量子技术的发展现状与未来趋势

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新时期量子通信技术发展现状及发展趋势探讨

作者：杨旻

来源：《中国高新科技·上半月》2017年第02期

摘要：当前，量子技术研究已成为当前世界科技研究的一大热点，量子通信技术也随之被广泛应用于各领域中。但值得注意的是，尽管量子通信技术近年来在发展与应用方面都取得了令人瞩目的成就，但仍面临一定的发展局限性，如量子保密通信技术。基于此，文章对量子通信技术进行概述，并阐述其发展现状、发展问题以及未来发展趋势。

关键词：量子通信技术；发展现状；发展趋势

文章编号：2096-4137（2017）03-035-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2017.03.04

信息安全是近年来世界各国关注的主要内容，尤其黑客攻击、窃听等网络安全问题更是人们关注的焦点。同时，从摩尔定律可发现，虽然集成电路在元器件容纳上逐渐增加，硅芯片性能上不断提升，但因元器件间距缩小，半导体晶体管尺寸变小，一定程度上致使集成电路的运行可靠性下降。解决这些问题的关键在于量子通信技术的应用，通过其中的保密通信技术可使信息安全得到进一步强化。因此，本文对新时期量子通信技术发展的研究具有重要意义。

1 量子通信技术概述

1.1 量子力学原理

关于量子力学，其实现的关键在于量子密码安全性保障，结合既往研究资料对量子力学原理剖析，主要体现在三个规律上，包括：

第一，测不准原理。该原理亦称之为海森堡不确定性原理，主要指两个物理量在非对易情况下无法做到同时精确测量。以往经典物理中粒子可直接确定其动量与位置，而量子力学与之不同，若确定其中一个，另外一项则无法确定。这种不确定性关系的产生，极大程度归因于粒子的波动，而非受测量仪器精度影响。

第二，坍缩原理。主要指在量子态测量中需做好测量基选择工作，一旦测量基被选错，将导致最终的测量结果受到影响，破坏原有态。这也是当前网络信息安全中窃听行为实现的理论依据。

…………………………　皇子　燕一　－　

无铅焊接技术的发展现状及未来发展趋势　

中国电子科技集团公司第３８研究所何良松　

【摘要】电子产品生产中传统的焊接材料为锡铅合金，铅属于有毒重金属，对人体健康有害，我国在２００３年做出了无铅化生产的相关规定，本文就无铅焊接技术的发展现　

状以及未来发展趋势来阐述无铅焊接的必然性和紧迫性。　

【关键词１无铅焊接；助焊剂；焊接设备　

１．引言　铅是一种多亲害性、对人体有毒的物质，　

主要损害人的神经系统、造血系统、消化系　

统，铅中毒也是引发白血病、肾病、心脏病、　

精神异常的重要因素之一。铅毒不仅对水污　

染，而且对土壤、空气均可产生污染，一旦环　

境产生严重铅污染，其治理的难度很大、周期　

甚长、经费支出巨大。电子制造业中大量使用　

的锡铅合金焊料（Ｓｎ／Ｐｂ）是污染人类生存环境　

的重要根源之一。实现电子制造的全面无铅　

化，以减少环境污染，提升绿色制造竞争能　

力，以适应国内外市场对绿色电子产品的需　

求，是我国电子制造业以后势在必行的举措。　

２无铅焊接技术的发展现状　

目前，无铅焊料的成分并没有统一的标　

准，通常是以锡为主体，添加其他金属，近　

几年来有关无铅焊料的研究工作发展很迅速。　

目前最常见的无铅焊料，主要是以ｓｎ—Ａｇ、ｓｎ—　

ｚｎ、Ｓｎ—Ｂｉ为基体，在其　中添加适量的其他金　

属元素所组成的三元合金和多元合金。现在　

市场上主要以锡／银／铜合金为主，取代锡／铅　

焊料的锡／￣ｆｉ／铜合金，３种存在不同的配比形　

式：日本倾向于９６．５％锡／３．Ｏ％银／Ｏ．５％铜，北　

美更倾向于９５．５％锡／３．９％银／０．６％铜，倾向　

于９５．ＥＵ５Ｓ锡／３．８％银／０．７％铜。ＩＰＣ推荐的三种　焊料合金是：９６．５％锡／３．０％银／０．５％铜，９５．５％　

锡／３．８％银／Ｏ．７％铜，９５．５％锡／４．０％银／０．５％铜。　

３无铅焊接技术未来发展趋势　

无铅焊技术主要应用在电子元件组装领　

域，其存在的形态为焊条、焊丝、焊膏。其应　

安防行业技术现状与发展趋势及未来预测

一、数字化、网络化、智能化、移动化

随着数字化产品价格的降低，数字化发展的趋势非常明显，很多终端用户都将采用这种技术。

1、集成和网络视频

一旦实现了向数字摄像机的转化，模拟闭路监控设备将会随着市场需求量的降低被逐渐淘汰，网络技术将会变成系统建设中的核心技术。我们预见下一代的网络产品将会和传统的系统设备集成，也就为我们传统的系统提供了更有效的选择，除了日益增长的安全需要，还有几种采用IP监视技术的趋向。

2、INTERNET和IP网络

数字图像分辨率高，通过世界上任何地方的计算机网络都可以查看和存储，相比而言，模拟图像分辨率低，查看不方便，时间一长存储也很不稳定，两者之间优劣明显，根本不存在选择的问题。

3、智能化趋势

DVR业界专家一致认为未来的数字录像机将会向智能化方向发展，DVRs支持网络管理，保证设备正常运行，提取视频和实况监控。将网络摄像机和DVRs进行智能化结合也是业界的一个发展趋势。

业内专家坚信将来一定会出现进行数字处理和数字输出并且带有IP地址的摄像机，带有IP地址的摄像机更加方便组网，因为它不需要进行额外的模/数转换，也不须要在摄像机端安装发送设备。摄像机的尺寸将会越来越小。在接下来的五到十年，整个CCTV系统都将会是一个数字的概念。

4、移动化趋势

可移动性是数字化革命的另一个成果。数字化设备重量更轻，体积更小，功耗也更小，且容易使用。

二、集成化与自动化

1、监控、报警系统的集成化与自动化

前端球型化：集最新的机电技术，将摄像机、变焦镜头、高速云台、防护罩及解码器为一体，使结构更紧密、转动惯量更低、速度更快、定位精度更高，既美观，又更具隐蔽性，安装简便。

视频系统数字化：把模拟视频信号数字化后，进行网上传输（LAN／WAN／ISDN／电话线），实现视频联网远程操控，并将画面处理和硬盘录像集成在一起，且实现视频信号网络共享。

MES技术国内现状与未来发展趋势 在制造型企业IT架构中，MES无疑是特殊的一环。因处于计划系统与现场采集系统的中间位置，MES天生就需要与众多的IT系统打交道，例如ERP（企业资源计划）、供应商关系管理、WMS（仓储管理系统）、PDM（产品数据管理）、CRM（客户关系管理）、现场设备、现场采集系统等。目前，MES技术国内现状与未来发展趋势如下： 1.MES产品主要差异 MES产品主要差异：第一，是否提供灵活的配置环境。第二，内部模块是否有统一的模型。第三，是否提供信息的抽取和分析功能。第四，是否提供多样的用户客户端。第五，系统是否可根据行业的需求提供不同的行业解决方案。第六，是否能够提供成熟的实施方法论。前四点主要在于技术方面的差异，后两点在于实施方式的差异。由于国内外MES产品目前还处于成长完善时期，因此技术上的差异决定了项目最终的效果。 2.做透一个行业，触类旁通 目前MES技术正朝着标准化、专业化、平台化、智能化的方向发展。MES产品覆盖的功能范围更广，但如何在满足行业特定需求的同时，提供更开放和可伸缩的产品是一个难点。在发展初期，国内MES软件应该从特定的行业出发，充分了解行业生产流程，管理特点和需求，将一个行业做透，然后在向其他行业扩展，做到触类旁通，借鉴国外软件的优点。 3.MES产品与国外有较大差距 随着制造企业信息化应用的不断深入，MES的需求将越来越广泛，在中国企业的应用也将更加广泛。从行业来看，国内的MES除了在流程行业的少数领域比较成熟外，在离散制造领域，无论从成功案例的数量还是案例的规模上来看，和国外相比还是有比较大的

差距。 4.MES竞争焦点转向先进理念 分析国内外MES市场的现状，可以得出以下几点结论：MES领域市场逐步趋于理性，对行业背景、实施经验和实施周期的要求日趋提高，国内制造企业对MES功能以及MES产品成熟度等要求越来越高，只具备基本功能的MES已经不能满足所有企业的需求。随着企业信息化应用的逐步深入，为提升企业核心竞争力，应用高级排程技术、支持网络化异地制造技术以及具有进行精细化管理、差异化管理、适用柔性制造应用模块的MES越来越为市场所关注。MES竞争的焦点已经从原来的重价格、重服务转为能够为客户提供拥有先进的管理思想与理念、拥有行业技术诀窍、提升管理水平的整体解决方案。 5.MES智能化是未来发展方向 第一，MES中最主要的内容是生产过程管理，其中必然要涉及生产计划，包括产品的质量计划、消耗计划、成本计划等等，这些计划最终通过调度指令、生产活动完成。过程优化问题是国内MES研究中的弱项。 第二，MES的智能化，也是国内MES研究开发与国外有差距的一个方面。过去，生产过程管理凭借管理人员和操作人员的经验，MES系统仅仅提供了一个替代经验管理方式的操作系统平台。但是，如何将生产管理者的经验固化在MES系统中，在国内MES研究开发中还涉及较少。MES智能化是未来国内MES实现跨越发展的主要方向。 第三，产品化程度不够。国内MES市场仍以研究居多，就产品来讲，自主研发才刚刚开始，尽管有少数国内IT公司模仿国外的模式，开始总结提炼中国工业企业MES层面的经验，但仍以实验室产品居多，离商品化还有一段路程。 第四，产业化规模不足。一个成熟的产业应该是由供应商、服务商(经销商)和用户组成的，而现在的MES多是供应商直接面向用户，产业规模还没有发展起来。 MES彻底改善了企业车间生产管理流程，实现车间管理无盲点，生产管控一体化的新模式。它通过集中监控从物料投产至成品入库全生产过程，采集生产过程中发生的所有事件，并对物料消耗、设备监控、产品检测进行管控，通过不同的项目看板实时呈现给企业管理者及一线操作人员，让整个车间现场完全透明化。盖勒普MES 20多年技术沉淀，14年中国本地化专业项目实施经验，通过全面提高企业制造执行能力，实现产品质量管控、有效控制库存、优化生产流程，并提供强大的集成化服务，最终为制造企业用户营造一个快速响应、有弹性的精细化制造管理平台，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和服务质量。