序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇量子計算論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

【論文關鍵詞】電子技術；理論與應用；近似計算；靜態分析

【論文摘要】本文首先探討了近似計算在靜態分析中的應用問題，其次分析了納米電子技術急需解決的若干關鍵問題和交互式電子技術應用手冊，最后電子技術在時間與頻率標準中的應用進行了相關的研究。因此，本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值。

一、近似計算在靜態分析中的應用

在電子技術中應運中，近似計算貫穿其始終。然而，沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術中往往行不通，也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差，但這個誤差控制得好，不會對分析其它電路產生大的影響。所以關鍵在于我們如何掌握，特別是如何應用近似計算。

在工作點穩定電路中的應用要進行靜態分析，就必須求出三極管的基電壓，必須忽略三極管靜態基極電流。這樣，我們得到三極管的基射電子的相關過程及結論。

二、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題

由于納米器件的特征尺寸處于納米量級，因此，其機理和現有的電子元件截然不同，理論方面有許多量子現象和相關問題需要解決，如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此，納米電子學中急需解決的關鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關的納米電子技術方面，其主要表現在以下幾個方面。

（1）納米Si基量子異質結加工

要繼續把現有的硅基電子器件縮小到納米尺度，最直截了當的方法是采用外延、光刻等技術制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結構。其中，不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的，構建成納米尺度的量子勢阱，這種結構稱作“半導體異質結”。

（2）分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線，但把這些元件組裝成一個可以運轉的邏輯結構仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上；另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管，PurdueUniversity等研究機構在這個方向上取得了可喜的進展，但該技術何時能夠走出實驗室進入實用，仍無法斷言。

（3）超高密度量子效應存儲器

超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件，它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統提供海量存儲手段。但是，有了制造納米電子邏輯器件的能力后，如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰。

（4）納米計算機的“互連問題”

一臺由數萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結構及合理整體布局，而整體結構問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說，就是計算結構中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內，并極快地使用和產生信息，需要有特殊的結構來控制和協調計算機的諸多元件，而納米計算元件之間、計算元件與外部環境之間需要有大量的連接。就現有傳統計算機設計的微型化而言，由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”，這樣就有一些幾何學上的考慮和限制，連接的數量不可能無限制地增加。因此，納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。

（5）納米/分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環境

當前，分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術、計算機圖形學已取得快速發展，利用這些技術建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環境，并使納米技術研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題，目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環境還存在巨大困難。

三、交互式電子技術手冊

交互式電子技術手冊經歷了5個發展階段，根據美國國防部的定義：加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術手冊、線性結構電子技術手冊、基于數據庫的電子技術手冊和集成電子技術手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術手冊并不存在，大多數電子技術手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是，各類電子技術手冊雖然代表不同的發展階段，但是各有優點，較低級別的電子技術手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優點。簡單的說，電子技術手冊就是技術手冊的數字化。為了獲取信息的方便，數字化后的數據需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式，電子技術手冊的發展就是圍繞這一過程來進行的。

四、電子技術在時間與頻率標準中的應用

時間和頻率是描述同一周期現象的兩個參數，可由時間標準導出頻率標準，兩者可共用的一個基準。

篇(2)

要】本篇主要是因為人們對絕對論的認識局限在理論方面，更多人認為太過于哲理，與現代物理的聯系不是太密切。加上我們一直認為只有公式才是人們認識物理的工具，所以本篇通過對單擺和簡諧振動中的共振現象以及光電效應，還有其他物理現象的研究，重新完善物理學上的一些認識，列出來一些公式讓大家更好的認識絕對論中的一些原則。同時希望通過這篇論文讓更多的人們更好的來認識這個物質世界。

【關鍵詞】簡諧振動；洛倫茨變換；單擺周期；共振現象；波動函數值方程式；物質場的質量

單擺是初中以及高中物理教學中的一個重要實驗，它揭示了一個重要的規律：單擺的等時性，即在擺角很小的情況下（＜10度），忽咯空氣阻力等外部因素。在遵守胡克定律的范圍之下，單擺的周期只與擺長（L）及擺球所處的位置的重力加速度（G）有關。單擺的周期公式：T=2∏√L/G。這是加利洛在小時候根據燈的晃動逐漸等到的規律；單擺的等時性。并制作了時鐘。

愛因斯坦說他最大的錯誤是引進了宇宙常數，其實那是小問題。他的二個更大的錯誤：1.他認為時間可以倒流；2.他把光速當成宇宙的限速而且把它當成相對論的基礎。

說一下愛因斯坦的理論依據，那就是著名的洛倫茨變換。利用這個變換可以解釋運動物體的時間和尺寸變化了。我們看一下他的公式和推導過程；　狹義相對論中關于不同慣性系之間物理事件時空坐標變換的基本關系式。設兩個慣性系為S系和S′系，它們相應的笛卡爾坐標軸彼此平行，S′系相對于S系沿x方向運動，速度為v，且當t=t′=0時，S′系與S系的坐標原點重合，則事件在這兩個慣性系的時空坐標之間的洛倫茲變換為　x′=γ（x－vt），y′=y，z′=z，t′=γ（t－vx/（c*c）），式中γ=（1－v2/c2）^-1/2；c為真空中的光速。不同慣性系中的物理定律必須在洛倫茲變換下保持形式不變。

在相對論以前，H.A.洛倫茲從存在絕對靜止以太的觀念出發，考慮物體運動發生收縮的物質過程得出洛倫茲變換　。在洛倫茲理論中，變換所引入的量僅僅看作是數學上的輔助手段，并不包含相對論的時空觀。愛因斯坦與洛倫茲不同，以觀察到的事實為依據，立足于兩條基本原理：相對性原理和光速不變原理，著眼于修改運動、時間、空間等基本概念，重新導出洛倫茲變換，并賦予洛倫茲變換嶄新的物理內容。在狹義相對論中，洛倫茲變換是最基本的關系式，狹義相對論的運動學結論和時空性質，如同時性的相對性、長度收縮、時間延緩、速度變換公式、相對論多普勒效應等都可以從洛倫茲變換中直接得出

大家看二個問題：1.相對性原理即S與S’二個慣性系等價，而且各慣性系內各點也等價。這是一個錯誤的假設，因為在空間中S與S’不等價，各點也不會等價。（當然，在后來的廣義相對論中他又說因為時空彎曲，各點不能等價，前后相左）；2.光速不變　以光速不變確定常數γ，如果物質運動超過光速，物質就不存在了。也就是限定物質的運動不能超過光速，我無語。可憐的愛因斯坦。

可是測量我們做過的許多實驗，發現物質在運動時：時間在測量上真的改變了，尺子也真的變短了。好像時間真的可以倒流，物質運動時特別高速運動時，時間真的變化了。

我來和大家解釋一下吧：不是時間變化了，而是時鐘真的變化了。因為時鐘變化了，所以所有的洛倫茨變換中時間變換應該看成時鐘變化。時鐘的運動是有規律的，當你改變它的一些因素，它就發生變化。單擺的T=2∏√L/G，當L變化時T變化，當G變化時T也變化的。所以這一個時鐘在運動時，和靜止時周期T是不同的。你想已經變化了的時鐘，你如何測出不變的結果。你的一秒已經變成人家的一年，你還當成時間可以改變，時空可以倒流了。二個坐標系也是如此道理，已經變化了，你還說可以等價，時空只好變化了。這是愛因斯坦的悲哀。時空里的物質變化了，當成時空變化。時間不會變，空間也不會變，但是這里面的物質可以發生改變，而且可以任意變化。

愛因斯坦認為不需要引力，但他用G（重力加速度）。我是根本不存在萬有引力，但我也用G。不同的是我的G是物質場之間的一個相互作用，由整體到局部，由微觀到宏觀，物質場之間的一個作用（下面會詳細說明這一原理）。所以在慣性系內的各點作用也不會相同，任一點都不會相同。為什么說的那么復雜呢？我也不想，可是我們這世界就是這么：在任一點上并不等價。所有的物質都按照自己的規律運行著，在任一點上都有不同的量子運行方式。所以我們研究物質運動一定看什么環境，什么地點，以及物質的量子運行方式。否則，我們得不到正確的解釋。

當物質從S運動到S’點對于觀測者而言時鐘的T（周期）不同的，時鐘可以變快也可以變化慢。這一點我們可以做試驗的，而且我們有太多的時鐘或者羅盤失靈的情況了。在遵守胡克定律的范圍之內時鐘麼名奇妙的變化，因為√L/G變化了，變化的越大，他的反應就越大，這是時鐘變化的原因。我們再說一下尺子為什么變短。

上世紀，愛因斯坦和玻爾的論戰持續了幾十年，直到他們都去世也沒有結束。他們的爭論，玻爾一直占了上風。為此阿斯派特做了一系列著名的實驗，阿斯派特的實驗詳細地證明了量子理論的正確性。當然，還有爭議，但是人們開始相信這個世界是有量子組成的了。運動的尺子的確可能變短，但是也有可能變長。先不要爭論，我給大家來認真的分析一下：尺子是不是由量子組成的？一個尺子是不是可以分成無數的小尺子？一個小尺子是不是可以看成一個量子？如果這些都可以的話：一個尺子是不是可以看成是大量的量子在運動，就是說L=∑DL。如果我們只給尺子一個方向的力，尺子只有一個方向的運動時，那么在胡克定律的范圍之內，所有量子尺子會壓縮尺寸，尺子會變短。

但是我今天給大家設計一個實驗，讓運動的尺子變長（這是相對論無法解釋的）。高速來拉動尺子，并且在尺子的后面加一個物體并和尺子同時運動，但是只拉尺子。如果這樣實驗的話，我告訴大家：尺子會變長。因為所有的小尺子在拉力的作用下拉長了，那么反應到全部，尺子馬上變長。當然大家可能會笑的：我的絕對論，里面什么樣外面什么樣；大的什么樣，小的什么樣。其實，這篇論文也是要把絕對論的原則給大家解釋清楚的，免得大家認為我是在說哲理。愛因斯坦真的不知道這個世界是有量子來組成的，也不知道所有的量子都有自己的運行方式；更不知道所有的量子運行方式只能在一定的范圍存在，超過這個范圍量子運行方式就會改變。

我們再說一個現象：拉箱子。一下不動，二下不動，那么三下就可以拉動；推物體也是一樣原理。大家一定聽過這么一件事：一個人用小錘擊打大塊鐵的事，他打了一二個小時上萬次。當然，他也一定要按照一定規律才可以實現，如果亂來那就永遠不會實現的。如果用牛頓的F=ma來看，這永遠不會動。力不在了就沒有作用力了，再打也是白搭，如何打也是白搭。再說一個畫外話：任何人不準說我沒有實驗基礎。我的實驗基礎就是生活的點點滴滴，無窮無盡。不需要精密的儀器，我也能完成最高級的實驗。水滴穿石，已經幾千萬年了，比那個實驗室都準確。綠豆只煮難爛，大鐘不擊自鳴，還要我再舉例嗎？

物質的運動是有小的物質運動來完成的，大物質是有小物質組成的，物質的運動是所有的量子共同完成的。我們擊打一次，物質不動但是有一部分量子動了，但是大多量子沒動它也動不了。當越來越多的量子，最后當所有的量子動了，那么物質的整體也就動了。牛頓力學的物質運動規律太硬性了，所以在處理微觀粒子上不是太理想。既然今天我們認可物質是量子來組成的，那么我們在研究物質運動時就要從量子說起，那我們就要用到統計學∑，研究物質就要用到高等數學微積分原理。其實這正是量子力學的魅力：把大的變小，有小成大

我一直不用太多方程式，是因為這世界是真實的生命，無時無刻不在運動。但方程式是計算工具，在一定程度上使用是完全有必要的，方程式是人們認識世界的一個依據。我在這里列幾個力學方程式供大家研究認證，同時與經典力學比較一下，重新理解物質運動規律。

1　F=ma變換式：F∑F，F∫DF，∫df=ma，ma∫dma，ma∑dma。（這里M是物質場的質量特性，以下雷同）。

2　W=FS　變化式：W=∫DFS，FS∑FS，S∫DS，F∫DF

3　P=MV　變換式：P=∫DMV，P∑P，依次類推把經典力學的公式建在大量的量子運動的基礎上去研究。物質的運動是在量子運動的基礎上進行的，物質運動不是連續的，但是是有規律的。

愛因斯坦的E=mc2，其實錯到天邊了。不是我不給他留面子，我也知道人們會說原子彈如何如何。我只說一句：原子彈釋放的能量一定大于E=MC2。人們沒有把所有能量計算在內，只是估算罷了。如果還有人不服，我再提醒一句：真空不空。水變成冰釋放能量了，為什么質量沒減少（當然也會有變化，但不是E=mc2，那是質量特性的波動函數變化）。

物質釋放的能量與質量的關系并不大，也不能說沒有關系。一斤木材和一百斤木材如果燃燒，的確不同。但是那是質變，我這里主要說量變（量子運行方式的改變）。在上篇中我說一個瓶子可以裝下一個恒星的能量，那么在這篇我更近一步：一個量子就可以擁有一個恒星的力量。說一句讓人吃驚的話，我們每個人的身體都可以擁有十個太陽的能量。大家想想物質有多大的能量或能釋放多大的能量根本是不是取決于物質的量子運行方式？，結合一下傳統的質量概念，我們還是使用物質場的概念來理解吧。

木材和鋼鐵以及石頭這些物質從量子上看組成可以說是相同的，都是質子，中子，電子等等組成的。（這一點如果有人和我爭論的話，我沒時間）但是量子運行方式的不同造成了我們看到的截然不同的物質。大家高興嗎？因為這才是真正的物理理論，這才是真正解釋物質和物質運動的原理。這世界是由量子來組成的，所有的量子都有自己的運行方式。這是經得起考驗的真理，我們做實驗吧。

再列一個公式；波動函數方程式H=E∝KC。H：波動函數值

E：能量（包括物質內部和外加能量）　K：系數

C：物質場（包括物質場的質量特性以及物質場的一定范圍內的量子運行方式）。上篇論文沒列這個方程式，是因為大家對量子運行方式的認識不是太深刻。我從來不大包大攬，量子運行方式的不同，物質和物質運動完全不同。

時間永遠不會倒流，只會不停的向前走，即使我們運行的比光速快一萬倍，我們依然不停的衰老。所以我們都要珍惜生命，愛惜時間。愛因斯坦把光速限為宇宙的最高速，基礎不對，結果還用說嗎？對相對論我再也不想說什么了。現在全世界都知道相對論不對了，那大家就嘗試一下理解我的論文吧。我們要肯定愛因斯坦是一個真正的科學家，因為他努力去嘗試了一種認識世界的方法，而且愛因斯坦一直是一個誠實謙虛的人，不像我如此的肆無忌憚，口無遮攔。

空氣動力學的原理和我們用石頭在水面上打水漂難道不是一樣嗎？我們沒發明飛機時，古人就已經在打水漂了。認識世界不一定需要我們的精密儀器，但我不是反對使用精密儀器，只是說一種思維方法。所有的物理定律應該是相通的，我們再來看看光電效應現象吧。

其實，這是愛因斯坦的一個認識的局限：光電效應方程式E=hv。E：光子能量　h：普朗克常量　v。：光子的頻率。E=hv-W。（W。=hv。）

不一一解釋了。愛因斯坦的光子說很好的，我不明白后來他為什么限定光速。光不是連續的，也是量子組成的，光的確以量子的形式存在的。我現在更進一步，把這個方程式和牛頓力學連起來：E=hv-W。=1/2MV2（M：電子的質量特性）。大家看這個方程式，是不是太眼熟了。大笑吧，親愛的朋友，因為你很快就可以得到比光速快的物質了；馬上你就可以看到光速不過是一個普通的掉渣的速度了。狂舞吧，我的讀者，你已經開始認識這個世界不過是一粒微塵了，一點都不神秘。時間和空間都不過是一個測量工具，量子的運行方式才是物質的源頭。

M物質場的質量特性。這里給大家說光子是一個物質場。既然物質場存在質量特性，那么光子就可能存在質量特性，那么電子也會存在質量特性。所以提高hv。（入射光的頻率）發射出來的電子就會加速，如果同一類電子的質量特性相差不大，我們近似相等。那么當hv。足夠，發射電子的速度就可以輕松超過光速。所有的宏觀和微觀理論就可以完美統一了，它們原來可以使用相同的方程式，我的讀者不應該高興嗎？

篇(3)

論文 關鍵字：光量子　傳播寬度　偏轉　半波損失　光程

論文摘要：1947年goos和hä·nchen兩位物 理學 家發現：光束在兩種介質界面上發生全反射時，反射點相對于入射點在相位上有一突變，而反射光線相對于入射光線在空間上有一段距離。這一現象稱為：古斯--漢申位移（goos--hanchen shift）。另外，光束在兩種界面上發生全反射時，入射波的能量不是在界面處立即反射的，而是穿透到另一介質一定深度后逐漸反射的，而且在此深度內能量流還沿界面切向傳播了一個波長數量級的距離。人們把這樣一種波稱為隱失波。再次，掠入射時，光從光疏介質到光密介質時反射光有半波損失，從光密介質到光疏介質時反射光無半波損失，在任何情況下透射光都沒有半波損失。以上各種現象表明對于光量子仍有一些性質不為我們所掌握。

如果我們拋棄了光量子的沒有形狀的觀點而認為光量子在傳播過程中始終存在寬度（此寬度不同于振幅，對于同頻率的光量子是一個定值，并且光量子的寬度可以互相疊加），就能很好的理解以上這些現象。按照這種假設，光從光源發出后，每個光量子在均勻的各向同性介質中傳播時的路徑就不能簡單的看作一條直線或一列波，而是時刻保持一定寬度的‘波帶’的直線傳播過程。下面我將敘述一下我的假設性觀點，援引并解釋一下能用此觀點解釋的一些事實，我希望我的這個觀念對一些研究工作者在他們的研究中或許會顯得有用。

1 用惠更斯原理論證光的反射定律和折射定律時需要的條件和忽略的事實

我們首先通過惠更斯原理論證光的反射定律和折射定律。

如圖1所示，設想有一束平行光線（平行波）以入射角 由介質1射向它與介質2的界面上，其邊緣光線1到達 點。作通過 點的波面，它與所有的入射光線垂直。光線1到達 點的同時，光線2、3、···、n到達此波面上的點 、 、···、 點。設光在介質1中的速度為 ，則光線2、3、···、n分別要經過一段時間 、 、···、 后才能到達分界面 、 、···、 各點，每條光線到達分界面上時都同時發射兩個次波，一個是向介質1內發射的反

圖1

射次波，另一個是向介質2內發射的透射次波。設光在介質2內速度為 ,在第n條光線到達 的同時，由 點發射的反射次波面和透射次波面分別是半徑為 和 的半球面。在此同時，光線2、3、···傳播到 、 、···各點后發出的反射次波面的半徑分別為 、 、···，而透射次波面的半徑為 、 、···。這些次波面一個比一個小，直到 處縮成一個點。根據惠更斯原理，這些總擾動波面是這些次波面的包絡面。不難證明反射次波和透射次波的包絡面都是通過 的平面。設反射次波總擾動的波面與各次波面相切于 、 、 、···各點，而透射次波總擾動的波面與各次波面相切于 、 、 、···各點，聯接次波源和切點，既得到總擾動的波線，亦即， 、 、 、···為反射光線， 、 、 、···為折射光線。

由于 ，直角三角形 和 全同，因而 = ，由圖1不難看出， =入射角 ， =反射角 ，故得到

這樣便導出了反射定律。由圖1還可以看出 =折射角 ，因此

 

此外 ，于是

.

由此可見，入射角與折射角正玄之比為一常數，這樣我們便通過惠更斯原理導出了折射定律。

用惠更斯原理論證光的反射定律和折射定律是以1、2、3、···、n條平行光線為研究對象，這就是論證需要的條件。如果不以多條平行光線為研究對象，而只給定一個光量子，比如此量子沿光線1傳播，以上論證中將無法確定 點和 點的位置，就不能確定次波的總擾動波線，就無法確定反射光線和折射光線，再用惠更斯原理來解釋這一個光量子在界面處的反射定律和折射定律，將顯得無從下手。

所以說，用惠更斯原理論證光的反射定律和折射定律至少需要兩個或兩個以上的光量子，這就是用惠更斯原理解釋光的反射定律和折射定律時需要的條件。

另外如果考慮到古斯--漢申位移和半波損失，用惠更斯原理作出的光的反射光線將不是光的實際路線，而是反射光線的平行光線，雖然不影響論證光的反射定律，但是這也確實是它忽略的一個事實。

2用光量子的傳播寬度解釋光的折射定律

如果假設光量子在傳播過程中始終保持一定的寬度（此寬度不同于振幅，且不隨電場振動而變動），此寬度遠大于原子直徑，并且光量子傳播過程中的每個邊緣都平行等光程且能體現光量子在介質中傳播的所有特性，那么折射定律就可以做如下論證：

如圖2設想有一個光量子（任意的一個）以入射角 ，由介質1射向它與介質2的分界面上，光量子邊緣1到達介質分界面上 ，同時邊緣2到達 ，聯接 ，則 即為光量子的傳播寬度且 垂直邊緣1和邊緣2，設光在介質1中速度 大于光在介質2中速度 ，當光量子邊緣1由 進入介質2后速度突變為 ，邊緣2速度仍為 ，由于光量子傳播寬度的邊緣必須保持同等光程，于是光量子傳播方向向法線方向發生偏轉，當邊緣2經過時間 到達介質分

圖2

界面上 時邊緣1到達 ，又因為邊緣2速度 和邊緣1速度 之比為定值且光量子寬度不變，所以邊緣1的路徑 和邊緣2的路徑 是以 延長線上某點 為圓心的同心圓弧，且同等圓心角，所以 延長線定過圓心 。邊緣2經過 后進入介質2速度突變為 ，與邊緣1變為同速，光量子傳播方向不再偏轉，邊緣1和邊緣2分別沿 、 上 、 點的切線方向傳播，可以看出光量子完全進入介質2后邊緣1和邊緣2依然平行。設邊緣1在介質2內以后的路徑上有一點 ，我們過 點向下作法線的平行線并取這條線上 下方一點 ，則 垂直于介質分界面，且 為光量子的折射角，設為 ，再過 作分界面的垂線交與分界面于點 。

在圖2中不難證明： 和

又有

于是

，

由于相等圓心角的同心圓弧半徑之比等于弧長之比，又得到

于是我們得到

由此可見，對于任意一光量子的入射角與折射角的正玄之比為一常數，這樣我們便通過光量子寬度的假設用一個光量子導出了光的折射定律。

3在光的全反射現象中用光量子傳播寬度解釋

古斯--漢申位移、隱失波以及光的反射定律和折射定律光從光密介質射向光疏介質時，當入射角增大至某一數值時，折射光線消失，光線全部反射，這種現象稱為全反射，此時的入射角度稱為全反射臨界角。

如圖3，設想有一光量子以全反射臨界角 入射，由介質2射向它與介質1的分界面上，設光在介質1中的速度 大于光在介質2中速度 ，當光量子邊緣1到達介質分界面上 時，邊緣2到達 ，聯接 ，則 即為光量子的傳播寬度且 垂直于邊緣1和邊緣2，當邊緣1通過 進入介質1后速度突變為 ，邊緣2速度仍為 ，由于光量子傳播寬度的邊緣必須保持同等光程，于是光量子傳

圖3

播發生偏轉，當邊緣2經過時間 到達分界面 時，光量子邊緣1到達 ，因為邊緣1速度和邊緣2速度 之比為定值且光量子寬度不變，所以 、 是以 延長線上某點 為圓心的同心圓弧，又由于 為全反射臨界角，所以此時 恰好與分界面相切與 點，也就是說此時光量子邊緣1與邊緣2傳播方向都與分界面平行。此后光量子的傳播可能發生兩種情況：

1、發生反射，反射光線發位移

如果邊緣2速度沒有發生突變，就是說邊緣2恰好與分界面相切于介質2的界面上一點 ，則光量子傳播就會繼續偏轉，當邊緣1經過時間 到達分界面上一點 時，邊緣2到達 ，邊緣1經過 點后重新回到介質2，速度又突變為 ，與邊緣2同速，光量子傳播方向不再發生偏轉。因為此前邊緣1速度 和邊緣2速度 之比為定值且光量子寬度不變，所以 、 同樣是以 為圓心的同心圓弧，此后光量子的邊緣1和邊緣2分別沿著 、 上 、 點的切線方向直線傳播。此后的光量子路徑就相當于入射光線的反射光線路徑，由此我們可以看到反射光線相對于入射光線發生了從 到 的位移，并找出了發生位移的原因，通過光量子寬度的假設我們還可以求出位移 的長度。

如圖3不難看出 、 同圓， 、 同圓，我們再設光量子傳播寬度為 。

由相等圓心角的同心圓弧半徑之比等于弧長之比，得到

不難看出 垂直界面于 點，于是有

又有

由以上三式我們得到

不難看出

所以在光以全反射臨界角入射并發生全反射時發生的位移長度為

    此位移或許就是我們所說的古斯—漢申位移，如果是這樣我們便能通過光量子傳播寬度的假設在光的全反射現象中解釋發生古斯--漢申位移的原因并求出位移的長度。

2、發生折射，折射光線急劇衰減

如果此時邊緣2的速度發生突變，就是說邊緣2與分界面恰好切于介質1界面上一點 時，邊緣2速度突變為 ，與邊緣1同速，則光量子傳播不再偏轉，邊緣1和邊緣2分別沿 、 在 、 點的切線方向傳播，且分別為折射光的兩個邊，而此時兩切線剛好平行于分界面，所以折射光平行于分界面，所以此時折射角為 。一般來說我們做實驗所用的介質1與介質2的分界面不可能是一個嚴格的平面（這里嚴格是絕對的意思），所以邊緣2沿介質1的分界面表面傳播時一旦遇見分界面的凹點時就會再次進入介質2，速度突變為 ，使光量子的傳播再次發生偏轉，從而使光量子再次進入介質2傳播，折射光強度就會急劇衰減，但是由于凹點的位置及大小的隨機性較大，所以再次進入介質2的光很難再進行準確測量。

這里的折射光也許就是我們所說的隱失波，此時波的穿透深度可以用光量子的傳播寬度 來表示。

3、光的反射定律的論證

在圖3中，不難看出

于是我們就不難求出

即反射角等于入射角，這樣在光的全反射現象中我們用光量子傳播寬度的假設用一個光量子論證了光的反射定律。

4、光的折射定律的論證

由于折射角等于 ，所以折射角的正玄值為1

于是

由圖不難看出

又有

由相等圓心角的同心圓弧半徑之比等于弧長之比，得到

于是得到

即入射角與折射角的正玄之比為一常數，這樣我們又通過光量子寬度的假設在光的全反射現象中用一個光量子論證了光的折射定律。

5、關于在反射過程中的半波損失的解釋

1、掠入射時，光從光密介質到光疏介質時反射光無半波損失的解釋。

在圖3中我們可以看到光量子邊緣1的實際路徑大于邊緣2的實際路徑，使得兩個邊緣出現路程差，但由于邊緣1的實際速度 大于邊緣2的實際速度 ，使得邊緣1從 傳播到 與邊緣2從 傳播到 用的時間相等，也就是說光量子的兩個邊緣雖然路程不等但是光程相等。這里需要指出：在此 論文 以前我們通常 計算 的幾何光程沒有考慮到光量子的傳播寬度，但是要考慮的到光量子的傳播寬度，這種計算方法有時就是不準確的。光的實際光程要以光量子的遠邊的光程來決定。在研究光從光密介質到光疏介質時反射光時我們計算的幾何光程等于光邊緣2的光程也等于光的實際光程，然后再通過幾何光程計算預期的相位與觀測到的相位（也就是實際相位）相符，所以我們就說光的反射光沒有出現半波損失。

2、掠入射時，光從光疏介質到光密介質時反射光有半波損失的解釋。

如果在圖3中，介質1的絕對折射率大于介質2的絕對折射率，當光掠入射時，由于光量子的兩邊緣速度的差異，光量子本應該偏轉進入介質2，但是由于介質2內的一些性質（我也不知道什么性質）使得光并沒能進入介質2，反而被反射回介質1。（這種情況很難理解。）但是在這種情況下假設了光量子的傳播寬度將比較好理解反射光的半波損失。在反射過程中光量子邊緣1的實際路徑大于邊緣2的實際路徑，兩邊緣出現路程差，由于邊緣1在介質1中傳播速度突然變慢為 （這里是在介質1的絕對折射率大于介質2的絕對折射率的前提下的），但是如果邊緣2的速度不發生突變仍為 的話，的邊緣1和邊緣2將出現光程差，但是由于兩邊緣傳播的同時性，光程差將是不被允許的，這就意味這邊緣2必須降低到一個比 更低的速度 ，也許只有這樣該光量子才能不過被吸收，而是被反射。（不要問我為什么會這樣，其實這就跟光從光疏介質入射到光密介質沒發生折射而是發生反射一樣不好理解，或許是由于光量子的某些微觀結構能夠識別介質1的某些性質而阻止了光量子的折射的發生，比如某一物體由于反射某一特定波長的光而呈現出特定顏色。）這樣以來，光的光程將變長并等于光邊緣1的實際光程，也等于變慢后的邊緣2的實際光程，但是大于我們通過以前的方法求得的幾何光程半個波長的時間。這時問題就出現了，由于我們求得的幾何光程小于光線的實際光程半個波長時間，然后再通過幾何光程計算預期的相位就會與觀測到的相位（就是實際相位）出現不符，但我們堅信這種計算方法沒有錯誤，于是我們就把這種現象描述為光經過反射后發生了相位躍變，同時反射光有半波損失。其實光并沒有發生波長損失，只是延遲了半個波長的時間。

3、任何情況下，透射光都沒有半波損失的解釋。

由圖1，光量子的光線邊緣1的實際路程小于邊緣2的實際路程，出現路程上的差異，但是邊緣2的實際速度 大于邊緣1的實際速度 ，使得邊緣2從 傳播到 所用時間與邊緣1從 傳播到 所用時間相等，就是說兩邊緣路程雖然不等但是光程相等，我們通過以前方法求得的幾何光程等于光線邊緣1的幾何光程，就等于光的實際光程，通過幾何光程計算預期的相位與觀測到的相位（就是實際相位）相符，所以我們就說透射光沒有半波損失。

如果我的見解是符合實際的，那么很多像以上援引的光學現象將都比較好理解，并希望這一觀點能給一些研究工作者帶來一些方便。

另外，關于質量和能量如何扭曲時間的？

我認為：引力場的擾動使時間流逝。

篇(4)

    一、近似計算在靜態分析中的應用

    在電子技術中應運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產生大的影響。所以關鍵在于我們如何掌握,特別是如何應用近似計算。

    在工作點穩定電路中的應用要進行靜態分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關過程及結論。

    二、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題

    由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機理和現有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現象和相關問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此,納米電子學中急需解決的關鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關的納米電子技術方面,其主要表現在以下幾個方面。

    (1)納米Si基量子異質結加工

    要繼續把現有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當的方法是采用外延、光刻等技術制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結構。其中,不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的,構建成納米尺度的量子勢阱,這種結構稱作“半導體異質結”。

    (2)分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線,但把這些元件組裝成一個可以運轉的邏輯結構仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,Purdue University等研究機構在這個方向上取得了可喜的進展,但該技術何時能夠走出實驗室進入實用,仍無法斷言。

    (3)超高密度量子效應存儲器

    超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰。

    (4)納米計算機的“互連問題”

    一臺由數萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結構及合理整體布局,而整體結構問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結構中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內,并極快地使用和產生信息,需要有特殊的結構來控制和協調計算機的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環境之間需要有大量的連接。就現有傳統計算機設計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學上的考慮和限制,連接的數量不可能無限制地增加。因此,納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。

    (5)納米 / 分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環境

    當前,分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術、計算機圖形學已取得快速發展,利用這些技術建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環境,并使納米技術研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環境還存在巨大困難。

    三、交互式電子技術手冊

    交互式電子技術手冊經歷了5個發展階段,根據美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術手冊、線性結構電子技術手冊、基于數據庫的電子技術手冊和集成電子技術手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術手冊并不存在,大多數電子技術手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術手冊雖然代表不同的發展階段,但是各有優點,較低級別的電子技術手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優點。

    簡單的說,電子技術手冊就是技術手冊的數字化。為了獲取信息的方便,數字化后的數據需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術手冊的發展就是圍繞這一過程來進行的。

    四、電子技術在時間與頻率標準中的應用

    時間和頻率是描述同一周期現象的兩個參數,可由時間標準導出頻率標準,兩者可共用的一個基準。

篇(5)

本書匯集了2003年6月在墨西哥城舉行的“物理學中當前所研究的問題”專題討論會上所做的特邀演講。這次會議是為了慶祝R?J埃利奧特教授75歲生日而舉辦的。R?J?埃利奧特爵士曾長期擔任牛津大學理論物理系主任。作為一位科學家，他對理論物理學的發展作出了重要的貢獻。在數十年的時間內，他發表了許多被引頻次很高的科學論文。本書中的演講都是由R?J埃利奧特爵士的研究助理、以前的學生、博士以及同事撰寫的。他們之中的許多人象R?J埃利奧特爵士本人一樣已經是第一流的科學家。

本書對現代凝聚態物理學和統計物理學的各個關鍵領域提供了一個非常及時與全面的綜述。書中19篇原創性質的論文被分成了三個主要的領域，即無序與動態系統；結構與玻璃；電性質與磁性質。這些論文的作者中間就包括了像M?E?Fish-er，A?A?Maradudin，M?F?Thorpe，M?Balkansk，T?Fujiwara這樣著名的科學家。因此本書非常值得一讀。

本書的卷首是R?J埃利奧特教授的開幕式演講“物理學中的有序與無序”。其余的文章被分成了三個部分，共19章。第一部分無序與動態系統，包含第1-5章。1　對有趣但與愿望相違球面模型的反思；2　向量自旋玻璃的相位轉換；3　轉換、動態特性與無序從平衡到不平衡系統；4　3分量2維生長與競爭交互作用的混合；5　混沌邊緣玻璃狀的動態特性。第二部分結構與玻璃，包含第6-12章。6　生命分子中的柔性；7　碳納米管的點陣動態特性；8　由于運動約束的玻璃狀特性，從拓撲學泡沫到巴加門；9　玻璃轉變與急驟冷卻效應；10　介質損耗作用及為玻璃形成中的馳豫尋求簡單的模型；11　圖靈模式構成理論；12　雙八面癸基胺單分子層：非平衡相疇。第三部分電性質與磁性質，包括第13-19章。13　隨機粗糙金屬表面光反射二次諧波產生的多散射效應；14　大規模電子結構計算理論；15　對稱磁團簇；16　維半導體量子線中的光學與費米界異常；17　利用疇壁激發探測多分子層中的磁耦合；18　量子滲透問題中的電子狀態密度；19　熔化描述動力學作用構建中的功率項。

本書可供從事凝聚態物理及統計物理的物理學家及研究生閱讀借鑒。

胡光華，高級軟件工程師

篇(6)

關鍵詞 青蒿素；定量構效關系；多元線性回歸

中圖分類號 TQ463 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0214-02

近年來，隨著計算機計算軟件日益成熟，利用計算機繪圖軟件進行輔助藥物設計，已經成為比較熱門的研究方向，這種趨勢在制藥業尤其明顯。計算機輔助藥物設計這門新興的邊緣學科已經逐漸占領了藥物開發的制高點，主要原因是利用其具有明顯縮短研發人員開發藥物的時程，降低成本，藥性定向準確等多項優點，恰能解決以往開發新藥所遭遇的缺失。

青蒿素發現以來，人們進行了大量的藥理學研究。結果表明青蒿素對瘧原蟲紅內期有直接的殺傷作用，而對組織期無效。藥物化學工作者對青蒿素結構進行了大量的修飾合成，但是方向不是很清晰，目前在臨床上應用的比較普遍衍生物包括蒿甲醚、青蒿琥脂、二氫青蒿素、蒿乙醚。另外部分青蒿素類似物雖然體外活性較高，但是由于毒性較高，暫時無法開發成臨床藥物。利用計算機軟件服務平臺，進行量子化學計算和QSAR研究將為開發利用度較高的青蒿素類似物或衍生物指引方向。

香港大學與拜爾公司合作開發研制得到一系列新的青蒿素衍生物，其結構及活性數據如下表所示。本文將用量子化學密度泛函理論結合QSAR方法對該系列青蒿素衍生物的量子化學結構性質進行計算分析，最終找到這一系列青蒿素衍生物的量化性質與其抗瘧活性的關系。

1 計算方法

實驗采用將9組化合物的構型先進行優化，首先采用Materials_Studio3.2軟件中分子力學模塊進行幾何構型優化，然后將分子力學優化好的分子用Dmol3工具再進行幾何構型的優化，最后用Dmol3對用Dmol3優化完成的分子進行量化參數計算。將繪制完成的分子結構用MS中的分子力學工具進行中等精度的幾何優化。

2 計算結果（見表2、3、4）

3 實驗結果

用活性體積、鍵長、HOMO的平方對PEC90進行多元線性回歸分析，設定最小相關系數：0.90000000進行擬合。青蒿素類藥物的抗瘧活性與分子量化參數的QSAR關系式：

PEC90多元回歸方程：Y = 152.419845316 * [(HOMO)2] - 6.671025217

PEC50多元回歸方程：Y = 146.814332722 * [(HOMO)2] - 6.314422185

4 結論

1）10位取代和氮雜衍生物的活性比9位取代衍生物的抗瘧活性高。

2）青蒿素類藥物的抗瘧活性和分子的HOMO本征值的平方成正比。

3）過氧鍵的給電子能力直接影響化合物的抗瘧活性。可以用來通過計算一些新穎的青蒿素類化合物的量化參數（HOMO的本征值）來計算預測其抗瘧活性。

參考文獻

[1]張珉,張萬年,宋云龍,盛春泉.全新藥物設計方法的新進展[J].藥學進展,2003,6(27):327-332.

[2]蔣華良,陳凱先,嵇汝運.計算機輔助藥物設計正在走向成功[J].生命科學,1996,4(8).

[3]曾憲棟.青蒿素類抗瘧藥定量構效關系研究[J].2004碩士論文,華南師范大學.

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2015年度國家自然科學一等獎

2016年1月8日，潘建偉院士、彭承志教授、陳宇翱教授、陸朝陽教授、陳增兵教授組成的5人團隊獲得了2015年度國家自然科學一等獎，并在人民大會堂接受頒獎。5位老師均來自中國科學技術大學，他們是該獎項歷史上最年輕的獲獎團隊，其中潘建偉、彭承志、陳增兵3位老師為70后，而陳宇翱和陸朝陽兩位老師為80后。

國家自然科學一等獎是中國自然科學領域的最高獎項，很多耳熟能詳的老一輩科學家都名列其中。但是因2014年獲獎的“透明計算”存在較大爭議，2015年急需一個眾望所歸的團隊來重新樹立該獎項的聲譽。恰好2015年初潘院士團隊作為最大熱門參加了該獎項的評選，并最終毫無懸念地獲獎。

這次潘建偉院士團隊獲獎的項目名稱為“多光子糾纏和干涉度量學”。“多光子糾纏”顧名思義就是讓多個光子產生糾纏，這是利用光子做量子比特傳送和量子計算的必要前提;而“干涉”就是實驗上實現多光子糾纏的手段。潘建偉院士團隊在量子通信和量子計算等多個方向上都取得了世界領先的科研成果，“多光子糾纏和干涉度量學”就作為其核心研究內容之一，貫穿始終。

潘建偉院士的團隊是世界上量子信息研究的領軍者之一，在量子通信領域更是世界最強。與以往的歷屆國家自然科學一等獎相比，潘建偉團隊在頂級論文數量和國際影響力上都更為出類拔萃。截止到2015年，該團隊成果3次入選美國物理學會評選的“年度物理學重大事件”，2次入選英國物理學會評選的“年度物理學重大進展”。2015年年末更是被物理世界網站（Physics world）評選為“2015年世界物理學十大進展”第一名，這在中國物理學界史無前例。

量子糾纏

介紹“多光子糾纏和干涉度量學”，首先需要介紹一下什么是量子糾纏。量子力學中最神秘的就是疊加態，而量子糾纏就是多粒子的一種疊加態。以雙粒子為例，一個粒子A可以處于某個物理量的疊加態，同時另一個粒子B也可以處于疊加態，當兩個粒子發生糾纏，就會形成一個雙粒子的疊加態，即糾纏態：無論兩個粒子相隔多遠，只要沒有外界干擾，當A粒子處于0態時，B粒子一定處于1態;反之，當A粒子處于1態時，B粒子一定處于0態。

隨著量子信息學的誕生，量子糾纏已經不僅僅是一個基礎研究，它已經成為量子信息科技的核心：例如，利用量子糾纏可以完成量子通信中的量子隱形傳態，可以完成一次性操作多個量子比特的量子計算。讓更多的粒子糾纏起來是量子信息科技不斷追尋的目標。

多光子糾纏和干涉度量學

“多光子糾纏和干涉度量學”就是通過干涉度量的方法實現多光子的量子糾纏。如果這種把雙光子干涉產生糾纏的方法層層累加，擴展到更多的光子，就可以形成更多光子的糾纏。針對量子信息處理尤其是光量子計算的需求，糾纏的光子數自然是越多越好。但是隨著產生糾纏的光子數越多，干涉和測量的系統也就越復雜，實驗難度也就越大。

潘建偉團隊從2004年開始，通過在國際上原創的多光子干涉和測量技術，一直保持著糾纏光子數的世界紀錄。2004年在世界上第一個實現了5光子糾纏，2007年在世界上第一個實現了6光子糾纏，2012年在世界上第一個實現了8光子糾纏，并且保持該紀錄至今。

每增加一個糾纏光子，光學干涉系統就要復雜一倍，糾纏產生的難度會隨著光子數呈指數上升。這個8光子糾纏光路就像“潘神的迷宮”一樣復雜，精巧，困難重重，但又引人入勝。

量子計算的應用

1. 量子疊加態的計算魅力。在經典物理學中，物質在確定的時刻僅有確定的一個狀態。量子力學則不同，物質會同時處于不同的量子態上。因為處于疊加態，這就意味著，量子計算一次運算就可以處理210=1024個數（從0到1023被同時處理一遍）。以此類推，量子計算的速度與量子比特數是2的指數增長關系。一個64位的量子計算機一次運算就可以同時處理264=18446744073709551616個數。如果單次運算速度達到目前民用電腦CPU的級別（1GHz），那么這個64位量子計算機的數據處理速度將是世界上最快的“天河二號”超級計算機（每秒33.86千萬億次）的545萬億倍。

量子力學疊加態賦予了量子計算機真正意義上的“并行計算”，而不像經典計算機一樣只能并列更多的CPU來并行。因此在大數據處理技術需求強烈的今天，量子計算機越來越獲得互聯網巨頭們的重視。

2. 肖爾算法――RSA加密技術的終結者。1985年，牛津大學的物理學家戴維?德意志提出了量子圖靈機模型的概念。隨后貝爾實驗室的彼得?肖爾于1995年提出了量子計算的第一個解決具體問題的思路，即肖爾因子分解算法。

我們今天在互聯網上輸入的各種密碼，都會用到RSA算法加密。這種技術用一個很大的數的兩個質數因子生成密鑰，給密碼加密，從而安全地傳輸密碼。由于這個數很大，用目前經典計算機的速度算出它的質數因子幾乎是不可能的任務。但利用量子計算的并行性，肖爾算法可以在很短的時間內通過遍歷算法來獲得質數因子，從而破解掉密鑰，使RSA加密技術不堪一擊。

量子計算機會終結任何依靠計算復雜度的加密技術，但這不意味著從此我們會失去信息安全的保護。量子計算的孿生兄弟――量子通信，會從根本上解決信息傳輸的安全隱患。

3. 格羅弗算法――未來的搜索引擎。肖爾算法提出一年后的1996年，同在貝爾實驗室的洛夫?格羅弗提出了格羅弗算法，即通過量子計算的并行能力，同時給整個數據庫做變換，用最快的步驟顯示出需要的數據。

量子計算的格羅弗搜索算法遠遠超出了經典計算機的數據搜索速度，這也是互聯網巨頭們對量子計算最大的關注點之一。量子信息時代的搜索引擎將植根于格羅弗算法，讓我們更快捷地獲取信息。

4. 量子計算機與人工智能。英國物理學家羅杰?彭羅斯把依靠經典計算機的人工智能稱為“皇帝新腦”（即像皇帝的新衣一樣）。他認為人腦不會像經典計算機那樣以確定的方式處理信息，但量子測量會賦予人腦隨機性，同時量子疊加態還會賦予人腦全局觀（一個一個像素處理的經典計算做不到全局觀）。因此彭羅斯等人認為，人腦可能是一臺量子計算機。也許量子計算機的研究能在某個量子和經典的交匯點上給出答案，解答人類意識和智慧的起源。那樣，量子計算機就會成為實現真正的人工智能的關鍵。