大学课件 量子信息技术-3

01大学物理概述与回顾Chapter01掌握物理学基本概念、原理和定律，理解物质的基本结构和基本相互作用。

020304培养科学思维能力和分析解决实际问题的能力。

了解物理学在科学技术发展中的应用和对社会发展的影响。

养成良好的学习习惯和严谨的科学态度。

大学物理课程目标与要求01020304牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律等。

力学热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论等。

热学库仑定律、电场强度、电势差、磁场强度等。

电磁学光的干涉、衍射、偏振等基本概念和原理。

光学上学期知识点回顾01020304振动与波动量子力学基础电磁波的辐射与传播固体物理基础本学期学习内容预览010204学习方法与建议认真听课，做好笔记，及时复习巩固所学知识。

多做习题，加深对物理概念和原理的理解。

积极参加课堂讨论和实验活动，提高分析问题和解决问题的能力。

拓展阅读相关物理书籍和文献，了解物理学前沿动态。

0302电磁学基础Chapter静电场的定义与性质库仑定律电场强度与电势高斯定理静电场及其性质恒定电流与电路分析电流的定义与分类欧姆定律基尔霍夫定律电阻、电容和电感磁场与磁感应强度磁场的定义与性质磁感应强度的定义与计算磁场的高斯定理与安培环路定律磁场对运动电荷的作用力电磁感应定律及应用电磁感应现象与法拉第电磁感应定律描述磁场变化时产生感应电动势的规律。

楞次定律与自感、互感现象描述感应电流的方向以及自感、互感现象中感应电动势的大小和方向。

磁场的能量与磁场力做功描述磁场中储存的能量以及磁场力对电流做功的过程。

电磁感应在日常生活和科技中的应用如交流电的产生、电动机和发电机的原理、电磁炉和微波炉的工作原理等。

03振动与波动Chapter物体在平衡位置附近做周期性的往返运动，称为简谐振动。

简谐振动的定义特征量简谐振动的运动学方程简谐振动的动力学特征振幅、周期（或频率）、相位。

描述简谐振动物体位移随时间变化的规律。

满足F=-kx的回复力特征。

二〇一〇国防空天信息技术前沿论坛论文集收稿日期：2010-05-29作者简介：谭宏，男，1966，讲师，硕士，主要研究方向：人工智能，量子通信戴志平，男，1958，教授，主要研究方向：电子通信技术量子技术在空天信息对抗中的应用谭 宏，戴志平（空军雷达学院 四系通信教研室）摘 要：文章概述了量子信息理论及其基本概念，介绍了量子信息技术在空天信息对抗方面的应用。

最后指出了量子信息技术应用在空天对抗中需要解决的问题。

关键词：量子雷达，量子通信, 通信对抗，目标探测对抗Quanta communication technology applied to the aero-spaceinformation countermeasureTAN Hong , DAI ZHI-ping(radar academy of air force, Wu Han 430010,China)Abstract ： On the base of summarized the theory and concept of the quantum information ，the article discusses the application of quantum information technology to the aero-space information countermeasure. finally ，indicated the solving problems ，when the quantum information technology applied to the aero-space information countermeasureKey words ：Quantum radar; Quantum communication; Communication countermeasure;Object detection countermeasure0 引 言现代战争的信息对抗包括通信对抗和目标探测对抗。

01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理学），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。

02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用，分析感应电动势的产生条件和计算方法。

法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用，分析自感现象的产生原因和影响因素。

介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。

分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系，以及焦耳热的计算方法。

电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用（如牛顿环、劈尖干涉等）01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系。

中国量子信息技术、量子计算机发展优势及量子计算机的未来发展趋势量子信息技术是量子物理与信息科学交叉的新生学科，其物理基础是量子力学。

基于量子特性，量子信息技术可以突破现有信息技术的物理极限，在信息处理速度、信息安全性、信息容量、信息检测精度等方面将会发挥极大的作用。

量子信息技术主要的应用领域包括量子计算、量子通信和量子测量等。

进入21世纪之后，人类对微观粒子系统的观测和调控技术不断突破和提升，使得从量子观察到量子调控成为可能，这为即将爆发的第二次量子科技革命提供了很好的基础，而这次第二次量子科技革命的主角就是以量子计算和量子通信为主的量子信息技术。

为了抢占量子科技的国际话语权，各国竞相出台相关政策和提供资金支持量子信息发展，行业在政策和资金的推动下有望实现快速发展。

量子信息凭借其高并行速度和绝对安全性，被赋予了引领人类第四次科技革命的可能性。

各国为了抢占量子科技领域未来的国际话语权，纷纷出台相关政策和提供资金来大力推进量子信息技术的发展。

产业资本也纷纷加快在量子信息领域的布局，预计行业将进入一个从0到1的快速发展时期。

我国在量子计算领域目前还是以研究为主，产业应用刚刚起步。

但是我国量子通信研究和技术应用方面全球领先，而且各地方量子通信网络建设和各行业量子通信试点应用正在加速推进。

量子信息技术的发展进入加速期。

量子技术研究已成为当前世界科技研究的一大热点。

国际社会纷纷加大研发力度和投入，力争抢占技术制高点。

为抢占第二次量子技术革命的制高点，我国近年来对量子信息技术的重视和支持力度也逐渐加大，先后推出“自然科学基金”、“863”计划和重大专项等来支持量子信息的研究和应用。

2018年5月的两院院士大会上，习总书记强调“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用”，量子信息的战略地位得到进一步肯定。

一、量子计算机量子计算机相比传统计算机在并行计算和量子模拟上具备天然优势，未来将逐步应用于需要进行大数据分析和质因数分析的领域，如加密通信、药物设计、交通治理、天气预测、人工智能、太空探索等领域。