的不断深入,量子信息技术的发展也使量子物理学研究取得了不少成果,如量子关联、基于熵的不确定关系、量子开放系统环境的控制等问题研究取得了巨大进展。
3 基于量子物理学原理的量子信息技术
基于量子物理原理和方法的量子信息技术成为21世纪信息技术发展的方向,也是引领未来科技发展的重要领域。当前量子物理学的基本原理已经在量子密码术、量子通信、量子计算机等方面得到充分的理论论证和一定的实践应用。
3.1 量子计算机——量子叠加原理
经典计算机建立在经典物理学基础上,遵循普通物理学电学原理的逻辑计算方式,即用电位高低表示0和1以进行运算,因此,经典计算机只能靠以缩小芯片布线间距,加大其单位面积上的数据处理量来提高运算速度。而量子计算遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息。计算方式是建立在微观量子物理学关于量子具有波粒两重性和双位双旋特性的基础上,量子算法的中心思想是利用量子态的叠加态与纠缠态。在量子效应的作用下,量子比特可以同时处于0和1两种相反的状态(量子叠加),这使量子计算机可以同时进行大量运算,因此,量子计算的并行处理,使量子计算机实现了最快的计算速度。未来,基于量子物理原理的量子计算机,不仅运算速度快,存储量大、功耗低,而且体积会大大缩小。
3.2 量子通信——量子纠缠原理
量子通信是一种利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通信方式。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。从信息学上理解,量子通信是利用量子力学的量子态隐形传输或者其他基本原理,以量子系统特有属性及量子测量方法,完成两地之间的信息传递;从物理学上讲,量子通信是采用量子通道来传送量子信息,利用量子效应实现的高性能通信方式,突破现代通信物理极限。量子力学中的纠缠性与非定域性可以保障量子通信中的绝对安全的量子通信,保证量子信息的隐形传态,实现远距离信息转输。所以,与现代通信技术相比,量子通信具有巨大的优越性,具有保密性强、大容量、远距离传输等特点,量子通信创建了新的通信原理和方法。
3.3 量子密码——不可克隆定理
经典密码是以数学为基础,通过经典信号实现,在密钥传送过程中有可能被窃听且不被觉察,故经典密码的密钥不安全。量子密码是一种以现代密码学和量子力学为基础,利用量子物理学方法实现密码思想和操作的新型密码体制,通过量子信号实现。量子密码主要基于量子物理中的测不准原理、量子不可克隆定理等,通信双方在进行保密通信之前,首先使用量子光源,依照量子密钥分配协议在通信双方之间建立对称密钥,再使用建立起来的密钥对明文进行加密,通过公开的量子信道,完成安全密钥分发。因此量子密码技术能够保证:
1)绝对的安全性。对输运光子线路的窃听会破坏原通讯线路之间的相互关系,通讯会被中断,且合法的通信双方可觉察潜在的窃听者并采取相应的措施。
2)不可检测性。无论破译者有多么强大的计算能力,都会在对量子的测量过程中改变量子的状态而使得破译者只能得到一些毫无意义的数据。因此,量子不可克隆定理既是量子密码安全性的依靠,也给量子信息的提取设置了不可逾越的界限,即无条件安全性和对窃听者的可检测性成为量子密码的两个基本特征。
4 结论
量子物理是现代信息技术诞生的基础,是现代信息技术突破物理极限,实现持续发展的动力与源泉。基于量子物理学的原理、特性,如量子叠加原理、量子纠缠原理、海森堡测不准原理和不可克隆定理等,使得量子计算机具有巨大的并行计算能力,提供功能更强的新型运算模式;量子通信可以突破现代信息技术的物理极限,开拓出新的信息功能;量子密码绝对的安全性和不可检测性,实现了绝对的保密通信。随着量子物理学理论在信息技术中的深入应用,量子信息技术将开拓出后莫尔时代的新一代的信息技术。
参考文献
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现在,我们按照历史唯物主义基本原理和中国哲学(中医理论)对生命的基本认识,从生命的基本属性分析出人性的基本构成;从生命的价值推导出人生的价值。再运用主、客观协同控制的理论来分析社会基本单位内部的调节和控制,整理出一些一般性的规律。作为医者,我们可以从社会的调控规律中进一步理解人体;作为学者,我们可以从一个更高的层次来认识中国传统文化中的社会管理学思想;作为人类社会中普通的一员,我们可以更深刻地理解社会,从而更积极向上地参与社会,为展示自身的社会价值营造和寻求一个良好的工作和生活环境;作为人类社会中的一位管理者,我们可以紧贴人性展开更加科学的管理。科学管理也是一种生产力,而且是一种非常重要的生产力。所以,研究社会管理学的目的就是要让人类社会各个阶层的每一个人都能够满怀热情积极向上地参与社会。
1.绪论
社会管理学是研究人类社会主、客观协同控制规律的一门学科。它是经济管理、企业管理、行政管理等各种管理学科的基础和总纲。每一个人都是社会中普通的一员,由于在社会中的位置不同,或多或少地都参与着整个社会的调节和控制。所以社会管理学也可以称为“社会参与学”或者称为“政治学基本原理”。
要说社会管理学基本原理的思想来源主要有三个方面,首先是马克思的历史唯物主义。恩格斯《家庭、私有制和国家的起源》一文中,“两种生产”的唯物主义观点,贯穿于整个理论体系之中,为社会管理学的总纲;其次是现代系统科学理论和中国传统文化的哲学思想。主、客观协同控制论就是后二者相互结合、相互借鉴而形成的一种方法论,是社会管理学展开思路的基本思想方法。
社会管理实际上也就是社会群体控制,是一门很古老的学问。从动物社会群体的控制,到原始人群的控制,直到现代社会的调控管理,社会在发展,管理形式在发展,但是主、客观协同控制的基本原理不会改变,“天不变,道亦不变”。
老子的《道德经》,孔子的《论语》,我们都可以看成是中国古代的社会管理学专著。《道德经》五千多字,其中心论题就是“无为而治”。他运用很深奥的哲学道理来阐述他的中心命题,致使后世更看重的是其中的哲学道理。老子曰:“道常无为,而无不为,侯王若能守之,万物将自化”。用主、客观协同控制的理论来理解老子的“无为而治”就是说老子强调了社会自身的客观调控能力,而淡化了统治者的主观调控作用。这种社会管理方式就象我们练气功一样,将大脑的主观意识抑制到“入静”的状态,将全身的客观意识控制充分调动起来,协调脏腑器官之间的平衡,让整个机体进入一种“功能态”。大脑主动地进入抑制状态,并不是完全放弃主观意识控制;老子的无为而治,也并不是让侯王们完全放弃统治,而只是一种调动群体自控能力的一种社会管理方法。在一定的历史发展时期,也确实具有它一定的积极作用。比如在西汉早期,统治者采用无为而治的政策,让民众得以休养生息,社会出现“文景之治”的昌盛。老子的社会管理思想就功不可没。
现在我国正处于由计划经济向社会主义市场经济转轨的历史时期。计划经济是一种主观控制经济,市场经济是一种客观控制经济,淡化主观控制经济,强化客观控制经济,一些地方政府思想观念转化不到位,急于创造业绩,不顾实际情况盲目上项目,干了一些劳民伤财的尴尬事。如果能借鉴一下老子的“无为而治,而无所不治”的社会管理思想,树立为社会服务,为企业服务的观念,或许能收到更好的社会管理效果。
老子的“道”恍惚迷离,虚无渺茫,让人费解。孔子与老子相比就踏实多了,他自命凡人,不问天事,却又能从凡事之中来阐发天理。一部《论语》通篇都是以事论事地讲述一些具体的社会行为规范,我们从中却可以看到他系统的社会管理学思想。孔子的“君君、臣臣、父父、子子”。在当时的社会历史条件下,他强调了社会管理系统中,主观控制系统上令下达的绝对性。孔子的“仁、义、礼、智、信”讲的是人际交往中道德行为规范。无形中起到了增强客观控制系统的协调、平衡的作用。后世人们将孔子的社会管理思想概括为“三纲五常”。三纲即:君为臣纲,父为子纲、夫为妻纲,五常即:仁、义、礼、智、信。三纲五常刚好形成了一个完整的封建社会的主、客观协同控制的思想体系。由此我们可以看到孔子对社会群体控制的认识要比老子更深刻一些。他不仅认识到了社会群体的主观调控和客观调控规律,更难能的是他认识到了二者之间复杂的辩证关系。他紧贴人性,以诚恳求实的态度引导每一个不同阶层的人都积极向上地参与社会。被后世历代奉为“圣人”也就是很自然的事情了。
2.从生命的基本属性到人性
人是地球上生命运动的最高级形态。人性的丰富内涵包括了生物进化各个阶段的基本属性,生物属性,动物属性和人的属性等等。所以,探求人性的奥秘应该从生命的基本属性开始。
A.生命的本体性和社会性
a.生命的本体性
1、浙江万里学院在浙江省属于二本院校。浙江万里学院是一所具有67年办学历史的省属普通本科高校。1999年,经教育部批准成为“公办高校实行新的管理模式和运行机制”的新型高校,被教育专家誉为“中国特色现代大学制度的范例性实践”。
2、2004年,与英国诺丁汉大学联合创办了全国第一所中外合作大学——宁波诺丁汉大学;2005年,以优良成绩通过教育部本科教学工作水平评估。2011年,学校被国务院学位委员会批准为硕士专业学位研究生教育试点单位,并成为试点单位联盟理事长单位;2015年,成为“浙江省应用型建设试点示范学校”;2017年,成为“全国深化创新创业教育改革示范高校”。
(来源:文章屋网 )
一、医学三本院校学籍管理改革的问题提出
进入21世纪后,学生学籍管理在我国医学三本院校显现弊端尤为突出,这种现象日益不能适应新的教育教学形势的发展。之所以,医学三本院校里的学籍管理问题就突出表现出。是因为从1999年开始,中国普通医学三本院校开始扩大招生。随着扩招如火如荼的进行起来,在大学学习的学生日渐增多,但是医学三本院校学籍管理人员并没有配套增长。而学籍管理问题在医学三本院校学生教学管理中更是处于核心地位。目前,我国医学三本院校学籍管理存在的问题体现在以下四个方面[2]:1、建章立制缺乏刚性过强人文关怀在学生中间体现的不充足。2、制度生成过程的法律意识不够:制度的产生不民主。3、学籍管理队伍质量有待提高。3、不够规范的制度执行程序:引发医学三本院校学生受教育的权利和学籍自主管理权利的矛盾与冲突。所以《普通医学三本院校学生学籍管理规定》可以作为医学三本院校学籍管理的基础工作方针,让我们大胆改革和创新,使个体学生备受关注,走出一叶障目不见学生的狭窄视野,向以“以人为本”“以学生为本”转变,“以人为本”的教育理念得到全新的诠释,并以其作为学籍管理改革创新的基本指导工作方针。
二、医学三本院校学籍管理改革必须坚持以人为本的教育理念
目前,“以学生为本”是医学三本院校学籍管理改革组好的方法,使学生学校之间存在互动,既能实现医学三本院校的教学工作和学生管理及质量工作,学生的人性需要与此同时也被学院广泛关注,学院发展得到了极大的促进。我们具体采取的措施是以下几个方面:1、坚持学籍管理原则。2采用现代化的管理手段――电子注册3、努力提高学籍管理人员素质。(3.1加强学籍管理人员的业务素质和思想素质,3.2提高学籍管理人员的信息化、自动化水平,3.3经常组织开展学籍管理工作研讨)。因此,医学三本院校学生学籍管理过程中应该“以人为本”,以学生为本,以学生的人性为本。这样医学三本院校和在校生之间应该互相理解和宽于待人[3],在学院个学生共同努力下大力推动医学三本院校学籍管理改革,好好为我们医学院校中的学生服务。
三、医学三本院校学籍管理坚持以人为本,加强管理
近年来“以人为本”在我国范围内的医学三本院校教改过程中逐渐衍生出的一种新的教育理念[4]。基于此它完全可以作为相当长时间内我国三本医学院校教育教学改革的量度[5]。医学三本院校办学的宗旨是提升内涵培养医用技能型人才,学生自身发展在此过程中得到充分的满足。办学的核心首位问题就是如何更好地满足在校生的需要,在市场经济宏观体制调控下,是否能够真正满足学生生活学习的基本诉求已经成为医学三本院校赖以生存发展的前提条件,已经成为“以生为本”理念建立的最根本的源泉。遵守教育规律,教学质量稳步提高,教学秩序合理有序,贯彻落实党的教育方针,实现培养社会主义现代化建设四有新人为教育目标的确实保证。在1983年教育部颁发的《医学三本院校在校生学籍管理办法》可以作为新学籍管理制度的基工作础,它充分体现了当前国家人民对在校大学生殷切期盼和关注,同时也是我国医学三本院校学籍管理制度的新起点,体现了制度的创新型特征属性,也是个性化现代学籍管理教育教学改革的宏观趋势。
四、结束语
大学生群体的自身分析问题能力偏弱,较为容易被外界影响,甚至受到无用和错误资讯的误导,进而产生严重的负面情绪。案例教学法是一种启发性的教学方法,能够提高大学生分析问题的能力,但近年来在《原理》课中推行案例教学法却效果甚微,究其主要原因是案例选择性缺陷导致学生积极性不高。
1.一般案例教学的瓶颈
案例教学法在国外以及国内诸多教育领域取得不俗成绩,却在融入《原理》课的教学中无法取得显著成效,遭遇运用模式的瓶颈。首先,《原理》课程的案例缺乏时代性。各高校《原理》课教师使用的教辅材料是由高等教育出版社出版的《“基本原理概论”教学案例解析》,伴随着网络时代的到来和我国全面改革的推进,这本随课本下发给教师的案例内容过于陈旧,不能反映出我国新时期的时代特色,使得教师在课堂中运用案例教学时出现选择性困难。其次,《原理》课程的案例缺乏引导性。《“基本原理概论”教学案例解析》中案例都严格遵循“案例——要点剖析——综合点评”的模式,每一个案例只对应一个理论知识点,使得学生在接触案例时无法切入,不适合于新时期大学的思想发散性的需求,难以引起学生的学习兴趣,导致课堂教学效果不理想。
2.时事热点案例的优势
时事热点案例与普通案例相比较,拥有自身独特而无法复制的优势。新时期的大学生并非不关心社会政治问题,而是关心国家大事和关注国际局势的,在《原理》课堂中引入贴近时代脉搏的时事热点案例教学,不仅可以增强大学生对党和国家路线方针政策以及社会重大问题的正确理解和认识,并且能够提升大学生的社会责任感,取得良好的课堂教学效果,这是其一。其二,时事热点都是新近发生的重大事件和社会关注的重大问题,具有极强的实效性,将时事热点作为案例引入《原理》课堂,很容易引起学生的学习兴趣,使学生得以在案例分析与讨论中领悟理论精髓并学以致用。
二、时事热点案例教学在《基本原理概论》课中的运用
在《原理》课堂教学中推行案例教学法已经是各高校教师的共识,由于种种因素导致案例教学无法发挥其功效,而通过把时事热点融入进《原理》课教学实践中,则能改变这种困境,切实提高《原理》课的到课率、听课率和抬头率,增强《原理》课的实用性和有效性。
1.选择时事热点案例的标准性
创立时事热点案例的教学体系,建立时事热点案例集是进行时事热点案例教学的关键环节,根据《原理》课的自身特点,选择时事热点案例时需要确立其标准:一是时代性,案例的选择必须紧扣时代脉搏,紧跟时展的脚步,体现鲜明时代的气息。二是整体性,不仅要关注国内热点也要触及国际焦点,尤其是敏感的重大社会政治问题,学生的关注度高,应及时与学生交流沟通。三是客观性,案例的甄选要坚持真实可信的原则,拒绝网络谣言信息。四是针对性,结合地区、学校以及学生的实际情况,搜集具有代表性的地域性或者身边案例,使学生近距离感受,主动参与案例讨论与原理学习。
2.讲授时事热点案例的全面性