㈠ 中國科學家成功實現首次洲際量子通信
世界首條量子保密通信干線——「京滬干線」9月29日正式開通；結合「京滬干線」與「墨子號」的天地鏈路，我國科學家成功實現了洲際量子保密通信。這標志著我國已構建出天地一體化廣域量子通信網路雛形，為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網路打下堅實基礎。
量子通信是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通信方式，可以有效解決信息安全問題。京滬干線與「墨子號」量子科學實驗衛星的成功對接，預示著天地一體化廣域量子通信網路雛形已經形成，未來將以此為基礎，推動量子通信在金融、政務、國防、電子信息等領域的大規模應用，建立完整的量子通信產業鏈和下一代國家主權信息安全生態系統，最終構建基於量子通信安全保障的量子互聯網。
㈡ 有沒有專門解答量子力學的軟體
專門解答量子力學的軟體有：vasp、CASTEP、MS、elk、ASW、abinit、Quantum-ESPRESSO、flapw
vasp由於優化演算法比較好，計算速度較快，計算時問題出現較少，需要控制的參數也不是很多。而且他還有比較獨特的paw勢，在dft平面波的軟體中，日漸趨於主流軟體。其功能也在逐漸完善。發展潛力很大。
abinit計算軟體，我感覺其功能還是很強大的（可以說其它第一性原理軟體能計算的性質，它基本都沒問題，而且它的gw和dfpt獨特功能），計算速度也不是很慢。只是用起來太麻煩，控制參數繁多，入門很慢。
至於再具體的，很多時候就得具體的問題，具體分析了。
MS中包括Visualizer、CASTEP、Dmol3、VAMP、 Discover、 Amorphous Cell、Compass等多個建模和計算軟體，可進行晶體、非晶電子結構的量子力學計算，也可進行分子的量子力學計算；可進行材料的分子動力學計算；可進行x-ray衍射計算；能夠處理稀土元素，功能強大，就是貴。有Linux和Windows版本，便於學習。 VASP 具有很好的贗勢，與CASTEP相似，使用平面波基組。 Wien2k是全電子計算的量子化學軟體，處理磁性材料較好。abinit、 Siesta是免費軟體，提供原代碼。處理重金屬不準，缺乏相應的贗勢。用於計算晶體的電子結構。 Gaussian主要用於分子、離子的計算，可處理激發態，精度高，耗資源。
flapw中強烈推薦elk，主要優點：代碼清晰，容易了解計算原理。後處理極為簡單，像畫能帶圖時，會自動給出高對稱點，使用自帶的elkband可以很容易得到能帶圖而不用復雜的後處理過程。同時可以處理的性質比較多。
缺點：文檔太少。只有一個輸入說明，不適合新手。不過官方論壇提問作者一般都會回答。再就是為方便後處理，輸出文件比較多，使用前最好看下給的相關例子。再就是目前不支持mpi（可以用openmp並行），對聲子不能用dfpt。
綴加球面波方法-ASW
這個軟體是在量子化學網上看到的，之前一直都在使用abinit，但是苦於我要計算的體系所含元素的贗勢不全，所以就嘗試使用ASW。但是目前至少在小木蟲上發現使用此軟體的人極少。ASW程序的執行文件需要通過郵件向volker Eyert申請。
我總結ASW的特點：計算速度快；輸入文件只有一個而且相對簡單；磁性計算比較全面：包括無磁、鐵磁、反鐵磁。當然個人認為它最大的一個優點就是作者編寫了很多計算和後期作圖的腳本，使用很方便，特別是處理分波態密度時相當輕松。另外目前也發現了一些問題：個人感覺ASW對計算體系的結構尤其是對稱性方面有很嚴格的限制，並不像VASP或是ABINIT那樣相對寬松，還有就是它的優化功能不是很全面，可能是我使用的還不是很熟練地原因。
abinit、MS.的功能非常強大。第一性原理能計算的性能方法，基本都可以計算。但相對與VASP來說，精度方面可能需要加強。VASP計算可以結合其它的程序計算更多的性能。如結合phonopy算聲子普。結合ATAT計算激發態的一些性能。
現在常用的第一性原理計算軟體中最容易上手的就是MS，雖然它有很多缺點，比如說贗勢不好，精度不高，源代碼不開放等等，但是對於一般的科研工作而言就夠用了，畢竟我們做計算的目的是尋求規律，解釋現象，探求本質，而不是一味追求高精度。精度再高也是理想狀態，也無法實現復雜實驗條件的模擬。至於文章中圖譜的效果、好看與否，更大程度上在於個人對於數據的理解程度、後續分析及數據處理，而不是軟體本身了。從這個角度講，ms則是一款比較實用的軟體，把時間和精力用於軟體的開發和學習還不如用來加深理論功底和數據分析！一點拙見而已。
使用Quantum-ESPRESSO中，與Abinit一樣，都是開源的多功能第一性原理計算包，同樣支持GW的計算，並且帶有SISSA自主研發的TDDFPT，雖然現在發布的還是有很多功能限制和缺陷。另外，聲子計算方面，比Abinit要簡便，可以直接像給出k點一樣給出q網格。事實上，DFPT方法的發明者就是Quantum-ESPRESSO的作者。另外，QE與其他一些軟體包都有介面，可以協調工作，比如萬尼爾方程。
計算速度也比較快，計算參數設置靈活但是不復雜，並且郵件列表裡人不少，編譯時也非常簡單，基本不用自己設置什麼參數。最大的問題就是贗勢庫過分不完整，很多時候只能靠著轉換別的軟體的贗勢，或者自己生成贗勢，這對不了解理論或者贗勢的新手非常致命。另外不同的功能分散在不同的可執行文件中，剛開始入門時可能容易犯暈~
flapw中的wien2k也是很不錯的。優點主要在於：
1、有圖形界面，上手相對容易，輸入和後續處理都有比較好的腳本處理，都很方便。
2、手冊對各個參數介紹很全，還有mailinglist可以查詢和討論。
3、對很多物理性質直接模擬，比如光學性質，譜，聲子譜等。
4、軟體價格很便宜，好像是$400，可以在大型伺服器上並行，處理上百個原子是沒有問題的，當然計算量相對贗勢程序要大。
5、常用的各種交換關聯勢都已經集成，GW方法已經集成只是還沒有釋放。
Quantum-ESPRESSO, 個人認為對初學者最大的障礙是沒有好的manual. 如果以前沒有用過其他的第一性原理軟體對於參數的設置就比較難以理解. 不過, 確實如souledge 所說郵件列表非常活躍, 問了幾次問題都能有人熱心的解答. 實在不行了跟軟體的作者聯系, 會學到很多東西.
個人比較看好 Quantum-ESPRESSO, 作為開源軟體最大的優勢就是能吸納最新的研究成果, 並且自己有更大的主動權.
㈢ 處於全球產業風口上的量子計算機，它究竟是如何工作的呢
簡單來說，普通電腦的計算過程採用的是二進制系統，而量子態允許的是將更復雜的信息編碼成單個數位。量子計算機的主要構件是一個「量子位」，也就是說是一個量子對象，因此可以處於無數個狀態。任何具有量子特性的東西，如電子或光子，都可以作為量子位，只要計算機能夠隔離和控制它。
量子計算機正在不斷地完善
量子計算領域還有許多未知因素。憑借傳統的計算機技術，摩爾定律確保了每兩年左右的晶體管數量增加一倍。但是與量子機器相關的復雜電子學目前還沒有類似的預測，對此，許多工程師預計，在未來，人類仍將僅限於對具有相對較少量子位的機器（可能只有幾百個）進行應用。因此，他們也正在集中精力研究適用於預計在不久的將來可用的適度大小的量子系統的演算法。
㈣ 跪求!關於計算機的文章
注:文章分兩部分,計算機的現狀和未來
計算機發展及現狀
計算機網路是計算機技術和通信技術緊密結合的產物，它涉及到通信與計算機兩個領域。它的誕生使計算機體系結構發生了巨大變化，在當今社會經濟中起著非常重要的作用，它對人類社會的進步做出了巨大貢獻。從某種意義上講，計算機網路的發展水平不僅反映了一個國家的計算機科學和通信技術水平，而且已經成為衡量其國力及現代化程度的重要標志之一。
自50年代開始，人們及各種組織機構使用計算機來管理他們的信息的速度迅速增長。早期，限於技術條件使得當時的計算機都非常龐大和非常昂貴，任何機構都不可能為雇員個人提供使用整個計算機，主機一定是共享的，它被用來存儲和組織數據、集中控制和管理整個系統。所有用戶都有連接系統的終端設備，將資料庫錄入到主機中處理，或者是將主機中的處理結果，通過集中控制的輸出設備取出來。它最典型的特徵是：通過主機系統形成大部分的通信流程，構成系統的所有通信協議都是系統專有的，大型主機在系統中占據著絕對的支配作用，所有控制和管理功能都是由主機來完成。
隨著計算機技術的不斷發展，尤其是大量功能先進的個人計算機的問世，使得每一個人可以完全控制自己的計算機，進行他所希望的作業處理，以個人計算機（PC）方式呈現的計算能力發展成為獨立的平台，導致了一種新的計算結構---分布式計算模式的誕生。
一般來講，計算機網路的發展可分為四個階段：
第一階段：計算機技術與通信技術相結合，形成計算機網路的雛形；
第二階段：在計算機通信網路的基礎上，完成網路體系結構與協議的研究，形成了計算機網路；
第三階段：在解決計算機連網與網路互連標准化問題的背景下，提出開放系統互連參考模型與協議，促進了符合國際標準的計算機網路技術的發展；
第四階段：計算機網路向互連、高速、智能化方向發展，並獲得廣泛的應用。
任何一種新技術的出現都必須具備兩個條件：即強烈的社會需求與先期技術的成熟。計算機網路技術的形成與發展也證實了這條規律。1946年世界上第一台電子數字計算機ENIAC在美國誕生時，計算機技術與通信技術並沒有直接的聯系。50年代初，由於美國軍方的需要，美國半自動地面防空系統SAGE進行了計算機技術與通信技術相結合的嘗試。要實現這樣的目的，首先要完成數據通信技術的基礎研究。在這項研究的基礎上，人們完全可以將地理位置分散的多個終端通信線路連到一台中心計算機上。用戶可以在自己的辦公室內的終端鍵入程序，通過通信線路傳送到中心計算機，人們把這種以單個為中心的聯機系統稱做面向終端的遠程聯機系統。它是計算機通信網路的一種。60年代初美國航空公司建成的由一台計算機與分布在全美國的2000多個終端組成的航空訂票系統SABRE-1就是這種計算機通信網路。
隨著計算機應用的發展，出現了多台計算機互連的需求。這種需求主要來自軍事、科學研究、地區與國家經濟信息分析決策、大型企業經營管理。他們希望將分布在不同地點的計算機通過通信線路互連成為計算機-計算機網路。網路用戶可以通過計算機使用本地計算機的軟體、硬體與數據資源，也可以使用連網的其它地方計算機軟體、硬體與數據資源，以達到計算機資源共享的目的。這一階段研究的典型代表是美國國防部高級研究計劃局（ARPA，Advanced Research Projects Agency）的ARPAnet(通常稱為ARPA網)。1969年ARPA網只有4個結點，1973年發展到40個結點，1983年已經達到100多個結點。ARPA網通過有線、無線與衛星通信線路，使網路覆蓋了從美國本土到歐洲與夏威夷的廣闊地域。ARPR網是計算機網路技術發展的一個重要的里程碑，它對發展計算機網路技術的主要貢獻表現在以下幾個方面：
1、完成了對計算機網路的定義、分類與子課題研究內容的描述；
2、提出了資源子網、通信子網的兩級網路結構的概念；
3、研究了報文分組交換的數據交換方法；
4、採用了層次結構的網路體系結構模型與協議體系。
未來計算機與計算機技術
計算機的要害技術繼續發展
未來的計算機技術將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發展。盡管受到物理極限的約束，採用硅晶元的計算機的核心部件CPU的性能還會持續增長。作為Moore定律驅動下成功企業的典範Inter預計2001年推出1億個晶體管的微處理器，並預計在2010年推出集成10億個晶體管的微處理器，其性能為10萬MIPS（1000億條指令／秒）。而每秒100萬億次的超級計算機將出現在本世紀初出現。超高速計算機將採用平行處理技術，使計算機系統同時執行多條指令或同時對多個數據進行處理，這是改進計算機結構、提高計算機運行速度的要害技術。
同時計算機將具備更多的智能成分，它將具有多種感知能力、一定的思考與判定能力及一定的自然語言能力。除了提供自然的輸入手段（如語音輸入、手寫輸入）外，讓人能產生身臨其境感覺的各種交互設備已經出現，虛擬現實技術是這一領域發展的集中體現。
傳統的磁存儲、光碟存儲容量繼續攀升，新的海量存儲技術趨於成熟，新型的存儲器每立方厘米存儲容量可達10TB（以一本書30萬字計，它可存儲約1500萬本書）。信息的永久存儲也將成為現實，千年存儲器正在研製中，這樣的存儲器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是，今日的大量文獻可以原汁原味保存、並流芳百世。
新型計算機系統不斷涌現
硅晶元技術的高速發展同時也意味著硅技術越來越近其物理極限，為此，世界各國的研究人員正在加緊研究開發新型計算機，計算機從體系結構的變革到器件與技術革命都要產生一次量的乃至質的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等將會在21世紀走進我們的生活，遍布各個領域。
量子計算機
量子計算機是基於量子效應基礎上開發的，它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態，利用激光脈沖來改變分子的狀態，使信息沿著聚合物移動，從而進行運算。
量子計算機中數據用量子位存儲。由於量子疊加效應，一個量子位可以是0或1，也可以既存儲0又存儲1。因此一個量子位可以存儲2個數據，同樣數量的存儲位，量子計算機的存儲量比通常計算機大許多。同時量子計算機能夠實行量子並行計算，其運算速度可能比目前個人計算機的PentiumⅢ晶片快10億倍。目前正在開發中的量子計算機有3種類型：核磁共振(NMR)量子計算機、硅基半導體量子計算機、離子阱量子計算機。預計2030年將普及量子計算機。
光子計算機
光子計算機即全光數字計算機，以光子代替電子，光互連代替導線互連，光硬體代替計算機中的電子硬體，光運算代替電運算。
與電子計算機相比，光計算機的「無導線計算機」信息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡，它的通過能力超過全世界現有電話電纜的許多倍。光的並行、高速，天然地決定了光計算機的並行處理能力很強，具有超高速運算速度。超高速電子計算機只能在低溫下工作，而光計算機在室溫下即可開展工作。光計算機還具有與人腦相似的容錯性。系統中某一元件損壞或出錯時，並不影響最終的計算結果。
目前，世界上第一台光計算機已由歐共體的英國、法國、比利時、德國、義大利的70多名科學家研製成功，其運算速度比電子計算機快1000倍。科學家們預計，光計算機的進一步研製將成為21世紀高科技課題之一。
生物計算機（分子計算機）
生物計算機的運算過程就是蛋白質分子與四周物理化學介質的相互作用過程。計算機的轉換開關由酶來充當，而程序則在酶合成系統本身和蛋白質的結構中極其明顯地表示出來。
20世紀70年代，人們發現脫氧核糖核酸(DNA)處於不同狀態時可以代表信息的有或無。DNA分子中的遺傳密碼相當於存儲的數據，DNA分子間通過生化反應，從一種基因代瑪轉變為另一種基因代碼。反應前的基因代碼相當於輸入數據，反應後的基因代碼相當於輸出數據。假如能控制這一反應過程，那麼就可以製作成功DNA計算機。
蛋白質分子比硅晶片上電子元件要小得多，彼此相距甚近，生物計算機完成一項運算，所需的時間僅為10微微秒，比人的思維速度快100萬倍。DNA分子計算機具有驚人的存貯容量，1立方米的DNA溶液，可存儲1萬億億的二進制數據。DNA計算機消耗的能量非常小，只有電子計算機的十億分之一。由於生物晶元的原材料是蛋白質分子，所以生物計算機既有自我修復的功能，又可直接與生物活體相聯。預計10～20年後，DNA計算機將進入實用階段。
納米計算機
「納米」是一個計量單位，一個納米等於10[-9]米，大約是氫原子直徑的10倍。納米技術是從80年代初迅速發展起來的新的前沿科研領域，最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子，製造出具有特定功能的產品。
現在納米技術正從MEMS（微電子機械繫統）起步，把感測器、電動機和各種處理器都放在一個硅晶元上而構成一個系統。應用納米技術研製的計算機內存晶元，其體積不過數百個原子大小，相當於人的頭發絲直徑的千分之一。納米計算機不僅幾乎不需要耗費任何能源，而且其性能要比今天的計算機強大許多倍。
目前，納米計算機的成功研製已有一些鼓舞人心的消息，惠普實驗室的科研人員已開始應用納米技術研製晶元，一旦他們的研究獲得成功，將為其他縮微計算機元件的研製和生產鋪平道路。 互聯網路繼續蔓延與提升
今天人們談到計算機必然地和網路聯系起來，一方面孤立的未加入網路的計算機越來越難以見到，另一方面計算機的概念也被網路所擴展。二十世紀九十年代興起的Internet在過去如火如荼地發展，其影響之廣、普及之快是前所未有的。從沒有一種技術能像Internet一樣，劇烈地改變著我們的學習、生活和習慣方式。全世界幾乎所有國家都有計算機網路直接或間接地與Internet相連，使之成為一個全球范圍的計算機互聯網路。人們可以通過Internet與世界各地的其它用戶自由地進行通信，可從Internet中獲得各種信息。
回顧一下我國互聯網路的發展，就可以感受到互聯網普及之快。近三年中國互聯網路信息中心(CNNIC)對我國互聯網路狀況的調查表明我國的Internet發展呈現爆炸式增長，2000年1月我國上網計算機數為350萬台，2001年的統計數為892萬台，翻一番多；2000年1月我國上網用戶人數890萬；2001年1月的統計數為2250萬人，接近於3倍；2000年1月CN下注冊的域名數為48575，2001年1月的統計數為122099個，接近於3倍；國際線路的總容量目前達2799M，8倍於2000年1月的351M。
人們已充分領略到網路的魅力，Internet大大縮小了時空界限，通過網路人們可以共享計算機硬體資源、軟體資源和信息資源。「網路就是計算機」的概念被事實一再證實，被世人逐步接受。
在未來10年內，建立透明的全光網路勢在必行，互聯網的傳輸速率將提高100倍。在Internet上進行醫療診斷、遠程教學、電子商務、視頻會議、視頻圖書館等將得以普及。同時，無線網路的構建將成為眾多公司競爭的主戰場，未來我們可以通過無線接入隨時隨地連接到Internet上，進行交流、獲取信息、觀看電視節目。
移動計算技術與系統
隨著網際網路的迅猛發展和廣泛應用、無線移動通信技術的成熟以及計算機處理能力的不斷提高，新的業務和應用不斷涌現。移動計算正是為提高工作效率和隨時能夠交換和處理信息所提出，業已成為產業發展的重要方向。
移動計算包括三個要素：通信、計算和移動。這三個方面既相互獨立又相互聯系。移動計算概念提出之前，人們對它們的研究已經很長時間了，移動計算是第一次把它們結合起來進行研究。它們可以相互轉化，例如，通信系統的容量可以通過計算處理（信源壓縮，信道編碼，緩存，預取）得到提高。
移動性可以給計算和通信帶來新的應用，但同時也帶來了許多問題。最大的問題就是如何面對無線移動環境帶來的挑戰。在無線移動環境中，信號要受到各種各樣的干擾和衰落的影響，會有多徑和移動，給信號帶來時域和頻域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時延等等問題。這樣一個環境下，引出了很多在移動通信網路和計算機網路中未碰到的問題。第一，信道可靠性問題和系統配置問題。有限的無線帶寬、惡劣的通信環境使各種應用必須建立在一個不可靠的、可能斷開的物理連接上。在移動計算網路環境下，移動終端位置的移動要求系統能夠實時進行配置和更新。第二，為了真正實現在移動中進行各種計算，必須要對寬頻數據業務進行支持。第三，如何將現有的主要針對話音業務的移動治理技術拓展到寬頻數據業務。第四，如何把一些在固定計算網路中的成熟技術移植到移動計算網路中。
面向全球網路化應用的各類新型微機和信息終端產品將成為主要產品。便攜計算機、數字基因計算機、移動手機和終端產品，以及各種手持式個人信息終端產品，將把移動計算與數字通信融合為一體，手機將被嵌入高性能晶元和軟體，依據標準的無限通信協議（如藍牙）上網，觀看電視、收聽廣播。在Internet上成長起來的新一代自然不會把汽車僅作為代步工具，汽車將向用戶提供上網、辦公、家庭娛樂等功能，成為車輪上的信息平台。
跨入新世紀的門檻，暢想未來之時，我們不妨回顧本世紀人們對計算機的熟悉。1943年IBM總裁Thomas Wason說「我認為全世界市場的計算機需求量約為五台」。1957年美國PrenticeHall的編輯撰文「我走遍了這個國家並和許多最優秀的人們交談過，我可以確信數據處理熱不會熱過今年」。1968年IBM的高級計算機系統工程師的微晶片上註解「但是……它究竟有什麼用呢？」。1977年數字設備公司的創始人和總裁Ken Olson說「任何人都沒有理由在家裡放一台計算機」。願我們的所言也將被證實是膚淺的、保守的。
㈤ 腳本是什麼
腳本（Script）是一種批處理文件的延伸是一種純文本保存的程序，一般來說的計算機腳本程序是確定的一系列控制計算機進行運算操作動作的組合，在其中可以實現一定的邏輯分支等
計算機俗稱電腦，是一種用於高速計算的電子計算機器，可以進行數值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。由硬體系統和軟體系統所組成，沒有安裝任何軟體的計算機稱為裸機。
可分為超級計算機、工業控制計算機、網路計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類，較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機、神經網路計算機。蛋白質計算機等。
當今計算機系統的運算速度已達到每秒萬億次，微機也可達每秒幾億次以上，使大量復雜的科學計算問題得以解決。例如：衛星軌道的計算、大型水壩的計算、24小時天氣預報的計算等，過去人工計算需要幾年、幾十年，而現在用計算機只需幾天甚至幾分鍾就可完成。
科學技術的發展特別是尖端科學技術的發展，需要高度精確的計算。計算機控制的導彈之所以能准確地擊中預定的目標，是與計算機的精確計算分不開的。一般計算機可以有十幾位甚至幾十位（二進制）有效數字，計算精度可由千分之幾到百萬分之幾，是任何計算工具所望塵莫及的。
隨著計算機存儲容量的不斷增大，可存儲記憶的信息越來越多。計算機不僅能進行計算，而且能把參加運算的數據、程序以及中間結果和最後結果保存起來，以供用戶隨時調用；還可以對各種信息（如視頻、語言、文字、圖形、圖像、音樂等）通過編碼技術進行算術運算和邏輯運算，甚至進行推理和證明。
計算機內部操作是根據人們事先編好的程序自動控制進行的。用戶根據解題需要，事先設計好運行步驟與程序，計算機十分嚴格地按程序規定的步驟操作，整個過程不需人工干預，自動執行，已達到用戶的預期結果。
超級計算機（supercomputers）通常是指由數百數千甚至更多的處理器（機）組成的、能計算普通PC機和伺服器不能完成的大型復雜課題的計算機。超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，是國家科技發展水平和綜合國力的重要標志。
超級計算機擁有最強的並行計算能力，主要用於科學計算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領域承擔大規模、高速度的計算任務。
在結構上，雖然超級計算機和伺服器都可能是多處理器系統，二者並無實質區別，但是現代超級計算機較多採用集群系統，更注重浮點運算的性能，可看著是一種專注於科學計算的高性能伺服器，而且價格非常昂貴。
一般的超級計算器耗電量相當大，一秒鍾電費就要上千，超級計算器的CPU至少50核也就是說是家用電腦的10倍左右，處理速度也是相當的快，但是這種CPU是無法購買的，而且價格要上千萬。
㈥ 被稱為人類科技的極限的量子計算機，計算速度有多快
量子計算機（quantum computer），是一種全新的基於量子理論的計算機，遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。在傳統計算機中,每個電子元件只能表示“1”或“0”、即“開”或“關”兩種狀態；而量子則可以同時表示多種狀態,這就意味著很少的量子比特就能實現大量經典比特才能完成的計算。“如果一台量子計算機的單次運算速度達到目前民用電腦CPU的級別,那麼一台64位量子計算機的速度將是目前世界上最快的‘天河二號’超級計算機(每秒33.86千萬億次)的545萬億倍!”
這樣的超級計算的能力，能夠顛覆目前所有天氣預報、金融分析、建築分析等等。如果將量子計算機運用在在軍事方面，一秒鍾就能夠破譯全世界所有的密碼。
㈦ 一文看盡2018全年AI技術大突破：NLP跨過分水嶺、CV研究效果驚人
量子位 出品 | 公眾號 QbitAI
2018，仍是AI領域激動人心的一年。
這一年成為NLP研究的分水嶺，各種突破接連不斷；CV領域同樣精彩紛呈，與四年前相比GAN生成的假臉逼真到讓人不敢相信；新工具、新框架的出現，也讓這個領域的明天特別讓人期待……近日，Analytics Vidhya發布了一份2018人工智慧技術總結與2019趨勢預測報告，原文作者PRANAV DAR。量子位在保留這個報告架構的基礎上，對內容進行了重新編輯和補充。這份報告總結和梳理了全年主要AI技術領域的重大進展，同時也給出了相關的資源地址，以便大家更好的使用、查詢。報告共涉及了五個主要部分：
下面，我們就逐一來盤點和展望，嘿喂狗~
2018年在NLP 歷史 上的特殊地位，已經毋庸置疑。
這份報告認為，這一年正是NLP的分水嶺。2018年裡，NLP領域的突破接連不斷：ULMFiT、ELMo、最近大熱的BERT……
遷移學習成了NLP進展的重要推動力。從一個預訓練模型開始，不斷去適應新的數據，帶來了無盡的潛力，甚至有「NLP領域的ImageNet時代已經到來」一說。
正是這篇論文，打響了今年NLP遷移學習狂歡的第一槍。論文兩名作者一是Fast.ai創始人Jeremy Howard，在遷移學習上經驗豐富；一是自然語言處理方向的博士生Sebastian Ruder，他的NLP博客幾乎所有同行都在讀。兩個人的專長綜合起來，就有了ULMFiT。想要搞定一項NLP任務，不再需要從0開始訓練模型，拿來ULMFiT，用少量數據微調一下，它就可以在新任務上實現更好的性能。
他們的方法，在六項文本分類任務上超越了之前最先進的模型。詳細的說明可以讀他們的論文：https://arxiv.org/abs/1801.06146Fast.ai網站上放出了訓練腳本、模型等：http://nlp.fast.ai/category/classification.html
這個名字，當然不是指《芝麻街》里那個角色，而是「語言模型的詞嵌入」，出自艾倫人工智慧研究院和華盛頓大學的論文Deep contextualized word representations，NLP頂會NAACL HLT 2018的優秀論文之一。
ELMo用語言模型（language model）來獲取詞嵌入，同時也把詞語所處句、段的語境考慮進來。
這種語境化的詞語表示，能夠體現一個詞在語法語義用法上的復雜特徵，也能體現它在不同語境下如何變化。
當然，ELMo也在試驗中展示出了強大功效。把ELMo用到已有的NLP模型上，能夠帶來各種任務上的性能提升。比如在機器問答數據集SQuAD上，用ELMo能讓此前最厲害的模型成績在提高4.7個百分點。
這里有ELMo的更多介紹和資源：
https://allennlp.org/elmo
它由Google推出，全稱是 B idirectional E ncoder R epresentations from T ransformers，意思是來自Transformer的雙向編碼器表示，也是一種預訓練語言表示的方法。從性能上來看，沒有哪個模型能與BERT一戰。它在11項NLP任務上都取得了最頂尖成績，到現在，SQuAD 2.0前10名只有一個不是BERT變體：
如果你還沒有讀過BERT的論文，真的應該在2018年結束前補完這一課：https://arxiv.org/abs/1810.04805另外，Google官方開源了訓練代碼和預訓練模型：https://github.com/google-research/bert如果你是PyTorch黨，也不怕。這里還有官方推薦的PyTorch重實現和轉換腳本：https://github.com/huggingface/pytorch-pretrained-BERT
BERT之後，NLP圈在2018年還能收獲什麼驚喜？答案是，一款新工具。
就在上周末，Facebook開源了自家工程師們一直在用的NLP建模框架PyText。這個框架，每天要為Facebook旗下各種應用處理超過10億次NLP任務，是一個工業級的工具包。
（Facebook開源新NLP框架：簡化部署流程，大規模應用也OK）
PyText基於PyTorch，能夠加速從研究到應用的進度，從模型的研究到完整實施只需要幾天時間。框架里還包含了一些預訓練模型，可以直接拿來處理文本分類、序列標注等任務。
想試試？開源地址在此：
https://github.com/facebookresearch/pytext
它能主動打電話給美發店、餐館預約服務，全程流暢交流，簡直以假亂真。Google董事長John Hennessy後來稱之為「非凡的突破」，還說：「在預約領域，這個AI已經通過了圖靈測試。」Duplex在多輪對話中表現出的理解能力、合成語音的自然程度，都是NLP目前水平的體現。如果你還沒看過它的視頻……
NLP在2019年會怎麼樣？我們借用一下ULMFiT作者Sebastian Ruder的展望：
今年9月，當搭載BigGAN的雙盲評審中的ICLR 2019論文現身，行家們就沸騰了： 簡直看不出這是GAN自己生成的 。
在計算機圖像研究史上，BigGAN的效果比前人進步了一大截。比如在ImageNet上進行128×128解析度的訓練後，它的Inception Score（IS）得分166.3，是之前最佳得分52.52分 3倍 。
除了搞定128×128小圖之外，BigGAN還能直接在256×256、512×512的ImageNet數據上訓練，生成更讓人信服的樣本。
在論文中研究人員揭秘，BigGAN的驚人效果背後，真的付出了金錢的代價，最多要用512個TPU訓練，費用可達11萬美元，合人民幣76萬元。
不止是模型參數多，訓練規模也是有GAN以來最大的。它的參數是前人的2-4倍，批次大小是前人的8倍。
研究論文：https://openreview.net/pdf?id=B1xsqj09Fm
前前後後，Fast.ai團隊只用了16個AWS雲實例，每個實例搭載8塊英偉達V100 GPU，結果比Google用TPU Pod在斯坦福DAWNBench測試上達到的速度還要快40%。這樣拔群的成績，成本價只需要 40美元 ，Fast.ai在博客中將其稱作人人可實現。
相關地址： Fast.ai博客介紹：
今年8月，英偉達和MIT的研究團隊高出一個 超逼真 高清視頻生成AI。
只要一幅動態的語義地圖，就可獲得和真實世界幾乎一模一樣的視頻。換句話說，只要把你心中的場景勾勒出來，無需實拍，電影級的視頻就可以自動P出來：
除了街景，人臉也可生成：
這背後的vid2vid技術，是一種在生成對抗性學習框架下的新方法：精心設計的生成器和鑒別器架構，再加上時空對抗目標。
這種方法可以在分割蒙版、素描草圖、人體姿勢等多種輸入格式上，實現高解析度、逼真、時間相乾的視頻效果。
好消息，vid2vid現已被英偉達開源。
研究論文：https://tcwang0509.github.io/vid2vid/paper_vid2vid.pdf
GitHub地址https://github.com/NVIDIA/vid2vid
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㈩ 量子通信領先再傳喜訊，攻克一大難關
由於數字 科技 的不斷發展，現在很多設備傳輸方面都需要用，一些加密的手段來保護敏感的數據而近代以來，黑客的手段， 科技 也是不斷的在提升。
一個不可分割的基本個體
最近的登月任務就已經實現了很多世界矚目的第一，而我國在量子領域之間的發展也是很讓世界矚目航天領域與中國創造創新都取得了相應的巨大成果在新世紀之後 科技 的發展許多民企的技術甚至可以超越軍工企業在一些製造業的領域，現在普遍都是民企率先通過技術難關，取得了 科技 發展的相應成果，在我國 科技 發展中也能夠起到至關重要的作用，量子是一個在物理學中，常用到的概念也是指一個不可分割的基本個體。
量子領域處於波函數狀態
根據量子力學的基本理論，絕大多數物理學家將量子力學視為理解和描述自然的基本理論，在沒有被觀測的情況下，描述量子的各個物理參數是處於不確定的狀態，量子通信實際上是利用量子態作為信息載體來進行信息交互的通信技術，簡單來說它就得把量子信息從單個載體上轉移到多個載體間的糾纏態上，安全性方面遠高於目前的通信方式，這就是量子加密通信的最為重要實際意義之所在---信息安全。
與我們每個人息息相關
中國成功發射世界首顆量子科學實驗衛星，首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建起天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系，實現國家信息安全和信息技術水平跨越式提升，這一切的發展都離不開我國在外太空信息技術領域的發展，量子通信與量子雷達、量子晶元已實現產業化，全球首個可移動量子衛星地面站在濟南與「墨子號」衛星對接成功，看似離我們很遙遠，但又與我們每個人息息相關，對於未來的 科技 發展來說，哪個國家能夠率先掌握更加先進的技術，哪一個國家就會在未來發展大國博弈中搶下先機。
已經進入64個國家的市場
在美國去強勢打壓下被迫出售自己的旗下品牌榮耀，現在晶元加工就因為核心技術的問題，華為在相關的手機業務上，處處受到阻礙，現在雖然說華為的主要業務並不在手機方面但是，其中的影響難免會導致相關業績的，下滑，而現在華為生態方面就已經取得了巨大的成功就拿它的相關旗下清潔產品清易來說，而且一成立就已經進入64個國家的市場，說明中國產品，在創新方面擁有很大的技術潛力，但是很多產品，對於發達國家來說還是有一定的差距但是相信隨著現在 科技 水平的不斷提升，
我國已經在很多領域都取得了重大突破，用不了多久就會趕超發達國家的技術水平，而量子技術加密也可以利用物理規律來保證信息的安全性，這種技術，可以說是瞬時完成的在理論上來說也是很難被破解的。