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7 年级 了解计算机（第 1 页，共 2 页）
光盘利用激光在光盘表面蚀刻出凸起（凹坑）。然后另一束激光能够读取这些凹坑以及与未蚀刻数据位相对应的凸起，并将它们读取为二进制字符串。凹坑为 0，凸起为 1。它们是一种非常便宜、轻便的数据存储方式，但容易因刮擦而损坏。它们的存储容量也有限，CD 最多可存储 800 MB，蓝光最多可存储 50 GB。另一个缺点是需要专门的硬件来读取和写入光盘，而且大多数光盘无法重写。云存储云存储是一种云计算模型，其中数据存储在通过互联网或“云”访问的远程服务器上。
探索量子计算机的创新力量
I. 简介 传统计算机以比特形式对数据进行编码，比特可以是 0 或 1。而量子计算机则使用量子比特，量子比特可以同时处于 0 和 1 的叠加状态。这使得量子计算机能够以比传统计算机快得多的速度执行某些计算。量子计算仍处于发展的早期阶段，但已经取得了显著的进步。2019 年，谷歌实现了量子无可比拟的性能，表明量子计算机可以在特定任务上击败传统计算机。从那时起，该领域出现了一系列行动，政府、组织和新公司都在量子计算的研究和开发方面做出了巨大贡献。本文全面概述了量子计算，涵盖以下主题：
洛夫莱斯夫人的反对：图灵与哈特里关于数字计算机意义的争论，1946-1951 年
摘要——机器能思考吗？或者它们能做“我们所知道的命令”让它们做的事情吗？是否应该将机器从奴役中解放出来，给予它们“公平竞争”的机会，让它们“在所有纯智力领域与人类竞争”？或者这应该与一种贬低“人类理性”的时尚和一条“直接通往纳粹主义”的道路联系起来？战后几年，艾伦·图灵和道格拉斯·哈特里就这些问题展开了辩论，他们对数字计算机作为一种新科学技术的解释不同。哈特里强调了它前所未有的计算速度，并设想了它在物理、后勤、能源和战争中的应用。图灵设想了它在生物学和认知方面的应用，强调了它在智力上超越人类的潜力，包括被认为是人类独有的能力，哈特里通过调动艾达·洛夫莱斯的笔记来淡化这些能力。本文探讨了图灵和哈特里的争论，并将他们的立场与他们对战后英国的看法进行了比较。
服务器、笔记本电脑和台式电脑的采购和验收测试指南
可信计算组 (TCG) 定义的可信平台模块 (TPM) 是一种小型安全协处理器，可以作为独立组件，也可以作为其他组件（如微处理器）的一部分。大多数企业级笔记本电脑和台式机都包含 TPM 2.0 版，因为 Microsoft 要求 Windows 8.1 或更高版本必须安装该版本。对于服务器，TPM 通常是一个附加组件，需要由管理员和采购官员在订购清单中指定。服务器采购应确保在订购这些设备时包含可选的 TPM。对于国防部，DODI 8500.01“网络安全”[5] 要求购买带有 TPM 的国防部计算机资产。
计算设备的演变：从算盘到量子计算机
量子计算机有潜力解决传统计算机几乎无法解决的复杂问题，例如密码学和优化。展望未来，计算的未来在于各种技术的融合。人工智能 (AI)、量子计算和生物技术可能会交叉，从而在医疗保健、材料科学等领域催生变革性应用。例如，量子人工智能可以解决曾经被认为难以解决的复杂问题，而人工智能驱动的进步可以帮助优化量子算法。从简陋的算盘到量子计算机的惊人潜力，每个阶段都为下一个阶段铺平了道路，不断拓展可能性的视野。当我们站在这一技术前沿的风口浪尖时，未来将迎来新的发现和变革前景，而唯一不变的是人类智慧的不断进步。
基于云的 NISQ 量子计算机可靠性的长期分析
噪声中型量子 (NISQ) 量子计算机正在迅速发展，目前已有超过 400 量子比特的机器 [7]，业界预计 4000 量子比特或更大的设备将在未来十年内问世 [14]。到目前为止，它们对于量子纠错来说还太小，但已经在优化、化学和其他重要领域有着广阔的应用前景 [8, 10, 11]。在不同类型的技术中，基于超导量子比特技术的 NISQ 计算机由许多公司开发，例如 IBM、Rigetti 或 Quantum Circuits, Inc. 这些机器使用在约 20 ℃ 温度下工作的超导电子电路实现量子计算。即使在极端冷却下，这些设备也会对不同类型的环境干扰以及噪声敏感。
求解量子计算机上数据库架构的硬变量
使用量子计算机现在可作为云服务可用，可以显示一个可以显示量子优势的应用程序。自然，数据管理是候选领域。工作解决方案需要设计混合量子算法的设计，其中量子计算单元（QPU）和经典计算（通过CPU）合作解决问题。此演示说明了针对数据库架构匹配的NP-HARD变体的端到端解决方案。我们的演示旨在进行教育（希望鼓舞人心），使参与者能够探索关键的设计决策，例如基于QPU和CPU计算的阶段之间的移交。它还将允许参与者通过嬉戏的互动体验动手实践 - 问题尺寸超过当今QPU的局限性。
使用广义量子主方程在 NISQ 计算机上模拟开放量子系统动力学
摘要：我们提出了一种基于广义量子主方程 (GQME) 方法的量子算法，用于在嘈杂的中型量子 (NISQ) 计算机上模拟开放量子系统动力学。该方法通过为任何简化密度矩阵元素子集提供运动方程的严格推导，克服了林德布拉德方程的局限性，该方程假设弱系统 - 浴耦合和马尔可夫性。剩余自由度的影响产生的记忆核用作输入来计算相应的非幺正传播子。我们展示了如何使用 Sz.-Nagy 膨胀定理将非幺正传播子转换为高维希尔伯特空间中的幺正传播子，然后可以在 NISQ 计算机的量子电路上实现。我们通过分析当子集限制为简化密度矩阵的对角元素时量子电路深度对结果准确性的影响来验证我们的量子算法应用于自旋玻色子基准模型。我们的研究结果表明，我们的方法在 NISQ IBM 计算机上产生了可靠的结果。
用于天气和气候预测的量子计算机
几乎每天都会有量子技术的新突破。量子计算机已经可以执行传统计算机无法在合理时间内完成的计算，这就是所谓的量子霸权。尽管目前的量子计算机能力有限，但下一代量子计算机的计划已经启动，其拥有数百万个所谓的量子比特，即量子计算机的元素。本文的动机是我们一位同事的评论：“一旦我们有了量子 Fortran 编译器，我们就可以开始在气象学中使用这些计算机。”不幸的是，事情并没有这么简单——量子计算机的工作方式与传统计算机的工作方式截然不同。事实上，它们是如此不同，以至于不熟悉量子力学的人很难理解这些差异到底是什么。在本文中，我们试图回答这样一个问题：量子计算机是否会利用基本的物理定律取代传统计算机，尝试进行天气预报、季节预测或气候变化预测。我们这样做的前提是假设一个典型的气象观众对流体力学和经典计算机有很好的了解，但对量子计算理论知之甚少。在尝试回答这个问题时，我们受到了电影《黄金三镖客》的标题的启发，但将其替换为“黄金三镖客”。量子计算当然有优点和缺点。问题是哪一个会最终胜出。在这篇评论中，我们借此机会讨论了我们自己的一些进展，使用量子算法以比经典算法快得多的速度求解非线性微分方程。我们的目的不是提供量子计算领域的技术评论文章。有关全面介绍，感兴趣的读者应查阅 Nielsen 和 Chuang (2010) 的优秀书籍。有关各种量子计算范式和最新发展的评论可在 Nimbe 等人 (2021)、Bharti 等人 (2022)、Montanaro (2016) 和 Cerezo 等人的文章中找到。 （2021 年）。