观星者—2019年量子计算及商业应用方向研究报告
量子计算在智能金融发展中的应用前景分析
摘要：智能金融发展迅速。大数据是支持人工智能发展的基础，但随着全球数据体量的爆炸式增长，以及摩尔定律趋于失效，经典计算资源的算力瓶颈问题逐渐显露。而量子计算具有远超经典计算资源的计算能力，能够提升金融服务的智能化水平和响应速度，缩小计算设备的体积，节省能耗，在金融业的应用前景可期，但也任重道远。基于此，本文提出如下建议：一是持续跟踪和支持量子计算技术的发展；二是推动建立量子人工智能商业化研究机制；三是参与量子人工智能技术的研究和攻关。 关键词：量子计算；智能金融；人工智能；机器学习；金融业 当前，我国经济发展已进入新旧动能转换的攻坚期。金融业的基础框架和生态体系也正经历着全面深刻的变革，人工智能技术成为金融业经营模式转型的重要工具。2017年，国务院颁布《新一代人工智能发展规划》，明确提出要加快推进金融业智能化升级，建立金融大数据系统，创新智能金融产品服务，鼓励智能客服、智能风控等技术的广泛应用。然而，和其他新生事物一样，金融业的智能化发展不可能一帆风顺。数据体量增长、研发能力不足、技术风险增加、监管制度滞后等因素，都是我国金融业智能化发展必须面对的困难和挑战。其中，计算能力不足将成为最难克服的障碍之一。数据的爆炸式增长提升了对计算资源的要求，而摩尔定律趋于失效又使得经典计算的算力难以突破，计算资源成为大数据应用的瓶颈。近年来，全球量子信息技术发展迅速，量子计算成为各国竞争的热点领域，并逐步被推向市场，一场“量子霸权”之争呼之欲出。量子计算具有强大的计算能力，能够突破经典计算的极限，在包括金融业在内的许多领域，均具有广泛的应用前景。本文将就量子计算在智能金融发展中的价值、需要克服的困难，以及如何推进量子计算在金融业的应用展开探讨。一、智能金融发展的现状、趋势与技术机制尽管人工智能概念已提出半个多世纪，但其真正蓬勃发展是在2011年以后。随着大数据、云计算和互联网等信息技术的发展，泛在感知数据和GPU 等推动以深度神经网络为代表的人工智能技术快速发展，让人工智能得以广泛投入各类应用
高中化学学习方法..
高中化学学习方法 大家好，我是王伟川，14级北大化学学院 今天与大家分享化学部分的经验 这部分比较长 因为化学，其实高中不同的三个部分，其应对战略并不完全相同 家长可以先了解，然后后续让孩子看 为什么家长也要看？ 因为家长如果对于孩子所学，一无所知，很难和孩子沟通交流，并不需要家长具体了解内容，而是框架性就足够 这样，家长催促孩子复习，就不是快去复习！ 而是，你那个元素化学看得如何了？ 也方便和老师的沟通 关于高考化学的学习方法，大部分我们所看到的建议与参考，或大同小异，或笼统概括，或蜻蜓点水地说出“归纳很重要、做题也重要”这样的言语却不加细释 乍看之下言简意赅，然而实际上当学生想要学习它的做法时又显得无从下手，不知所措。 我决定从一个高考亲历者的角度出发，还原出当年我自己学习化学过程中的真实心得与经验，将所有的方法与建议都以最详细的方式呈现出来 力求“手把手”地教会学生学习化学的方法。当然，方法因人而异，供各位学弟学妹参考。
很多同学想要学好化学，于是急着去做题、去看书 但是首先我们需要弄清楚的是，高中的化学分为好几个类别 总的来说高中化学通过【图表总结，类比学习的方式梳理知识点】最为有效 然而对每一个类别都有不同的方法来学习，都有自己的知识图表，如果连自己究竟是哪一块最薄弱尚未清楚，所做的努力可能就是事倍功半了。 从知识点上分，高中化学，分为元素化学、有机化学、化学反应原理三个大部分，各种具体的化学实验贯穿其中 基本上，高一上，最多高一下一点点，解决初高中衔接和元素化学高一下进行化学反应原理，这个基本上要一直到高二上 剩下是有机化学 这里我们举一些例子 元素化学是整个高中阶段知识最琐碎的一块内容 所以在这种背景下，显而易见的一个特点就是：元素化学要记的细节特别多，而对于一种元素又要掌握它的多种相关物质，知识点显得杂而碎。 所以我们必须有针对性的给出一些可操作性强的方法： 1.自行绘制物质转化框图——一定要自己书写。 注意，这种总结，框图，你必须自己写，不能是模糊地我记得的！给一张白纸，你自己写下来，梳理出来 比如说，我通过一周的学习，老师把碱金属这一块差不多讲完了
量子化学计算方法试验
量子化学计算方法试验 1. 应用量子化学计算方法进行计算的意义 化学是一门基础学科，具有坚实的理论基础，化学已经发展为实验和理论并重的科学。理论化学和实验化学的主要区别在于，实验化学要求把各种具体的化学物质放在一起做试验，看会产生什么新的物质，而理论化学则是通过物理学的规律来预测、计算它可能产生的结果，这种计算和预测主要借助计算机的模拟。也就是说，理论化学可以更深刻地揭示实验结果的本质并阐述规律，还可以对物质的结构和性能预测从而促进科学的发展。特别是近几年来，随着分子电子结构、动力学理论研究的不断深入以及计算机的飞速发展，理论与计算化学已经发展成为化学、生物化学及相关领域中不可缺少的重要方向。目前，已有多种成熟的计算化学程序和商业软件可以方便地用于定量研究分子的各种物理化学性质，是对化学实验的重要的补充，不仅如此，理论计算与模拟还是药物、功能材料研发环境科学的领域的重要实用工具。 理论化学运用非实验的推算来解释或预测化合物的各种现象。理论化学主要包括量子化学，（quantum chemistry）是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互作用；分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。量子化学可分基础研究和应用研究两大类，基础研究主要是寻求量子化学中的自身规律，建立量子化学的多体方法和计算方法等，多体方法包括化学键理论、密度矩阵理论和传播子理论，以及多级微扰理论、群论和图论在量子化学中的应用等。理论与计算化学的巨大进展，正使化学学科经历着革命性的变化。今天的理论与计算化学几乎渗透到现代一切科技领域，与材料、生物、能源、信息和环保尤为密切，理论化学的应用范围将越来越广。理论与计算化学逐步发展成为一门实用、高效、富有创造性的基础科学，在化学、生物学等领域的影响越来越显著，且与日剧增。 2. 应用量子化学计算方法进行计算的目的 （1）了解量子化学计算的用途。 （2）了解量子化学计算的原理、方法和步骤。 （3）通过一两个计算实例进行量子化学计算的上机操作试验。 （4）学会简单的分析和应用计算结果。 3. 量子化学计算试验的原理
高中化学计算方法总结：差量法
差量法 差量法是依据化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量（固体质量差、液体质量差、气体体积差、气体物质的量之差等），与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项，将已知差量（实际差量）与化学方程式中的对应差量（理论差量）列成比例，其他解题步骤与按化学方程式列比例解题完全一样。在根据化学方程式的计算中，有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量，而是反应前后物质的质量的差值，解决此类问题用差量法十分简便。此法的关键是根据化学方程式分析反应前后形成差量的原因（即影响质量变化的因素），找出差量与已知量、未知量间的关系，然后再列比例式求解。 一．固体差量 1．将19 g Na2CO3和NaHCO3的混合物加热至质量不再减少为止，称得剩余固体质量为15.9 g，则原混合物中NaHCO3的质量分数是_____%。44.2%。 二．液体差量 2．用含杂质（杂质不与酸作用，也不溶于水）的铁10 g与50 g稀硫酸完全反应，滤去杂质，所得液体质量为55.4 g，则该铁的纯度是_____%。56%。 三．气体差量 3．将12 g CO和CO2的混合气体通过灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为18 g，则原混合气体中CO的质量分数是_____%。87.5%。 四．增减差量 4．在天平左右两边的托盘天平上，各放一个盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀硫酸的烧杯，待天平平衡后，向两烧杯中分别加入铁和镁，若要使天平仍保持平衡，则所加铁和镁的质量比是_____。77/81。 五．体积差量 5．在一个6 L的密闭容器中，放入3 L X和2 L Y，在一定条件下发生下列反应：4X(g)＋ 3Y(g) 2Q(g)＋nR(g)，达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应的n值是 A．4 B．5 C．6 D．7 6．同温同压下，40 mL CO、CO2和O2的混合气体点燃后，恢复到原来的状况，剩余气体36 mL，则原混合气体中O2不少于 A．4 mL B．8 mL C．10 mL D．12 mL 六．压强差量 7．标准状况下，一容积不变的的密闭容器里充满3 L H2和O2的混合气体，点燃完全反应后，恢复至原状态，压强变为原来的1/2，则原混合气体中H2和O2的体积分别是 __________。2.5，0.5；1，2。 七．巧练 8．有KCl、KBr和KI混合物3.87 g，溶于水配成溶液，向溶液中加入足量的AgNO3溶液，得到的沉淀干燥后是6.63 g，则原混合物中钾元素的质量分数是 A．51% B．40.3% C．32% D．24% 9．将足量的铁粉投入到CuCl2和FeCl3组成的混合液中，充分反应后，过滤洗涤并干燥
高中有机化学计算题方法总结(修正版)
方程式通式 ＣＸＨＹ ＋（ｘ＋ 4y ）Ｏ２ →ｘＣＯ２＋ 2y Ｈ２Ｏ ＣＸＨＹＯz ＋(x+24z y -) Ｏ２ →ｘＣＯ２＋2 y Ｈ２Ｏ 注意 1、有机物的状态：一般地，常温C 1—C 4气态； C 5—C 8液态(新戊烷C 5常温气态， 标况液态)； C 9以上固态(不严格) 1、有机物完全燃烧时的耗氧量 【引例】完全燃烧等物质的量的下列有机物，在相同条件下，需要O 2最多的是（ B ） A. 乙酸乙酯 CH 3COOC 2H 5 B. 异丁烷 CH(CH 3)3 C. 乙醇 C 2H 5OH D. 葡萄糖 C 6H 12O 6 ①等物质的量的烃C X H Y 完全燃烧时，耗氧量决定于的ｘ＋ 4 y 值，此值越大，耗氧量越多； ②等物质的量的烃的含氧衍生物C X H Y O Z 完全燃烧耗氧量决定于的x+24z y -值，此值越大，耗氧量越多； 【注】C X H Y 和C X H Y O Z 混搭比较——把衍生物C X H Y O Z 分子式写成残基·不耗氧的 CO 2 · H 2O 后,剩余残基再跟烃C X H Y 比较。如比较乙烯C 2H 4和乳酸C 3H 6O 3,后者就可写成 C 2H 4?1CO 2?1H 2O ，故等物质的量的二者耗氧量相同。 【练习】燃烧等物质的量的下列各组物质，耗氧量不相同的是( B ) A ．乙烷CH 3CH 3与丙酸C 2H 5COOH B ．乙烯CH 2=CH 2与乙二醇CH 2OH CH 2OH C ．乙炔HC ≡CH 与乙醛CH 3CHO D ．乙炔HC ≡CH 与乙二醇CH 2OH CH 2OH 【引例】等质量的下列烃完全燃烧生成CO 2和H 2O 时，耗氧量最多的是（ A ） A ．C 2H 6 B ． C 3H 8 C ．C 4H 10 D ．C 5H 12 ③等质量的烃CxHy 完全燃烧时，耗氧量决定于x y 的值，此值越大，耗氧量越多； ④等质量的烃的含氧衍生物CxHyOz 完全燃烧时，先化成 Cx Hy ?mCO2?nH2O 的形式，耗 氧量决定于 ' 'x y 的值，此值越大，耗氧量越多；
高中有机化学计算题方法总结
方程式通式 ＣＸＨＹ ＋（ｘ＋ 4y ）Ｏ２ →ｘＣＯ２＋ 2y Ｈ２Ｏ ＣＸＨＹＯz ＋(x+2 4z y ) Ｏ２ →ｘＣＯ２＋2y Ｈ２Ｏ 注意 1、有机物的状态：一般地，常温C 1—C 4气态； C 5—C 8液态(新戊烷C 5常温气态， 标况液态)； C 9以上固态(不严格) 1、有机物完全燃烧时的耗氧量 【引例】完全燃烧等物质的量的下列有机物，在相同条件下，需要O 2最多的是（ B ） A. 乙酸乙酯 CH 3COOC 2H 5 B. 异丁烷 CH(CH 3)3 C. 乙醇 C 2H 5OH D. 葡萄糖 C 6H 12O 6 ①等物质的量的烃C X H Y 完全燃烧时，耗氧
量决定于的ｘ＋ 4y 值，此值越大，耗氧量 越多； ②等物质的量的烃的含氧衍生物C X H Y O Z 完全燃烧耗氧量决定于的x+2 4z y 值，此值越大，耗氧量越多； 【注】C X H Y 和C X H Y O Z 混搭比较——把衍生物C X H Y O Z 分子式写成残基·不耗氧的 CO 2 · H 2O 后,剩余残基再跟烃C X H Y 比较。如比较乙烯C 2H 4和乳酸C 3H 6O 3,后者就可写成 C 2H 41CO 21H 2O ，故等物质的量的二者耗氧量相同。 【练习】燃烧等物质的量的下列各组物质，耗氧量不相同的是( B ) A ．乙烷CH 3CH 3与丙酸C 2H 5COOH B ．乙烯CH 2=CH 2与乙二醇CH 2OH CH 2OH C ．乙炔HC ≡CH 与乙醛CH 3CHO D ．乙炔HC ≡CH 与乙二醇CH 2OH CH 2OH
量子化学计算实验详解
量子化学计算方法及应用 吴景恒 实验目的： （1）掌握Gaussian03W的基本操作 （2）掌握 Gaussian03W进行小分子计算的方法，比较不同方法与基组对计算结果的影响，并比较同分异构体的稳定性（3）通过运用量子力学方法计算分子的总电子密度，自旋密度，分子轨道及静电势 实验注意： （1）穿实验服；实验记录用黑色，蓝色或蓝黑色钢笔或签字笔记录；实验数据记录不需要画表格 （2）实验前请先仔细阅读前面的软件使用介绍，然后逐步按照实验步骤所写内容进行操作 （3）截图方法：调整视角至分子大小适中，按下键盘上的PrintScreen按键截图，从“Windows开始菜单”打开“画图”工具，按Ctrl+v或“编辑-粘贴”，去掉四周多余部分只留下分子图形，保存图片 （4）所有保存的文件全部存在E盘或D盘根目录用自己学号命名的文件夹下，不要带中文命名，实验完毕全部删除，不得在计算用机上使用自己携带的U盘或其他便携存储设备！ （5）HyperChem里面截图时候可以用工具栏以下几个工具调整视图： Rotate out-of-plane：平面外旋转工具，转换视角用 Mgnify/Shrink：放大镜工具，转换视角用 Gaussian03W使用介绍：（注意，下面只是界面示意图，实验時切勿按下图设置） 输入文件：Gaussian输入文件，以GJF为文件后缀名 联系命令行：设定中间信息文件（以CHK为后缀名）存放的位置、计算所需的内存、CPU数量等 作业行：指定计算的方法，基组，工作类型，如：#P HF/6-31G(d) Scf=tight Opt Pop=full #作业行开始标记 P 计算结果显示方式为详细， 选择还有T（简单）和 N（常规，默认） HF/6-31G(d) 方法/基组 Opt对分子做几何优化 Pop=full进行轨道布居分析，详尽输出轨道信息和能量 电荷 多重态：分子总电荷及自旋多重态（2S+1, S=n/2, n为成单电子数） 分子结构的表示 1、直角坐标：元素符号X坐标Y坐标Z坐标（如上图所示） 2、Z矩阵（参考后附内容）：元素符号（原子一）原子二键长原子三键角原子四二面角
高中化学计算题总结+高考真题
高中化学计算题的解法归纳【知识网络】
【典型例题评析】 例1某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应： A+3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器体积为VL，其中C气体的体积占10%，下列推断正确的是（全国高考题） ①原混合气体的体积为1.2VL ②原混合气体的体积为1.1VL ③反应达平衡时气体A消耗掉0.05VL ④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL A.②③ B.②④ C.①③ D.①④ 体积差： 例3将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混合溶于硫酸酸化的水中，测得c(SO42-)=0.105mol/L、c(Al3+)=0.055mol/L，溶液的pH=2.0（假设溶液中H2SO4完全电离为H+和SO42-），则c(K+)为 （上海高考题） A.0.045mol/L B.0.035mol/L C.0.055mol/L D.0.040mol/L 电荷守恒： ）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），例4用惰性电极电解M（NO 3 从而可知M的原子量为 电子守恒： 铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为（上海高考题）A．9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g
例5将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时收集到1.12L（标准状况）。则所消耗硝酸的物质的量是（上海高考题） A.0.12mol B.0.11mol C.0.09mol D.0.08mol 原子守恒|： 例8在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留m/2体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n的比值为（上海高考题） 方程式叠加 例9 由CO 2、H 2 和CO组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中CO 2 、H 2 和CO的体积 比为 (上海高考题) 十字交叉法 例10由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是（全国高考题） A.锌 B.铁 C.铝 D.镁 例13第ⅡA族元素R的单质及其相应氧化物的混合物12g，加足量水经完全反应后蒸干，得固体16g，试推测该元素可能为（上海高考题） A.Mg B.Ca C.Sr D.Ba 极值法 R---->ROH 2.8/M1=( 3.58-2.8)/17 M1=61 R2O---->2ROH 2.8/(2M2+16)=( 3.58-2. 8)/18 例15在一个密闭容器中，用等物质的量的A和B发生反应：A(g)+2B(g) 。当反应达到平衡时，如果混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则此时A的转化率为（全国高考题） A.40% B.50% C.60% D.70% 估算法
量子化学计算
物理化学专业博士研究生课程 教学大纲 课程名称：量子化学计算（Computational Quantum Chemistry） 课程编号：B07030411 学分：3 总学时数：72 开课学期：第2学期 考核方式：学习论文 课程说明：（课程性质、地位及要求的描述）。 《量子化学计算》是在学习了《结构化学》、《量子化学》之后，为物理化学专业博士研究生开设的一门方向课，在每学年第二学期讲授。 如果说《结构化学》、《量子化学》还有更多的抽象，那么《量子化学计算》则直接对各研究体系进行可与实验对比的计算机模拟。近二十年来，随着计算机硬件和软件水平的迅速发展，计算化学已成为理论化学的重要分支，主要通过量子化学方法、分子力学方法以及分子动力学模拟来解决与化学相关的问题。目前，计算化学已广泛应用于化学及相关交叉学科的各个领域，迅速成为定量预测分子的结构、性质以及反应性能的有力工具。 本课程计划安排72个学时。采用授课与上机演习相结合的教学方法，使学生在较短时间内掌握当今国际流行的常用计算软件的原理、使用方法及技巧，着重培养同学们解决化学实际问题的能力。要求同学们通过本课程的学习，能对计算化学的原理和方法有一个初步的了解，并能够在化学合成、反应机理、生物、材料等各个领域中得到应用。 教学内容、要求及学时分配： 第一章绪论 内容： 1.1量子力学历史背景 1.221世纪的理论化学计算机模拟
要求：了解量子化学的背景知识、国际国内发展现状及其未来方向学时：4 第二章从头计算法的基本原理和概念 内容： 2.1量子力学基本假设2.2定态近似 2.3从头计算法的“头” 2.4自洽场方法2.5变分法和LCAO-MO近似 2.6量子化学中的一些基本原理和 概念 2.7量子化学中的基本近似 要求：了解从头计算法的基础知识、计算化学中的一些基本原理、概念和近似。 学时：12 第三章布居分析和基组专题 内容： 3.1布居分析 3.2基组专题 要求：理解基组概念及选择的原则，掌握布居分析的计算方法和基组的计数，了解Mulliken布居分析的优缺点及改进的思路。 学时：6 第四章计算方法简介 内容： 4.1半经验方法 4.2HF方法 4.3Post-HF方法 4.4DFT方法 4.5SCF-X 方法 4.6精确模型化学理论方法——Gn 和CBS 4.7赝势价轨道从头计算法 4.8激发态的计算——CIS和CAS 4.9溶剂效应 4.10分子力学和分子动力学基础 要求：了解一些常用计算方法的基本原理及优缺点，重点掌握AM1、INDO、MNDO/PM3、HF、MP、CI、CC、DFT、CAS、溶剂效应等方法的原理，掌握选择计算方法的思路和原则。
量子计算发展现状的研究与应用
量子计算发展现状的研究与应用 （关亚琴11201131399276 西南大学） 摘要：本文对量子计算的最新研究方向进行了介绍，简述了量子计算和量子信息技术的重要应用领域。分析了量子计算机与经典计算机相比所具有的优点和目前制约量子计算机应用发展的主要因素，强调发展大规模的量子计算和实现强关联多系统的量子模拟，是当前量子计算的主流。文章主体部分主要介绍了量子计算机硬件研究方面的进展。最后展望了量子计算的未来发展趋势。 关键字：量子计算量子计算机量子算法
目录 1引言 (3) 2量子计算的研究进程 (4) 3量子计算机的优势 (5) 4量子计算的应用 (5) 4.1 保密通信 (5) 4.2 量子算法 (5) 4.3 量子计算机技术发展 (6) 4.4 量子计算机的优点 (6) 4.4.1 存储量大、速度高 (6) 4.4.2 可以实现量子平行态 (6) 4.5 量子计算机发展现状和未来趋势 (6) 4.5.1 量子计算机实现的技术障碍 (6) 4.5.2 量子计算机的现状 (7) 4.5.3 量子计算机的未来 (7) 5制约量子计算机发展的因素 (7) 6结语 (7) 7参考文献: (8)
1引言 众所周知，信息科学在推动人类社会文明进步和提高人类生活方面发挥着重大作用,然而，在人类迈入二十一世纪的今天,信息科学也面临着新的挑战。经典计算机随着电子元器件发展空间接近于极限值，其运算速度也将接近于极限值。另外，计算机能否实现不可破译？不可窃听的保密通信？这些问题都是近年来数学家和电子技术方面的专家们关注的主要课题。如今，随着量子理论和信息科学的相结合，为这些问题的解开辟了新的方向，从而也使得量子计算机成为了当今科研方面研究的热题。
高中化学计算题基本计算方法与推断题总结
高中化学计算题基本计算方法与推动总结 推断题解题技巧：看其颜色，观其状态，察其变化。 1. 常见物质的颜色：多数气体为无色，多数固体化合物为白色，多数溶液为无色。 2. 一些特殊物质的颜色： 黑色：MnO2、CuO、Fe3O4、C、FeS（硫化亚铁） 蓝色：CuSO4?5H2O、Cu（OH）2、含Cu2+ 溶液、液态固态O2（淡蓝色） 红色：Cu（亮红色）、Fe2O3（红棕色）、红磷（暗红色） 黄色：硫磺（单质S）、含Fe3+的溶液（棕黄色） 绿色：FeSO4?7H2O、含Fe2+的溶液（浅绿色）、碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3] 紫黑色：KMnO4 无色气体：N2、CO2、CO、O2、H2、CH4 有色气体：Cl2（黄绿色）、NO2（红棕色） 有刺激性气味的气体：NH3（此气体可使湿润pH试纸变蓝色）、SO2、HCl 有臭鸡蛋气味：H2S 产生酸雾：HCl、HNO3 3. 常见一些变化的判断： ①白色沉淀且不溶于稀硝酸或酸的物质有：BaSO4、AgCl（就这两种物质） ②蓝色沉淀：Cu(OH)2、CuCO3 ③红褐色沉淀：Fe(OH)3 Fe(OH)2为白色絮状沉淀，在空气中很快变成灰绿色沉淀，再变成Fe(OH)3红褐色沉淀 ④沉淀能溶于酸并且有气体（CO2）放出的：不溶的碳酸盐 ⑤沉淀能溶于酸但没气体放出的：不溶的碱 4. 燃烧时的主要现象 ①在氧气中：硫——蓝紫色火焰；铁——火星四射；木炭——发白光。 ②在空气中：镁带——耀眼的白光；红磷——“白烟”； 硫、氢气——淡蓝色火焰；CO、CH4——蓝色火焰 5、酸和对应的酸性氧化物的联系： ①酸性氧化物和酸都可跟碱反应生成盐和水：
2021公需课《量子信息技术及应用》考试与答案
量子信息技术及应用 单选题 1.关于量子计算带来的全新挑战，下列表述错误的是（）。（3.0分） A.1994年由P.Shor证明量子计算机高效解决大数分解和离散对数问题 B.1984年BB84协议的发表，量子密码学终于正式诞生了 C.后量子公钥密码学目前正处于发展中，尚未破解 D.量子中继已经发展成熟，不需要依赖可信中继组网 我的答案：D √答对 2.墨子号量子科学实验卫星（简称“墨子号”），于（），在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射升空。（ 3.0分） A.2013年6月16日 B.2016年6月16日 C.2013年8月16日 D.2016年8月16日 我的答案：D √答对 3.我国成功构建的世界上最长的QKD骨干网络是（）。（3.0分） A.北京至上海 B.上海至合肥 C.合肥至济南 D.济南至北京 我的答案：A √答对 4.关于量子计算技术在我国的应用，下列表述错误的是（）。（3.0分） A.2014年，完成第一个超导量子比特 B.2015年，提高量子比特相干寿命，达到国际水平 C.2016年，四超导量子比特芯片，演示求解线性方程组 D.2017年，十超导量子比特芯片，是已公开资料中超导量子比特纠缠数目最多的 我的答案：D √答对 5.后量子公钥密码（PQC）是由：NIST于（）正式启动PQC项目，面向全球征集PQC算法，推动标准化。（3.0分）
A.2013年12月 B.2016年12月 C.2013年8月 D.2016年8月 我的答案：B √答对 6.关于量子计算对密码学的影响，下列表述错误的是（）。（3.0分） A.RSA、D—H、DSA等非对称密码体系会被Shor算法完全破坏 B.对于对称密码体系，量子计算机带来的影响稍小 C.目前已知的Grover量子搜索算法使得加密密钥的有效长度减半 D.RSA、ECC、DSA等公钥密码体制都是绝对安全的 我的答案：D √答对 7.关于量子的原理特性，下列表述错误的是（）。（3.0分） A.量子态的不可分割 B.量子态的叠加、不可复制 C.量子态的纠缠 D.量子态可以克隆 我的答案：D √答对 8.（），德国柏林大学教授普朗克首先提出了“量子论”。（3.0分） A.1895年 B.1900年 C.1945年 D.1947年 我的答案：B √答对 9.BB84方案，是（）由Bennett和Brassard提出利用单光子偏振态实现的第一个QKD（量子密钥分发）协议。（3.0分） A.1984年 B.1988年 C.1991年 D.1994年 我的答案：A √答对
高中化学计算方法总结
高中化学计算方法总结 高中化学计算方法总结 高中化学教师,在开展计算教学时,应该引导学生掌握常见的解题方法与解题技巧,以促进教学效果的提升。下面为大家总结了高中化学几种计算方法，希望帮助到大家！ 一、关系式法 所谓关系式法，就是根据化学概念、物质组成、化学反应方程式中有关物质的有关数量之间的关系，建立起已知和未知之间的关系式，然后根据关系式进行计算。利用关系式的解题，可使运算过程大为简化。 其中包括守恒法。所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒，电荷守恒等。运用守恒法解题可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度。 例1、有一在空气中放置了一段时间的KOH固体，经分析测知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1g该样品投入25mL2mol ／L的盐酸中后，多余的盐酸用1.0mol／LKOH溶液30.8mL恰好完全中和，蒸发中和后的溶液可得到固体的质量为多少？
【解析】本题化学反应复杂，数字处理烦琐，所发生的化学反应：KOH＋HCl＝KCl＋H2O K2CO3＋2HCl=2KCl＋H2O＋ CO2↑ 若根据反应通过所给出的量计算非常繁琐。 但若根据Cl—守恒，便可以看出：蒸发溶液所得KCl固体中的Cl—，全部来自盐酸中的Cl－， 即：生成的n(KCl)=n(HCl)＝0.025L×2mol/L m(KCl)=0.025L×2mol/L×74.5g/mol=3.725g 例2、将纯铁丝5.21g溶于过量稀盐酸中，在加热条件下，用2.53gKNO3去氧化溶液中Fe2＋，待反应后剩余的Fe2＋离子尚需12mL0.3mol/LKMnO4溶液才能完全氧化，则KNO3被还原后的产物为（） A、N2 B、NO C、NO2 D、NH4NO3 【解析】根据氧化还原反应中得失电子的总数相等，Fe2＋变为Fe3＋ 失去电子的总数等于NO3－和MnO4－ 得电子的总数 设n为KNO3的还原产物中N的化合价，则
量子信息及其应用的研究进展
量子信息及其应用的研究进展 摘要：量子信息论是经典信息论与量子力学相结合的新兴交叉学科。本文综述了量子信息领域的研究进展。包括了为人们所熟知的量子通信与量子计算领域的进展，本文以介绍量子信息论的基本理论框架为主, 同时也介绍了量子信息领域的实验研究进展。 关键词：量子信息、量子通信、量子计算、研究进展 1、引言 自19世纪进入通信时代以来, 人们就梦想着像光速一样( 甚至比光速更快)的通信方式. 在这种通信方式下,信息的传递不再通过信息载体( 如电磁波) 的直接传输,也不再受通信双方之间空间距离的限制, 而且不存在任何传输延时, 它是一种真正的实时通信. 科学家们试图利用量子非效应或量子效应来实现这种通信方式, 这种通信方式被称为量子通信.与成熟的通信技术相比, 量子通信具有巨大的优越性, 已成为国内外研究的热点.近年来在理论和实践上均已取得了重要的突破,引起各国政府、科技界和信息产业界的高度重视. 自1993年美国IBM的研究人员提出的量子通信理论以来, 美国国家科学基金会、美国国防部等部门正在着手研究此项技术, 欧盟从1999年开始研究, 日本也2001年将量子通信纳入十年计划. 我国中国科学院、国防科技大学、山西大学在量子通信领域也做了大量的工作, 并取得了一定的成果. 本文对量子通信及其发展前景进行探讨。 2、量子信息的基础理论 现有的经典信息以比特作为信息单元, 从物理角度讲, 比特是个两态系统, 它可以制备为两个可识别状态中的一个, 如是或非, 真或假, 0或1。在数字计算机中电容器平板之间的电压可表示信息比特, 有电荷代表1, 无电荷代表0。量子信息的单元称为量子比特( qubit ) , 它是两个逻辑态的叠加态| U> = c 0 | 0 > + c 1 | 1 > , | c 0 |2+ | c1 |2= 1 ( 1 )经典比特可以看成量子比特的特例( c0 = 0 或 c 1= 1 ) 。用量子态来表示信息是量子信息的出发点, 有关信息的所有问题都必须采用量子力学理论来处理, 信息的演变遵从薛定谔方程, 信息传输就是量子态在量子通道中的传送, 信息处理( 计算) 是量子态的幺正变换, 信息提取便是对量子系统实行量子测量。在实验中任何两态的量子系统都可以用来制备成量子比特, 常见的有: 光子的正交偏振态、电子或原子核的自旋、原子或量子点的能级、任何量子系统的空间模式等。信息一旦量子化, 量子力学的特性便成为量子信息的物理基础, 其主要的有: 1) 量子纠缠: N ( 大于1) 的量子比特可以处于量子纠缠态, 子系统的局域状态不是相
量子计算学习心得
量子计算学习心得 基于AlanTuring理论发展起来的现代计算机科学在近几十年中取得惊人的发展,计算机硬件能力在20世纪60年代后的几十年时间里以近似Moore定律成长。随着电路集成度的提高,进一步提高芯片集成度已极为困难。当集成电路的线宽在0.1μm以下时,电子的波动性质便明显地显现出来。这种波动性就是量子效应。为此,多数观察家预期Moore定律将在21世纪前二十年内结束,人们在考虑替代当前计算机的新途径。物理学方面,自MaxPlanck在1900年提出量子假说以来,量子力学给人类生活带来翻天覆地的变化,改变了经典物理学对世界的认知方式。Moore定律最终失效问题的一个可能解决办法是采用不同的计算模式,量子计算理论就是这类模式的一种。但是直到1982年,才由Benioff和Feynman发现了将量子力学系统用于推理计算的可能;1985年Deutsch提出第一个量子计算模型。由此,量子计算迅速吸引了全世界研究者的注意并成为一门具有巨大潜力的新学科。 量子计算是应用量子力学原理来进行有效计算的新颖计算模式,它利用量子叠加性、纠缠性和量子的相干性实现量子的并行计算。量子计算从本质上改变了传统的计算理念。 量子计算发挥作用的前提是量子计算的物理实现,即量子计算机的构建。虽然量子计算机的实现原则上已没有不可逾越的障碍,但技术上的实现却遇到严重的困难。无论是量子并 行计算还是量子模拟计算,本质上都是利用了量子相干性,但在实际系统中量子相干性很难保持。此外,量子的纠缠状态也很容易崩溃,且粒子数目越多,实现纠缠状态就越困难。要制造出实用的量子计算机,就必须使更多的粒子实现纠缠状态。 在量子算法方面,自Shor因子分解和Grover搜索算法提出后,虽然各国众多的研究者在该领域进行了大量的研究,但迄今为止,还没有发现其他解决经典问题的新量子算法。一方面是因为无论经典算法还是量子算法,算法设计本身就不容易,更何况要设计出超过最好的现有经典算法的量子算法就更显不易;另一方面,量子计算机上能提供相对经典计算机进行加速的问题可能本来就不多,而已经发现了其中的大部分重要算法;此外,量子计算机与人们的直觉相差太远,在过去几十年中发现传统经典算法的经验对于如何发现和寻找量子算法毫无帮助, 即使存在对很多问题有效的量子算法,也很难找出。 在目前量子计算机还未进入实际应用的情况下,量子计算的研究重点包括:a)计算的物理实现。提高量子体系中相干操控的能力,实现更多的量子纠缠状态。 b)研究新的量子算法。目前还有很多经典算法无法解决的难题,研究新的能解决这些难题的量子算法是一个重要方向。c)增强现有量子算法的实用性和扩展现有量子算法的应用范围,如将量子Fourier变换的应用推广到解决隐含子群问题以及更广的范围,将Grover算法体系扩展到二维和多维搜索域等。 量子计算正在新型计算中发挥更大的作用。
(完整word版)高一化学必修一计算题归纳总结
高一化学必修一计算题练习 1. 将6g镁和9g铝溶于50mL M mol/L的盐酸（过量），再往上述溶液中加入100mL的NaOH溶液，溶液中的沉淀量达到最大值，则加入NaOH溶液的浓度为 A．M mol/L B．2M mol/L C．M/2 mol/L D．无法确定 2. 已知氮的氧化物和烧碱溶液发生反应的化学方程式如下： 3NO2+2NaOH→2NaNO3+NO↑+H2O NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O 现有Mmol二氧化氮和Nmol一氧化氮组成的混合气体，用浓度为VL的NaOH溶液完全吸收，则该NaOH溶液的浓度最小为（mol/L） A．M/V B．2M/3V C．2（M+N）/3V D．（M+N）/V 3. 三种正盐的混合溶液中含有0.2molNa＋、0.25molMg2＋、0.4molCl－，则SO42－为…（） A．0.1mol B．0.3mol C．0.5mol D．0.15mol 4．硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物中，当SO2－4的浓度为0.4 mol/L时，加入等体积的0.4 mol/L的KOH溶液(混合溶液体积变化忽略不计)，使生成的白色沉淀恰好溶解，那么反应后溶液中K＋的浓度为() A．0.20 mol/L B．0.25 mol/L C．0.225 mol/L D．0.45 mol/L 5. 在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2O72－和Pb2+，则与1molCr3+ 反应所需PbO2的物质的量为（） A. 3.0mol B. 1.5mol C. 1.0mol D. 0.75mol 6．某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的浓度之比为1∶3，则此反应中被还原的氯元素与被氧化的氯元素原子的物质的量之比为A．21∶5B．11∶3 C．3∶1D．4∶1 7. 含8.0 g NaOH的溶液中通入一定量H2S后，将得到的溶液小心蒸干，称得无水物7.9 g，则该无水物中一定含有的物质是( ) A．Na2S B．NaHS C．Na2S 和NaHS D．NaOH和NaHS 8. 将盛满NO2、O2的试管倒扣在水槽中，让其充分反应，结果剩余1/10体积气体。原混合气体中NO2和O2的体积比可能是（） A．18 : 7 B．3 : 2 C．9 : 1 D．43 : 7 9. 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL 1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL（标准状况）的气体.所得溶液中,加入KSCN溶液无学红色出现,那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁（） A、11.2g B、5.6g C、2.8g D、无法确定 10. 将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体.待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示.则下列说法正确的是（） A. Mg和Al的总质量为8g B. 硫酸的物质的量浓度为5mol?L-1 C. 生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L D. NaOH溶液的物质的量浓度为5mol?L-1 11. 有硫酸和硝酸的混合溶液20毫升,其中含有硫酸的浓度为2mol还硝酸的浓度为1mol/L, 现向其中加入0.96g铜粉,充分反应后（假设只生成NO）,最多可收集到标准状态下气体的体积是 A.89.6ml B.112ml C.168ml D.224ml 12. 将5.6LCO2气体缓慢通过一定量的Na2O2固体后，得到3.36L气体（气体体积均在标准状况下测定），所得气体的质量为（） A. 3.8g B. 4.8g C. 5.4g D. 6.6g
量子化学-重要概念
(1)开壳层,闭壳层 指电子的自旋状态,对于闭壳层,采用限制性计算方法,在方法关键词前面加R 对于开壳层,采用非限制性计算方法,在方法关键词前面加U.比如开壳层的HF就是UHF.对于不加的,程序默认为是闭壳层. 一般采用开壳层的可能性是 1. 存在奇数个电子,如自由基,一些离子 2. 激发态 3. 有多个单电子的体系 4. 描述键的分裂过程 (2) 核磁是单点能计算中另外一个可以提供的数据,在计算的工作设置部分,就是以#开头的一行里,加入NMR关键词就可以了,如 #T RHF/6-31G(d) NMR Test 在输出文件中,寻找如下信息 GIAO Magnetic shielding tensor (ppm) 1 C Isotropic = Anisotropy = 这是采用上面的设置计算的甲烷的核磁结果,所采用的甲烷构形是用B3LYP密度泛函方法优化得到的. 一般的,核磁数据是以TMS为零点的,下面是用同样的方法计算的TMS(四甲基硅烷)的结果1 C Isotropic = Anisotropy = 这样,计算所得的甲烷的核磁共振数据就是,与实验值相比,还是很接近的. (3) 标准几何坐标. 找到输出文件中Standard Orientation一行,下面的坐标值就是输入分子的标准几何坐标. (4) stable 本例中采用SCF方法分析分子的稳定性.对于未知的体系,SCF稳定性是必须要做的.当分子本身不稳定的时候,所得到的SCF结果以及波函数等信息就没有
化学意义. (5)势能面 分子几何构型的变化对能量有很大的影响.由于分子几何构型而产生的能量的变化,被称为势能面.势能面是连接几何构型和能量的数学关系.对于双原子分子,能量的变化与两原子间的距离相关,这样得到势能曲线,对于大的体系,势能面是多维的,其维数取决与分子的自由度. （6）opt Opt=ReadFC 从频率分析(往往是采用低等级的计算得到的)所得到的heckpoint文件中读取初始力矩阵,这一选项需要在设置行之前加入%Chk= filename 一句,说明文件的名称. Opt=CalCFC 采用优化方法同样的基组来计算力矩阵的初始值. Opt=CalcAll 在优化的每一步都计算力矩阵.这是非常昂贵的计算方法,只在非常极端的条件下使用. 有时候,优化往往只需要更多的次数就可以达到好的结果,这可以通过设置MaxCycle来实现.如果在优化中保存了Checkpoint文件,那么使用Opt=Restart可以继续所进行的优化.当优化没有达到效果的时候,不要盲目的加大优化次数.这是注意观察每一步优化的区别,寻找没有得到优化结果的原因,判断体系是否收敛,如果体系能量有越来越小的趋势,那么增加优化次数是可能得到结果的,如果体系能量变化没有什么规律,或者,离最小点越来越远,那么就要改变优化的方法. (7) 频率分析的计算要采用能量对原子位置的二阶导数.HF方法,密度泛函方法(如B3LYP),二阶Moller-Plesset方法(MP2)和CASSCF方法(CASSCF)都可以提供解析二阶导数.对于其他方法,可以提供数值二阶导数. 一般的,对于HF方法,采用计算的频率乘以矫正因子, 方法频率矫正因子零点能矫正因子 HF/3-21G HF/6-31G(d) MP2(Full)/6-31G(d) MP2(FC)/6-31G(d) SVWN/6-31G(d)
高中化学常见题型解法归纳之欧阳文创编
化学常见题型的一般处理 方法 1、有关N A的计算 （1）涉及22.4的换算应注意“标况”“气体”两个条件，不涉及22.4的气体问题的可在任意条件下进行换算，标况下有些物质不是气态（水，溴，SO3，碳4以上的有机物等）； （2）关于原子数、质子数、中子数、电子数、共价键数（共用电子对数）的求算注意对象的转化要正确，出现18O、13C之类的同位素对质量数和中子数均有影响， NaHSO4晶体中阴阳离子为1：1 ，NaHSO4溶液，Na2O2中阴阳离子为1：2，；氧化还原反应转移电子数的求算注意与涉及物质的系数对应； （3）涉及存在可逆反应、弱电解质电离、水解、胶体微粒物质的量的计算，其数值无法求
算，要比算得值小； （4）混合物的问题，可将其作为单一物质算两次，若数值相同，则可求；若两次数值不同，则无法求算。 2、离子方程式常见错误 （1）原子不守恒或电荷不守恒；（2）该拆的没拆（例HI、浓硝酸、浓盐酸）或相反； （3）忽略氧化还原反应的发生（氧化性离子：MnO4－、NO3－、ClO－、Fe3＋等，还原性离子：S2－、SO32－、I－、Fe2＋等）或漏掉多个反应中的一个（NH4HCO3与NaOH等）； （4）少量、过量问题（一定涉及两个离子反应。若同步进行，注意少量物质定为1；若又先后顺序，注意强者优先）。 3、离子共存问题 （1）注意题干的说法，如：无色溶液、由水电离出的H＋为10—12、与Al反应放氢气（若为酸性不能存在NO3—）、酸性（碱性）溶液、一定（可
能）共存的是； （2）离子不共存的条件：离子间反应生产沉淀、气体、弱电解质或发生氧化还原、络合反应（Fe3＋与SCN—）及双水解（Al3＋、Fe3＋与CO32—、HCO3—、S2—、[Al(OH)4]—）； （3）多数阳离子在酸性条件下共存，多数阴离子在碱性条件下共存，即离子反应多发生于阴阳离子间，同电性离子一般共存。 4、化学平衡问题 （1）三段式的求算：为避免体积变化的影响，列三段式最好用物质的量。反应速率用反应浓度，平衡常数用平衡时浓度，平衡转化率用物质的量，单位一定要写对； （2）平衡移动问题：条件改变→平衡移动→条 （原因）（方向）（结果） 件改变 要弄清题中的条件改变是平衡移动的原因还是结果，从而正确判断平衡移动方向。 用平衡移动原理解释现象的论述题也从“原因”