量子信息技術是量子力學與信息科學融合的新興交叉學科, 它的誕生標志著人類社會將從經 典技術邁進到量子技術的新時代, 本文將闡述量子信息技術的研究現狀與未來. 文中描繪了量子技術 發展遠景, 即筑建各種類型的量子網絡, 包括量子云計算網絡、分布式量子計算、量子傳感網絡和量子 密鑰分配網絡等. 量子計算機已從實驗室的研究邁進到企業的實用器件研制, 目前已發展到中等規模 帶噪聲量子計算機 (noisy intermidiate-scale quantum, NISQ) 的階段. 在量子技術時代, 沒有絕對安全 的保密體系, 也沒有無堅不摧的破譯手段, 信息安全進入 “量子對抗” 的新階段.
摘要: 工業4.0將工業制造流程以及產品質量優化從以前依照經驗和觀察進行判斷轉變為以事實為基礎, 通過分析數據進而挖掘潛在價值的完整智能系統. 人工智能技術的快速發展在工業4.0的實現中扮演著關鍵的角色. 然而, 傳統的人工智能技術通常著眼于日常生活、社會交流和金融場景, 而非解決工業界實際所遇到的問題. 相比而言, 工業人工智能技術基于工業領域的具體問題, 利用智能系統提升生產效率、系統可靠性并優化生產過程, 更加適合解決特定的工業問題同時幫助從業人員發現隱性問題, 并讓工業設備有自主能力來實現彈性生產并最終創造更大價值. 本文首先介紹工業人工智能的相關概念, 并通過實際的工業應用案例如元件級的滾珠絲杠、設備級的帶鋸加工機與機器群等不同層次的問題來展示工業人工智能架構的可行性與應用前景.
本文從 Shannon 信息論及其擴展形式的角度, 探討未來 6G 移動通信系統性能提升的潛能. 首 先, 對經典 Shannon 信道容量及傳輸性能折中理論框架進行了概括, 并探討了其在當代移動通信系統 中應用的局限性. 其次, 對 Shannon 信息論的多輸入多輸出 (MIMO) 擴展形式進行了論述, 指出了其 在當代移動通信系統發展中所扮演的基礎性作用; 鑒于 Shannon 信息論及其 MIMO 擴展形式均為非 構造性的, 文中還分別討論了信道容量構造性逼近的兩種重要途徑 — 信道極化和特征模式無線傳輸. 然后, 圍繞更高的頻譜效率與功率效率、更高的可靠性與更低的時延、更高的頻段等 6G 技術發展需 求, 從基礎理論的角度探討其性能進一步提升的潛能, 主要結論包括: 通過引入更多的天線、無蜂窩網 絡構架創新, 以及分塊長度 – 差錯概率 – 傳輸速率 – 最小天線數等關鍵參數的有效平衡等途徑, 未來 6G 技術仍然具有較大的提升潛能, 但需要在系統性能與部署成本之間進行折中, 并有針對性地有效獲 取高頻段 MIMO 信道容量. 最后本文對涉及未來發展的若干基礎性問題進行了總結.
摘要:本文闡述了信息技術產業發展的地位、作用和發展趨勢,指出以互聯網、計算機為代表的信息技術,引發了第三次工業革命.信息技術產業已成為新時期經濟增長的重要引擎,有力地促進了可持續發展,深刻地改變著人類生產生活方式.文章探討了世界信息技術產業發展趨勢,認為信息技術孕育著新的重大突破,產業集聚與融合趨勢日益明顯,知識產權和標準競爭不斷加劇,泛在化網絡環境正在形成.本文提出,中國應當進一步發揮信息技術產業經濟增長"倍增器"、發展方式"轉換器"和產業升級"助推器"的作用,堅持自主創新、開放兼容、融合集成、軍民互動、市場導向、跨越發展的方針,以信息化帶動工業化,以工業化促進信息化,走出一條中國特色信息技術產業發展道路.注重發展微電子、計算機、軟件、關鍵元器件及其材料等核心基礎產業,以及寬帶移動通信、下一代網絡、信息服務等具有國際競爭力的優勢產業.完善信息技術產業政策體系,力爭到2020年前后,把我國建設成為信息技術產業強國.
主題: 量子信息技術總體發展態勢
摘要: 近年來,以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術的研究與應用在全球范圍內加速發展,各國紛紛加大投入力度和拓寬項目布局。三大領域的技術創新活躍,專利與論文增長較為迅速,重要研究成果和輿論熱點層出不窮。我國量子信息技術研究和應用探索具備良好的實踐基礎,加大支持力度,突破瓶頸障礙,聚力加快發展,有望實現與國際先進水平并跑領跑。 為推動我國量子信息技術應用探索和產業化健康發展,中國信息通信研究院在2018年發布研究報告基礎上,組織編寫了《量子信息技術發展與應用研究報告》(2019年),深入分析量子信息技術三大領域的關鍵技術、熱點問題、發展現狀、演進趨勢,闡述我國面臨的機遇與挑戰,以及未來發展態勢。
【摘 要】 近年來,以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術的研究與應用在全球范圍內加速發展,各國紛紛加大投入力度和拓寬項目布局。三大領域的技術創新活躍,專利與論文增長較為迅速,重要研究成果和輿論熱點層出不窮。我國量子信息技術研究和應用探索具備良好的實踐基礎,加大支持力度,突破瓶頸障礙,聚力加快發展,有望實現與國際先進水平并跑領跑。為推動我國量子信息技術應用探索和產業化健康發展,中國信息通信研究院在2018年發布研究報告基礎上,組織編寫了《量子信息技術發展與應用研究報告》(2019年),深入分析量子信息技術三大領域的關鍵技術、熱點問題、發展現狀、演進趨勢,闡述我國面臨的機遇與挑戰,以及未來發展態勢。
【目 錄】
一、量子信息技術總體發展態勢
(一)量子信息技術成為未來科技發展關注焦點之一
(二)各國加大量子信息領域的支持投入和布局推動
(三)量子信息技術標準化研究受到重視并加速發展
(四)量子信息技術創新活躍,論文和專利增長迅速
二、量子計算領域研究與應用進展
(一)物理平臺探索發展迅速,技術路線仍未收斂
(二)“量子優越性”突破里程碑,實用化尚有距離
(三)量子計算云平臺成為熱點,發展方興未艾
(四)產業發展格局正在形成、生態鏈不斷壯大
(五)應用探索持續深入,“殺手級應用”或可期待
三、量子通信領域研究與應用進展
(一)量子通信技術研究和樣機研制取得新成果
(二)量子密鑰分發技術演進關注提升實用化水平
(三)量子保密通信應用探索和產業化進一步發展
(四)量子保密通信網絡現實安全性成為討論熱點
(五)量子保密通信規模化應用與產業化仍需探索
四、量子測量領域研究與應用進展
(一)量子測量突破經典測量極限,應用領域廣泛
(二)自旋量子位測量有望實現芯片化和集成應用
(三)量子糾纏測量處于前沿研究,實用尚有距離
(四)超高精度量子時鐘同步有望助力未來通信網
(五)量子測量產業初步發展,仍需多方助力合作
五、量子信息技術發展與應用展望
(一)理論與關鍵技術待突破,領域發展前景各異
(二)我國具備良好的實踐基礎,機遇和挑戰并存