3 硬件平台 11 3.1 概述 . ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11 3.2 绩效指标. 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12 3.2.1基于BSI研究规模对硬件平台发展状况进行分类. 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13 3.3 评估. 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14 3.3.1 离子阱. 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14 3.3.2 超导电路. 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15 3.3.3 中性原子. 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16 3.3.4 半导体. 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16 3.3.5 光子。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 17 3.4 总结. 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18
安全的交流是自由社会的基本支柱,对于关键基础设施的发布至关重要。确保这一点,加密程序至关重要。由于量子计算中的发展,可能在可预见的将来可能会解密劣化过程,这就是为什么需要“防数量”进行加密通信的原因。即将到来的量子密钥分布技术(QKD),该技术可以基于量子机械原理在物理上安全的通信,而技术将量子失速运输到长距离或可以根据量子通信一词来概括。本报告概述了量子通信的技术日志和技术一代,分析了研究,工业化,测试基础设施和市场的发展,并讨论了技术主权在量子交流中的相关性。
模块标题 量子信息理论 模块标题(英文) 量子信息理论 推荐用于:第 6 学期(理学士) 责任 量子场论和引力系主任 持续时间 1 学期 模块周期 每个夏季学期 教学方法 • 讲座“量子信息理论”(2 SWS)= 30 小时出勤时间和 45 小时独立学习 = 75 小时 • 练习“量子信息理论”(2 SWS)= 30 小时出勤时间和 45 小时独立学习 = 75 小时 工作量 5 CP = 150 个工作小时(工作量) 可用性理学士国际物理研究项目理学学士物理目标学生了解量子信息理论的概念基础及其基本方法。他们能够将知识运用到具体问题中。他们能够独立地阅读专业文献并扩展知识。内容 • 贝尔和 Tsirelson 定理 • 无克隆和无信号定理 • 纠缠和纠缠度量 • 量子信道及其容量 • 量子加密协议 • 量子电路和量子算法 • 退相干 • 量子纠错 • 拓扑量子计算 • 量子比特和量子计算机的物理实现
量子技术中不同技术分支的时间范围和预期效果各不相同1:在量子技术的基础技术和基本组件方面,德国已经存在由初创企业和大公司组成的企业格局。量子传感器、量子材料和量子通信领域的首批产品也已达到市场成熟度。相比之下,量子计算预计仅能在中长期内得到广泛应用,但它具有巨大的发展潜力 2,3 。与任何其他新技术一样,量子技术不仅带来机遇,也带来挑战。这些很重要,需要留意。例如,从长远来看,量子计算机将足够强大,能够危及使用当今使用的加密技术的传统数字通信的安全性。因此,迁移到抗量子计算机的加密方法是不可避免的,并且必须在今天就加以考虑。 4
简短版:中国和俄罗斯都希望在军事上使用最现代的技术。这些先进技术大部分都嵌入到所谓的第四次工业革命 (4IR)(也称为工业 4.0)中,例如人工智能 (AI) 和机器学习、自动化和机器人、量子计算、大数据、5G 网络和互联网物联网(IoT)。与此同时,第四次工业革命领域的大部分研发(R&D)活动都发生在商业领域。第四次工业革命技术对未来军事能力的有用性将取决于各国能否通过军民融合(MCF)将商业研发活动的创新飞跃整合到军事项目中。中国和俄罗斯在各自国家开展并行且经常相互交织的研发计划,开发和推进第四次工业革命技术(特别是人工智能),然后将这些技术(通过 MCF)用于军事应用。他们对利用尖端技术实现武装部队现代化的共同兴趣可能会鼓励北京和莫斯科在未来的第四次工业革命研发项目上进行合作。然而,这种合作可能是有限的。俄罗斯尤其缺乏资源或综合技术技能(资金和熟练工人,以及...