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量子 - NPL 出版物
执行摘要 与基于数字位（取值 0 或 1）的传统计算截然不同，量子计算机的量子位 (qubits) 可以同时处理位值 0 和 1。利用这种能力，多个相互作用的量子位可以表示大量信息；与传统计算机相比，量子处理器中可以同时共存的二进制数呈指数级增长。即使面对摩尔定律（传统计算机的性能每隔一两年翻一番），仅几百个量子位的大规模纠缠量子态的复杂性就很容易超越传统信息处理的能力。大规模量子计算机的运行速度有可能比当今最先进的超级计算机快数百万倍 [1]。利用量子计算能力的国家将能够彻底改变医疗保健、通信、金融服务和交通运输等众多行业。了解量子计算对于维护国家安全以及商业和私人网络安全也至关重要，因为量子计算机可以破解基于大数分解的传统加密方法。这是全世界公认的事实。美国众议院科学、空间和技术委员会在 2018 年 9 月 13 日的一份声明中写道：“在量子计算领域取得全球领导地位将带来军事和情报优势，以及竞争优势，许多人预计未来几十年这个行业将成为一个庞大的产业。”当天，众议院一致通过了《国家量子计划法案》，将投资 12 亿美元用于一项计划，其中三分之一由美国国家标准与技术研究所 (NIST) 实施。目前，两种技术平台是实现大规模量子计算机的主要候选者：离子阱和超导量子比特，它们各有优缺点。虽然英国国家量子技术计划迄今为止优先考虑离子阱平台，但其他国家（美国、大多数欧洲国家、中国、俄罗斯、加拿大、日本）也分散了对两个平台的投资。大多数商业公司（例如 IBM、谷歌、英特尔、Rigetti、D-Wave、阿里巴巴）专门开发超导处理器。SQC 不再仅仅属于基础研究领域，而是成为了一场工程竞赛。有人将其比作过去的太空竞赛。近年来，基于超导芯片的量子计算机的成熟速度甚至超过了最大胆的专家预测。如今，规模相对较小但不太实用的超导量子计算机可以在网上供所有人使用。更大、功能更强大的超导处理器正在实验室中进行测试。由于量子计算对军事和安全的影响，一旦这些大规模量子计算机在不久的将来面世，就期望获得不受限制的访问权限，这种期望未免过于自满。多快呢？量子霸权，即超导量子计算机能够比最先进的传统超级计算机更快地解决特定问题，很可能在 2020 年之前实现，有些人甚至预测今年就能实现！英国科学家在超导领域做出了关键贡献。最近，我们还成功吸引了许多来自国外的 SQC 顶尖研究人员。多年来，我们的工程师已经创建了足以推动 SQC 发展的低温、纳米制造、软件和电子技术基础。NPL 的 SQC 测试和评估能力处于世界领先地位。本文的主要结论是，我们相信在国际舞台上，超导技术已经成熟到英国将其国家专业知识和设施整合在一起进行协调活动的水平。如果决定资助一个以生产工程系统为基础的重点管理项目，我们相信这将能够为英国提供最高水平的超导量子计算能力。
检测泵性能下降
2.1 高温下水的修正系数 5 3.1 简单周期运动 8 3.2 对应于 0.3 英寸/秒速度的位移和加速度 9 3.3 无线计算机监控示意图 15 4.1 建议包含在设备文件包中的泵数据 18 4.2 受监控泵上的测量点位置示意图 19 4.3 基于泵运行速度倍数（阶数）的频率分析示例 21 4.4 在用测试振动限值 27 4.5 API-610 泵振动限值 29 4.6 Rathbone 壳体振动严重程度图表（轴承盖处） 30 4.7 国际标准 ISO 2372 和 ISO 3945 31 4.8 DIAPO 泵监控数据和诊断过程 34 4.9 Barsebaeck 的泵监控位置 37 4.10 Barsebaeck 主冷凝泵频谱显示空化38 4.11 东芝旋转电机维护支持专家系统 (MAINS) 38 4.12 古里-2 号反应堆冷却剂泵专家系统故障分类 41 5.1 室温下 7.5 马力泵电机的单相电感 45 5.2 电机停机后 7.5 马力泵电机的单相电感 46 5.3 原始转子的标准化电机电流频谱 47 5.4 一个转子断条的标准化电机电流频谱 48 5.5 两个转子断条的标准化电机电流频谱 48 5.6 三个转子断条的标准化电机电流频谱 48 5.7 测试设施泵额定负载条件下的泵电机标准化电流频谱 49 5.8 测试设施泵在水力更不稳定条件下的标准化电流频谱 50 5.9 粉煤灰闸泵 P7 电机电流频谱 50 5.10 粉煤灰闸泵 P8 电机电流频谱 50 5.11 转子无退化时的小型风扇电机电流频谱 51 5.12 转子出现人为退化时的小型风扇电机电流频谱 51 5.13 定子槽通过频率下边带 - 原始转子 52 5.14 定子槽通过频率下边带 - 一个转子条断裂 52 5.15 定子槽通过频率下边带 - 两个转子条断裂 53 5.16 定子槽通过频率下边带 - 三个转子条断裂 53 5.17 时域中幅度解调的定子槽通过频率相关电流信号 54 5.18 四种转子条件下的振动频谱 55 6.1 速度域中的泵 A 振动频谱 61 6.2 加速度域中的泵 A 振动频谱 62 6.3 速度域中的泵 A 振动频谱（已缩放） 63 6.4 泵 A 的 RMS 振动数据摘要 65 6.5 0 gpm 时的泵 A 水平径向速度频谱66 6.6 泵 B 在速度域中的振动频谱 67 6.7 泵 B 在加速度域中的振动频谱 68 6.8 泵 B 在速度域中的振动频谱（缩放） 69 6.9 泵 B 的 RMS 振动数据摘要 71 6.10 泵 B 在 400 gpm 下针对两个数字低通滤波器应用的径向振动速度波形 72 6.11 泵 C 在速度域中的振动频谱 73 6.12 加速度域中的泵 C 振动频谱 74 6.13 显示液压和轴承相关故障频率峰值的泵 C 振动频谱 75 6.14 泵 C 振动速度频谱：经测量和人工滤波 76 6.15 泵 AP 脉动频谱 - 泵 B 77
中央处理器（cpu）的作用是什么
中央处理器 (CPU) 是任何计算设备（包括台式机、智能手机、平板电脑和电视）的重要组成部分。它位于主板内，包含管理电路中电流的微型开关。CPU 使用二进制语言解码内存中的指令，执行这些指令并存储信息以供日后使用。此过程涉及与随机存取存储器 (RAM) 的定期交互以存储和传递指令。CPU 通常被称为计算机的“大脑”，因为它能够运行机器应用程序和操作系统。它通常由多个组件组成，包括寄存器、总线、控制单元、算术逻辑单元、时钟和缓存。寄存器快速存储数据，而总线促进组件之间的通信。控制单元监督指令处理，ALU 执行算术和逻辑运算。使用缓存代替直接访问 RAM，可以更快地检索数据。CPU 存在于各种设备中，包括计算机、笔记本电脑、智能手机、电视、数码相机、恒温器、智能手表和计算机辅助设计系统。 CPU 中的内核数量决定了其类型，从单核到十核处理器。更多内核可以同时执行任务，从而提高整体速度和效率，但也需要增加功耗。处理能力是指 CPU 在任何给定秒内处理数据的速率。例如，4.0 GHz CPU 每秒可以处理 40 亿条指令。时钟速度与内核数量相结合有助于确定 CPU 的性能，速度越高通常表示性能越好。但是，仅凭这一点还不足以确定一个 CPU 优于另一个 CPU，因为它还取决于软件应用程序和设备类型。此外，时钟速度会产生热量，但处理器可以通过在过热时降低速度来缓解这种热量。另一个增强 CPU 处理的因素是超线程，它允许单个内核模拟多个同时工作。这增加了处理苛刻任务的能力。在 Intel Core i9 处理器的背景下，超线程可以从双核设置中实现四个虚拟内核。计算机硬件工程师设计和开发 CPU，通过测试确保兼容性。要成为一名工程师，通常需要拥有计算机工程或相关领域的学士学位，并具备 CompTIA A+ 和思科认证技术人员等认证。**通过普林斯顿大学的计算机科学课程释放您的编程潜力** 考虑通过普林斯顿大学提供的一门特殊课程**计算机科学：有目的的编程**来提高您的 Java 编程技能。这个综合课程涵盖了基本的编程元素并介绍了面向对象的编程概念。**操作的大脑：了解中央处理器 (CPU)** CPU 是每个计算机系统的核心，负责执行指令、进行计算以及促进输入/输出设备之间的通信。CPU 由多个协同工作的较小组件组成，其功能包括：* 执行各种数据处理操作，从简单的算术到复杂的任务 * 存储输入数据、中间结果和程序指令 * 确保无缝高效的系统运行 **深入研究 CPU：最重要的计算机组件** 作为硬件，CPU 负责数据输入/输出、处理和存储功能。 CPU 通常安装在主板插槽中，它可以：* 执行各种数据处理操作* 存储数据、指令、程序和中间结果**CPU 简史：从硅到复杂**自从 1823 年 Baron Jons Jakob Berzelius 发现硅以来，CPU 经历了重大转变：* 1947 年：John Bardeen、Walter Brattain 和 William Shockley 发明了第一个晶体管* 1958 年：Robert Noyce 和 Jack Kilby 制造出第一个可工作的集成电路* 值得注意的版本包括英特尔的 4004（1971 年）、8008（1972 年）、8086（1976 年）和 8088（1979 年）* 摩托罗拉、Sun、AMD 和英特尔的其他关键发展塑造了 CPU 格局**现代 CPU：三个关键单元**当今的 CPU 由三个主要单元组成：1. **内存或存储单元**2. **控制单元** 3. **ALU（算术逻辑单元）** **可视化计算机的核心组件** 请参阅随附的框图，重点了解这三个重要元素之间的相互作用。让我们更深入地了解每个组件…… 中央处理单元 (CPU) 是负责在计算机系统中执行指令和产生输出的关键组件。它由几个主要组件组成，每个组件在计算机的运行中都发挥着至关重要的作用。 #### 内存或存储单元 此单元存储指令、数据和中间结果。它的大小会影响速度、功率和性能。 内存有两种类型：主内存和次内存。内存单元的主要功能包括存储数据和指令以供处理、存储中间结果以及传输输入和输出。 #### 控制单元 控制单元控制计算机所有部件的操作，但不执行任何数据处理操作。它通过使用电信号指示计算机系统来执行已存储的指令。其主要任务包括控制数据传输、管理单元、从内存获取指令、解释指令以及指导计算机操作。 #### ALU（算术逻辑单元） ALU 执行算术和逻辑功能或操作。它由两个子部分组成：算术部分，执行加法、减法、乘法和除法等基本算术运算；逻辑部分，执行选择、比较、匹配和合并数据等逻辑操作。CPU 是计算机的大脑，它需要在 ALU（算术逻辑单元）的帮助下解码指令才能执行它们。CPU 有三种类型：单核 CPU：最古老的计算机 CPU 类型，用于 20 世纪 70 年代，只有一个核心执行不同的操作，因此无法进行多任务处理。双核 CPU：包含一个带有两个核心的集成电路，每个核心都有自己的缓存和控制器，双核 CPU 比单核处理器运行速度更快。四核 CPU：四核 CPU 在单个集成电路中有两个双核处理器，可以在不提高时钟速度的情况下提高整体速度，从而提高性能。CPU 性能以一秒钟内完成的指令数来衡量，具体取决于时钟速度、设计和缓存大小。计算机程序是程序员编写的一组指令，告诉计算机要做什么。程序可以永久存储在存储设备上，也可以暂时存储在 RAM 中以供临时使用。计算机依靠图形处理单元 (GPU) 等专用硬件来同时处理多个任务，从而展示了并行处理的强大功能。中央处理器 (CPU) 通常被称为计算机的大脑，它执行程序中的指令，从基本计算到复杂操作。没有 CPU，计算机将无法运行程序或执行任何操作，从而使它们几乎毫无用处。这凸显了 CPU 在整个计算机功能中的重要性。有关 CPU 的常见问题包括区分 CPU 和微处理器。虽然它们经常互换使用，但并不完全是同义词。所有 CPU 确实都是微处理器，但反之则不然。CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。 CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。四核 CPU 在单个集成电路中配备两个双核处理器，可在不提高时钟速度的情况下提高整体速度，从而提高性能。CPU 性能以一秒钟内完成的指令数来衡量，具体取决于时钟速度、设计和缓存大小。计算机程序是程序员编写的指令集，用于告诉计算机要做什么。程序可以永久存储在存储设备上，也可以临时存储在 RAM 中以供临时使用。计算机依靠图形处理单元 (GPU) 等专用硬件同时处理多个任务，展示了并行处理的强大功能。中央处理器 (CPU) 通常被称为计算机的大脑，它执行程序中的指令，从基本计算到复杂操作。没有 CPU，计算机将无法运行程序或执行任何操作，从而使它们几乎毫无用处。这凸显了 CPU 在整体计算机功能中的关键重要性。有关 CPU 的常见问题包括区分 CPU 和微处理器。虽然它们经常互换使用，但它们并不完全是同义词。所有 CPU 确实都是微处理器，但反之则不然。 CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术和逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。四核 CPU 在单个集成电路中配备两个双核处理器，可在不提高时钟速度的情况下提高整体速度，从而提高性能。CPU 性能以一秒钟内完成的指令数来衡量，具体取决于时钟速度、设计和缓存大小。计算机程序是程序员编写的指令集，用于告诉计算机要做什么。程序可以永久存储在存储设备上，也可以临时存储在 RAM 中以供临时使用。计算机依靠图形处理单元 (GPU) 等专用硬件同时处理多个任务，展示了并行处理的强大功能。中央处理器 (CPU) 通常被称为计算机的大脑，它执行程序中的指令，从基本计算到复杂操作。没有 CPU，计算机将无法运行程序或执行任何操作，从而使它们几乎毫无用处。这凸显了 CPU 在整体计算机功能中的关键重要性。有关 CPU 的常见问题包括区分 CPU 和微处理器。虽然它们经常互换使用，但它们并不完全是同义词。所有 CPU 确实都是微处理器，但反之则不然。 CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术和逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。它们并不完全是同义词。所有 CPU 都是微处理器，但反之则不然。CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术和逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。它们并不完全是同义词。所有 CPU 都是微处理器，但反之则不然。CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术和逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。