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篇(1)

【論文關(guān)鍵詞】電子技術(shù)；理論與應(yīng)用；近似計(jì)算；靜態(tài)分析

【論文摘要】本文首先探討了近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問題，其次分析了納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊，最后電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的研究。因此，本文具有深刻的理論意義和廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

一、近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用

在電子技術(shù)中應(yīng)運(yùn)中，近似計(jì)算貫穿其始終。然而，沒有近似計(jì)算是不可想象的。而精確計(jì)算在電子技術(shù)中往往行不通，也沒有其必要。盡管近似計(jì)算會引入一定的誤差，但這個誤差控制得好，不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆眨貏e是如何應(yīng)用近似計(jì)算。

在工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析，就必須求出三極管的基電壓，必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣，我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過程及結(jié)論。

二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題

由于納米器件的特征尺寸處于納米量級，因此，其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同，理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問題需要解決，如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此，納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工

要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度，最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中，不同層通常是由不同勢能的半導(dǎo)體材料制成的，構(gòu)建成納米尺度的量子勢阱，這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。

（2）分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線，但把這些元件組裝成一個可以運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上；另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管，PurdueUniversity等研究機(jī)構(gòu)在這個方向上取得了可喜的進(jìn)展，但該技術(shù)何時(shí)能夠走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用，仍無法斷言。

（3）超高密度量子效應(yīng)存儲器

超高密度存儲量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來納米計(jì)算機(jī)的主要部件，它可以為具備快速存取能力但沒有可動機(jī)械部件的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是，有了制造納米電子邏輯器件的能力后，如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應(yīng)存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。

（4）納米計(jì)算機(jī)的“互連問題”

一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計(jì)算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局，而整體結(jié)構(gòu)問題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說，就是計(jì)算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問題。納米計(jì)算機(jī)要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi)，并極快地使用和產(chǎn)生信息，需要有特殊的結(jié)構(gòu)來控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的諸多元件，而納米計(jì)算元件之間、計(jì)算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的微型化而言，由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”，這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制，連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此，納米計(jì)算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。

（5）納米/分子電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)、性能分析模擬環(huán)境

當(dāng)前，分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計(jì)算、計(jì)算機(jī)并行技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展，利用這些技術(shù)建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)與性能分析的模擬虛擬環(huán)境，并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗(yàn)已成為可能。但由于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問題，目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。

三、交互式電子技術(shù)手冊

交互式電子技術(shù)手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段，根據(jù)美國國防部的定義：加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術(shù)手冊、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術(shù)手冊和集成電子技術(shù)手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊并不存在，大多數(shù)電子技術(shù)手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是，各類電子技術(shù)手冊雖然代表不同的發(fā)展階段，但是各有優(yōu)點(diǎn)，較低級別的電子技術(shù)手冊目前仍然有著各自的應(yīng)用價(jià)值。由于類以上的電子技術(shù)手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。簡單的說，電子技術(shù)手冊就是技術(shù)手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便，數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式，電子技術(shù)手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進(jìn)行的。

四、電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

時(shí)間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù)，可由時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn)，兩者可共用的一個基準(zhǔn)。

篇(2)

要】本篇主要是因?yàn)槿藗儗^對論的認(rèn)識局限在理論方面，更多人認(rèn)為太過于哲理，與現(xiàn)代物理的聯(lián)系不是太密切。加上我們一直認(rèn)為只有公式才是人們認(rèn)識物理的工具，所以本篇通過對單擺和簡諧振動中的共振現(xiàn)象以及光電效應(yīng)，還有其他物理現(xiàn)象的研究，重新完善物理學(xué)上的一些認(rèn)識，列出來一些公式讓大家更好的認(rèn)識絕對論中的一些原則。同時(shí)希望通過這篇論文讓更多的人們更好的來認(rèn)識這個物質(zhì)世界。

【關(guān)鍵詞】簡諧振動；洛倫茨變換；單擺周期；共振現(xiàn)象；波動函數(shù)值方程式；物質(zhì)場的質(zhì)量

單擺是初中以及高中物理教學(xué)中的一個重要實(shí)驗(yàn)，它揭示了一個重要的規(guī)律：單擺的等時(shí)性，即在擺角很小的情況下（＜10度），忽咯空氣阻力等外部因素。在遵守胡克定律的范圍之下，單擺的周期只與擺長（L）及擺球所處的位置的重力加速度（G）有關(guān)。單擺的周期公式：T=2∏√L/G。這是加利洛在小時(shí)候根據(jù)燈的晃動逐漸等到的規(guī)律；單擺的等時(shí)性。并制作了時(shí)鐘。

愛因斯坦說他最大的錯誤是引進(jìn)了宇宙常數(shù)，其實(shí)那是小問題。他的二個更大的錯誤：1.他認(rèn)為時(shí)間可以倒流；2.他把光速當(dāng)成宇宙的限速而且把它當(dāng)成相對論的基礎(chǔ)。

說一下愛因斯坦的理論依據(jù)，那就是著名的洛倫茨變換。利用這個變換可以解釋運(yùn)動物體的時(shí)間和尺寸變化了。我們看一下他的公式和推導(dǎo)過程；　狹義相對論中關(guān)于不同慣性系之間物理事件時(shí)空坐標(biāo)變換的基本關(guān)系式。設(shè)兩個慣性系為S系和S′系，它們相應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)軸彼此平行，S′系相對于S系沿x方向運(yùn)動，速度為v，且當(dāng)t=t′=0時(shí)，S′系與S系的坐標(biāo)原點(diǎn)重合，則事件在這兩個慣性系的時(shí)空坐標(biāo)之間的洛倫茲變換為　x′=γ（x－vt），y′=y，z′=z，t′=γ（t－vx/（c*c）），式中γ=（1－v2/c2）^-1/2；c為真空中的光速。不同慣性系中的物理定律必須在洛倫茲變換下保持形式不變。

在相對論以前，H.A.洛倫茲從存在絕對靜止以太的觀念出發(fā)，考慮物體運(yùn)動發(fā)生收縮的物質(zhì)過程得出洛倫茲變換　。在洛倫茲理論中，變換所引入的量僅僅看作是數(shù)學(xué)上的輔助手段，并不包含相對論的時(shí)空觀。愛因斯坦與洛倫茲不同，以觀察到的事實(shí)為依據(jù)，立足于兩條基本原理：相對性原理和光速不變原理，著眼于修改運(yùn)動、時(shí)間、空間等基本概念，重新導(dǎo)出洛倫茲變換，并賦予洛倫茲變換嶄新的物理內(nèi)容。在狹義相對論中，洛倫茲變換是最基本的關(guān)系式，狹義相對論的運(yùn)動學(xué)結(jié)論和時(shí)空性質(zhì)，如同時(shí)性的相對性、長度收縮、時(shí)間延緩、速度變換公式、相對論多普勒效應(yīng)等都可以從洛倫茲變換中直接得出

大家看二個問題：1.相對性原理即S與S’二個慣性系等價(jià)，而且各慣性系內(nèi)各點(diǎn)也等價(jià)。這是一個錯誤的假設(shè)，因?yàn)樵诳臻g中S與S’不等價(jià)，各點(diǎn)也不會等價(jià)。（當(dāng)然，在后來的廣義相對論中他又說因?yàn)闀r(shí)空彎曲，各點(diǎn)不能等價(jià)，前后相左）；2.光速不變　以光速不變確定常數(shù)γ，如果物質(zhì)運(yùn)動超過光速，物質(zhì)就不存在了。也就是限定物質(zhì)的運(yùn)動不能超過光速，我無語。可憐的愛因斯坦。

可是測量我們做過的許多實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)在運(yùn)動時(shí)：時(shí)間在測量上真的改變了，尺子也真的變短了。好像時(shí)間真的可以倒流，物質(zhì)運(yùn)動時(shí)特別高速運(yùn)動時(shí)，時(shí)間真的變化了。

我來和大家解釋一下吧：不是時(shí)間變化了，而是時(shí)鐘真的變化了。因?yàn)闀r(shí)鐘變化了，所以所有的洛倫茨變換中時(shí)間變換應(yīng)該看成時(shí)鐘變化。時(shí)鐘的運(yùn)動是有規(guī)律的，當(dāng)你改變它的一些因素，它就發(fā)生變化。單擺的T=2∏√L/G，當(dāng)L變化時(shí)T變化，當(dāng)G變化時(shí)T也變化的。所以這一個時(shí)鐘在運(yùn)動時(shí)，和靜止時(shí)周期T是不同的。你想已經(jīng)變化了的時(shí)鐘，你如何測出不變的結(jié)果。你的一秒已經(jīng)變成人家的一年，你還當(dāng)成時(shí)間可以改變，時(shí)空可以倒流了。二個坐標(biāo)系也是如此道理，已經(jīng)變化了，你還說可以等價(jià)，時(shí)空只好變化了。這是愛因斯坦的悲哀。時(shí)空里的物質(zhì)變化了，當(dāng)成時(shí)空變化。時(shí)間不會變，空間也不會變，但是這里面的物質(zhì)可以發(fā)生改變，而且可以任意變化。

愛因斯坦認(rèn)為不需要引力，但他用G（重力加速度）。我是根本不存在萬有引力，但我也用G。不同的是我的G是物質(zhì)場之間的一個相互作用，由整體到局部，由微觀到宏觀，物質(zhì)場之間的一個作用（下面會詳細(xì)說明這一原理）。所以在慣性系內(nèi)的各點(diǎn)作用也不會相同，任一點(diǎn)都不會相同。為什么說的那么復(fù)雜呢？我也不想，可是我們這世界就是這么：在任一點(diǎn)上并不等價(jià)。所有的物質(zhì)都按照自己的規(guī)律運(yùn)行著，在任一點(diǎn)上都有不同的量子運(yùn)行方式。所以我們研究物質(zhì)運(yùn)動一定看什么環(huán)境，什么地點(diǎn)，以及物質(zhì)的量子運(yùn)行方式。否則，我們得不到正確的解釋。

當(dāng)物質(zhì)從S運(yùn)動到S’點(diǎn)對于觀測者而言時(shí)鐘的T（周期）不同的，時(shí)鐘可以變快也可以變化慢。這一點(diǎn)我們可以做試驗(yàn)的，而且我們有太多的時(shí)鐘或者羅盤失靈的情況了。在遵守胡克定律的范圍之內(nèi)時(shí)鐘麼名奇妙的變化，因?yàn)椤蘈/G變化了，變化的越大，他的反應(yīng)就越大，這是時(shí)鐘變化的原因。我們再說一下尺子為什么變短。

上世紀(jì)，愛因斯坦和玻爾的論戰(zhàn)持續(xù)了幾十年，直到他們都去世也沒有結(jié)束。他們的爭論，玻爾一直占了上風(fēng)。為此阿斯派特做了一系列著名的實(shí)驗(yàn)，阿斯派特的實(shí)驗(yàn)詳細(xì)地證明了量子理論的正確性。當(dāng)然，還有爭議，但是人們開始相信這個世界是有量子組成的了。運(yùn)動的尺子的確可能變短，但是也有可能變長。先不要爭論，我給大家來認(rèn)真的分析一下：尺子是不是由量子組成的？一個尺子是不是可以分成無數(shù)的小尺子？一個小尺子是不是可以看成一個量子？如果這些都可以的話：一個尺子是不是可以看成是大量的量子在運(yùn)動，就是說L=∑DL。如果我們只給尺子一個方向的力，尺子只有一個方向的運(yùn)動時(shí)，那么在胡克定律的范圍之內(nèi)，所有量子尺子會壓縮尺寸，尺子會變短。

但是我今天給大家設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，讓運(yùn)動的尺子變長（這是相對論無法解釋的）。高速來拉動尺子，并且在尺子的后面加一個物體并和尺子同時(shí)運(yùn)動，但是只拉尺子。如果這樣實(shí)驗(yàn)的話，我告訴大家：尺子會變長。因?yàn)樗械男〕咦釉诶Φ淖饔孟吕L了，那么反應(yīng)到全部，尺子馬上變長。當(dāng)然大家可能會笑的：我的絕對論，里面什么樣外面什么樣；大的什么樣，小的什么樣。其實(shí)，這篇論文也是要把絕對論的原則給大家解釋清楚的，免得大家認(rèn)為我是在說哲理。愛因斯坦真的不知道這個世界是有量子來組成的，也不知道所有的量子都有自己的運(yùn)行方式；更不知道所有的量子運(yùn)行方式只能在一定的范圍存在，超過這個范圍量子運(yùn)行方式就會改變。

我們再說一個現(xiàn)象：拉箱子。一下不動，二下不動，那么三下就可以拉動；推物體也是一樣原理。大家一定聽過這么一件事：一個人用小錘擊打大塊鐵的事，他打了一二個小時(shí)上萬次。當(dāng)然，他也一定要按照一定規(guī)律才可以實(shí)現(xiàn)，如果亂來那就永遠(yuǎn)不會實(shí)現(xiàn)的。如果用牛頓的F=ma來看，這永遠(yuǎn)不會動。力不在了就沒有作用力了，再打也是白搭，如何打也是白搭。再說一個畫外話：任何人不準(zhǔn)說我沒有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。我的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)就是生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，無窮無盡。不需要精密的儀器，我也能完成最高級的實(shí)驗(yàn)。水滴穿石，已經(jīng)幾千萬年了，比那個實(shí)驗(yàn)室都準(zhǔn)確。綠豆只煮難爛，大鐘不擊自鳴，還要我再舉例嗎？

物質(zhì)的運(yùn)動是有小的物質(zhì)運(yùn)動來完成的，大物質(zhì)是有小物質(zhì)組成的，物質(zhì)的運(yùn)動是所有的量子共同完成的。我們擊打一次，物質(zhì)不動但是有一部分量子動了，但是大多量子沒動它也動不了。當(dāng)越來越多的量子，最后當(dāng)所有的量子動了，那么物質(zhì)的整體也就動了。牛頓力學(xué)的物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律太硬性了，所以在處理微觀粒子上不是太理想。既然今天我們認(rèn)可物質(zhì)是量子來組成的，那么我們在研究物質(zhì)運(yùn)動時(shí)就要從量子說起，那我們就要用到統(tǒng)計(jì)學(xué)∑，研究物質(zhì)就要用到高等數(shù)學(xué)微積分原理。其實(shí)這正是量子力學(xué)的魅力：把大的變小，有小成大

我一直不用太多方程式，是因?yàn)檫@世界是真實(shí)的生命，無時(shí)無刻不在運(yùn)動。但方程式是計(jì)算工具，在一定程度上使用是完全有必要的，方程式是人們認(rèn)識世界的一個依據(jù)。我在這里列幾個力學(xué)方程式供大家研究認(rèn)證，同時(shí)與經(jīng)典力學(xué)比較一下，重新理解物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律。

1　F=ma變換式：F∑F，F(xiàn)∫DF，∫df=ma，ma∫dma，ma∑dma。（這里M是物質(zhì)場的質(zhì)量特性，以下雷同）。

2　W=FS　變化式：W=∫DFS，F(xiàn)S∑FS，S∫DS，F(xiàn)∫DF

3　P=MV　變換式：P=∫DMV，P∑P，依次類推把經(jīng)典力學(xué)的公式建在大量的量子運(yùn)動的基礎(chǔ)上去研究。物質(zhì)的運(yùn)動是在量子運(yùn)動的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，物質(zhì)運(yùn)動不是連續(xù)的，但是是有規(guī)律的。

愛因斯坦的E=mc2，其實(shí)錯到天邊了。不是我不給他留面子，我也知道人們會說原子彈如何如何。我只說一句：原子彈釋放的能量一定大于E=MC2。人們沒有把所有能量計(jì)算在內(nèi)，只是估算罷了。如果還有人不服，我再提醒一句：真空不空。水變成冰釋放能量了，為什么質(zhì)量沒減少（當(dāng)然也會有變化，但不是E=mc2，那是質(zhì)量特性的波動函數(shù)變化）。

物質(zhì)釋放的能量與質(zhì)量的關(guān)系并不大，也不能說沒有關(guān)系。一斤木材和一百斤木材如果燃燒，的確不同。但是那是質(zhì)變，我這里主要說量變（量子運(yùn)行方式的改變）。在上篇中我說一個瓶子可以裝下一個恒星的能量，那么在這篇我更近一步：一個量子就可以擁有一個恒星的力量。說一句讓人吃驚的話，我們每個人的身體都可以擁有十個太陽的能量。大家想想物質(zhì)有多大的能量或能釋放多大的能量根本是不是取決于物質(zhì)的量子運(yùn)行方式？，結(jié)合一下傳統(tǒng)的質(zhì)量概念，我們還是使用物質(zhì)場的概念來理解吧。

木材和鋼鐵以及石頭這些物質(zhì)從量子上看組成可以說是相同的，都是質(zhì)子，中子，電子等等組成的。（這一點(diǎn)如果有人和我爭論的話，我沒時(shí)間）但是量子運(yùn)行方式的不同造成了我們看到的截然不同的物質(zhì)。大家高興嗎？因?yàn)檫@才是真正的物理理論，這才是真正解釋物質(zhì)和物質(zhì)運(yùn)動的原理。這世界是由量子來組成的，所有的量子都有自己的運(yùn)行方式。這是經(jīng)得起考驗(yàn)的真理，我們做實(shí)驗(yàn)吧。

再列一個公式；波動函數(shù)方程式H=E∝KC。H：波動函數(shù)值

E：能量（包括物質(zhì)內(nèi)部和外加能量）　K：系數(shù)

C：物質(zhì)場（包括物質(zhì)場的質(zhì)量特性以及物質(zhì)場的一定范圍內(nèi)的量子運(yùn)行方式）。上篇論文沒列這個方程式，是因?yàn)榇蠹覍α孔舆\(yùn)行方式的認(rèn)識不是太深刻。我從來不大包大攬，量子運(yùn)行方式的不同，物質(zhì)和物質(zhì)運(yùn)動完全不同。

時(shí)間永遠(yuǎn)不會倒流，只會不停的向前走，即使我們運(yùn)行的比光速快一萬倍，我們依然不停的衰老。所以我們都要珍惜生命，愛惜時(shí)間。愛因斯坦把光速限為宇宙的最高速，基礎(chǔ)不對，結(jié)果還用說嗎？對相對論我再也不想說什么了。現(xiàn)在全世界都知道相對論不對了，那大家就嘗試一下理解我的論文吧。我們要肯定愛因斯坦是一個真正的科學(xué)家，因?yàn)樗θL試了一種認(rèn)識世界的方法，而且愛因斯坦一直是一個誠實(shí)謙虛的人，不像我如此的肆無忌憚，口無遮攔。

空氣動力學(xué)的原理和我們用石頭在水面上打水漂難道不是一樣嗎？我們沒發(fā)明飛機(jī)時(shí)，古人就已經(jīng)在打水漂了。認(rèn)識世界不一定需要我們的精密儀器，但我不是反對使用精密儀器，只是說一種思維方法。所有的物理定律應(yīng)該是相通的，我們再來看看光電效應(yīng)現(xiàn)象吧。

其實(shí)，這是愛因斯坦的一個認(rèn)識的局限：光電效應(yīng)方程式E=hv。E：光子能量　h：普朗克常量　v。：光子的頻率。E=hv-W。（W。=hv。）

不一一解釋了。愛因斯坦的光子說很好的，我不明白后來他為什么限定光速。光不是連續(xù)的，也是量子組成的，光的確以量子的形式存在的。我現(xiàn)在更進(jìn)一步，把這個方程式和牛頓力學(xué)連起來：E=hv-W。=1/2MV2（M：電子的質(zhì)量特性）。大家看這個方程式，是不是太眼熟了。大笑吧，親愛的朋友，因?yàn)槟愫芸炀涂梢缘玫奖裙馑倏斓奈镔|(zhì)了；馬上你就可以看到光速不過是一個普通的掉渣的速度了。狂舞吧，我的讀者，你已經(jīng)開始認(rèn)識這個世界不過是一粒微塵了，一點(diǎn)都不神秘。時(shí)間和空間都不過是一個測量工具，量子的運(yùn)行方式才是物質(zhì)的源頭。

M物質(zhì)場的質(zhì)量特性。這里給大家說光子是一個物質(zhì)場。既然物質(zhì)場存在質(zhì)量特性，那么光子就可能存在質(zhì)量特性，那么電子也會存在質(zhì)量特性。所以提高h(yuǎn)v。（入射光的頻率）發(fā)射出來的電子就會加速，如果同一類電子的質(zhì)量特性相差不大，我們近似相等。那么當(dāng)hv。足夠，發(fā)射電子的速度就可以輕松超過光速。所有的宏觀和微觀理論就可以完美統(tǒng)一了，它們原來可以使用相同的方程式，我的讀者不應(yīng)該高興嗎？

篇(3)

論文 關(guān)鍵字：光量子　傳播寬度　偏轉(zhuǎn)　半波損失　光程

論文摘要：1947年goos和hä·nchen兩位物 理學(xué) 家發(fā)現(xiàn)：光束在兩種介質(zhì)界面上發(fā)生全反射時(shí)，反射點(diǎn)相對于入射點(diǎn)在相位上有一突變，而反射光線相對于入射光線在空間上有一段距離。這一現(xiàn)象稱為：古斯--漢申位移（goos--hanchen shift）。另外，光束在兩種界面上發(fā)生全反射時(shí)，入射波的能量不是在界面處立即反射的，而是穿透到另一介質(zhì)一定深度后逐漸反射的，而且在此深度內(nèi)能量流還沿界面切向傳播了一個波長數(shù)量級的距離。人們把這樣一種波稱為隱失波。再次，掠入射時(shí)，光從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)時(shí)反射光有半波損失，從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)時(shí)反射光無半波損失，在任何情況下透射光都沒有半波損失。以上各種現(xiàn)象表明對于光量子仍有一些性質(zhì)不為我們所掌握。

如果我們拋棄了光量子的沒有形狀的觀點(diǎn)而認(rèn)為光量子在傳播過程中始終存在寬度（此寬度不同于振幅，對于同頻率的光量子是一個定值，并且光量子的寬度可以互相疊加），就能很好的理解以上這些現(xiàn)象。按照這種假設(shè)，光從光源發(fā)出后，每個光量子在均勻的各向同性介質(zhì)中傳播時(shí)的路徑就不能簡單的看作一條直線或一列波，而是時(shí)刻保持一定寬度的‘波帶’的直線傳播過程。下面我將敘述一下我的假設(shè)性觀點(diǎn)，援引并解釋一下能用此觀點(diǎn)解釋的一些事實(shí)，我希望我的這個觀念對一些研究工作者在他們的研究中或許會顯得有用。

1 用惠更斯原理論證光的反射定律和折射定律時(shí)需要的條件和忽略的事實(shí)

我們首先通過惠更斯原理論證光的反射定律和折射定律。

如圖1所示，設(shè)想有一束平行光線（平行波）以入射角 由介質(zhì)1射向它與介質(zhì)2的界面上，其邊緣光線1到達(dá) 點(diǎn)。作通過 點(diǎn)的波面，它與所有的入射光線垂直。光線1到達(dá) 點(diǎn)的同時(shí)，光線2、3、···、n到達(dá)此波面上的點(diǎn) 、 、···、 點(diǎn)。設(shè)光在介質(zhì)1中的速度為 ，則光線2、3、···、n分別要經(jīng)過一段時(shí)間 、 、···、 后才能到達(dá)分界面 、 、···、 各點(diǎn)，每條光線到達(dá)分界面上時(shí)都同時(shí)發(fā)射兩個次波，一個是向介質(zhì)1內(nèi)發(fā)射的反

圖1

射次波，另一個是向介質(zhì)2內(nèi)發(fā)射的透射次波。設(shè)光在介質(zhì)2內(nèi)速度為 ,在第n條光線到達(dá) 的同時(shí)，由 點(diǎn)發(fā)射的反射次波面和透射次波面分別是半徑為 和 的半球面。在此同時(shí)，光線2、3、···傳播到 、 、···各點(diǎn)后發(fā)出的反射次波面的半徑分別為 、 、···，而透射次波面的半徑為 、 、···。這些次波面一個比一個小，直到 處縮成一個點(diǎn)。根據(jù)惠更斯原理，這些總擾動波面是這些次波面的包絡(luò)面。不難證明反射次波和透射次波的包絡(luò)面都是通過 的平面。設(shè)反射次波總擾動的波面與各次波面相切于 、 、 、···各點(diǎn)，而透射次波總擾動的波面與各次波面相切于 、 、 、···各點(diǎn)，聯(lián)接次波源和切點(diǎn)，既得到總擾動的波線，亦即， 、 、 、···為反射光線， 、 、 、···為折射光線。

由于 ，直角三角形 和 全同，因而 = ，由圖1不難看出， =入射角 ， =反射角 ，故得到

這樣便導(dǎo)出了反射定律。由圖1還可以看出 =折射角 ，因此

 

此外 ，于是

.

由此可見，入射角與折射角正玄之比為一常數(shù)，這樣我們便通過惠更斯原理導(dǎo)出了折射定律。

用惠更斯原理論證光的反射定律和折射定律是以1、2、3、···、n條平行光線為研究對象，這就是論證需要的條件。如果不以多條平行光線為研究對象，而只給定一個光量子，比如此量子沿光線1傳播，以上論證中將無法確定 點(diǎn)和 點(diǎn)的位置，就不能確定次波的總擾動波線，就無法確定反射光線和折射光線，再用惠更斯原理來解釋這一個光量子在界面處的反射定律和折射定律，將顯得無從下手。

所以說，用惠更斯原理論證光的反射定律和折射定律至少需要兩個或兩個以上的光量子，這就是用惠更斯原理解釋光的反射定律和折射定律時(shí)需要的條件。

另外如果考慮到古斯--漢申位移和半波損失，用惠更斯原理作出的光的反射光線將不是光的實(shí)際路線，而是反射光線的平行光線，雖然不影響論證光的反射定律，但是這也確實(shí)是它忽略的一個事實(shí)。

2用光量子的傳播寬度解釋光的折射定律

如果假設(shè)光量子在傳播過程中始終保持一定的寬度（此寬度不同于振幅，且不隨電場振動而變動），此寬度遠(yuǎn)大于原子直徑，并且光量子傳播過程中的每個邊緣都平行等光程且能體現(xiàn)光量子在介質(zhì)中傳播的所有特性，那么折射定律就可以做如下論證：

如圖2設(shè)想有一個光量子（任意的一個）以入射角 ，由介質(zhì)1射向它與介質(zhì)2的分界面上，光量子邊緣1到達(dá)介質(zhì)分界面上 ，同時(shí)邊緣2到達(dá) ，聯(lián)接 ，則 即為光量子的傳播寬度且 垂直邊緣1和邊緣2，設(shè)光在介質(zhì)1中速度 大于光在介質(zhì)2中速度 ，當(dāng)光量子邊緣1由 進(jìn)入介質(zhì)2后速度突變?yōu)?，邊緣2速度仍為 ，由于光量子傳播寬度的邊緣必須保持同等光程，于是光量子傳播方向向法線方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)邊緣2經(jīng)過時(shí)間 到達(dá)介質(zhì)分

圖2

界面上 時(shí)邊緣1到達(dá) ，又因?yàn)檫吘?速度 和邊緣1速度 之比為定值且光量子寬度不變，所以邊緣1的路徑 和邊緣2的路徑 是以 延長線上某點(diǎn) 為圓心的同心圓弧，且同等圓心角，所以 延長線定過圓心 。邊緣2經(jīng)過 后進(jìn)入介質(zhì)2速度突變?yōu)?，與邊緣1變?yōu)橥伲饬孔觽鞑シ较虿辉倨D(zhuǎn)，邊緣1和邊緣2分別沿 、 上 、 點(diǎn)的切線方向傳播，可以看出光量子完全進(jìn)入介質(zhì)2后邊緣1和邊緣2依然平行。設(shè)邊緣1在介質(zhì)2內(nèi)以后的路徑上有一點(diǎn) ，我們過 點(diǎn)向下作法線的平行線并取這條線上 下方一點(diǎn) ，則 垂直于介質(zhì)分界面，且 為光量子的折射角，設(shè)為 ，再過 作分界面的垂線交與分界面于點(diǎn) 。

在圖2中不難證明： 和

又有

于是

，

由于相等圓心角的同心圓弧半徑之比等于弧長之比，又得到

于是我們得到

由此可見，對于任意一光量子的入射角與折射角的正玄之比為一常數(shù)，這樣我們便通過光量子寬度的假設(shè)用一個光量子導(dǎo)出了光的折射定律。

3在光的全反射現(xiàn)象中用光量子傳播寬度解釋

古斯--漢申位移、隱失波以及光的反射定律和折射定律光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角增大至某一數(shù)值時(shí)，折射光線消失，光線全部反射，這種現(xiàn)象稱為全反射，此時(shí)的入射角度稱為全反射臨界角。

如圖3，設(shè)想有一光量子以全反射臨界角 入射，由介質(zhì)2射向它與介質(zhì)1的分界面上，設(shè)光在介質(zhì)1中的速度 大于光在介質(zhì)2中速度 ，當(dāng)光量子邊緣1到達(dá)介質(zhì)分界面上 時(shí)，邊緣2到達(dá) ，聯(lián)接 ，則 即為光量子的傳播寬度且 垂直于邊緣1和邊緣2，當(dāng)邊緣1通過 進(jìn)入介質(zhì)1后速度突變?yōu)?，邊緣2速度仍為 ，由于光量子傳播寬度的邊緣必須保持同等光程，于是光量子傳

圖3

播發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)邊緣2經(jīng)過時(shí)間 到達(dá)分界面 時(shí)，光量子邊緣1到達(dá) ，因?yàn)檫吘?速度和邊緣2速度 之比為定值且光量子寬度不變，所以 、 是以 延長線上某點(diǎn) 為圓心的同心圓弧，又由于 為全反射臨界角，所以此時(shí) 恰好與分界面相切與 點(diǎn)，也就是說此時(shí)光量子邊緣1與邊緣2傳播方向都與分界面平行。此后光量子的傳播可能發(fā)生兩種情況：

1、發(fā)生反射，反射光線發(fā)位移

如果邊緣2速度沒有發(fā)生突變，就是說邊緣2恰好與分界面相切于介質(zhì)2的界面上一點(diǎn) ，則光量子傳播就會繼續(xù)偏轉(zhuǎn)，當(dāng)邊緣1經(jīng)過時(shí)間 到達(dá)分界面上一點(diǎn) 時(shí)，邊緣2到達(dá) ，邊緣1經(jīng)過 點(diǎn)后重新回到介質(zhì)2，速度又突變?yōu)?，與邊緣2同速，光量子傳播方向不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榇饲斑吘?速度 和邊緣2速度 之比為定值且光量子寬度不變，所以 、 同樣是以 為圓心的同心圓弧，此后光量子的邊緣1和邊緣2分別沿著 、 上 、 點(diǎn)的切線方向直線傳播。此后的光量子路徑就相當(dāng)于入射光線的反射光線路徑，由此我們可以看到反射光線相對于入射光線發(fā)生了從 到 的位移，并找出了發(fā)生位移的原因，通過光量子寬度的假設(shè)我們還可以求出位移 的長度。

如圖3不難看出 、 同圓， 、 同圓，我們再設(shè)光量子傳播寬度為 。

由相等圓心角的同心圓弧半徑之比等于弧長之比，得到

不難看出 垂直界面于 點(diǎn)，于是有

又有

由以上三式我們得到

不難看出

所以在光以全反射臨界角入射并發(fā)生全反射時(shí)發(fā)生的位移長度為

    此位移或許就是我們所說的古斯—漢申位移，如果是這樣我們便能通過光量子傳播寬度的假設(shè)在光的全反射現(xiàn)象中解釋發(fā)生古斯--漢申位移的原因并求出位移的長度。

2、發(fā)生折射，折射光線急劇衰減

如果此時(shí)邊緣2的速度發(fā)生突變，就是說邊緣2與分界面恰好切于介質(zhì)1界面上一點(diǎn) 時(shí)，邊緣2速度突變?yōu)?，與邊緣1同速，則光量子傳播不再偏轉(zhuǎn)，邊緣1和邊緣2分別沿 、 在 、 點(diǎn)的切線方向傳播，且分別為折射光的兩個邊，而此時(shí)兩切線剛好平行于分界面，所以折射光平行于分界面，所以此時(shí)折射角為 。一般來說我們做實(shí)驗(yàn)所用的介質(zhì)1與介質(zhì)2的分界面不可能是一個嚴(yán)格的平面（這里嚴(yán)格是絕對的意思），所以邊緣2沿介質(zhì)1的分界面表面?zhèn)鞑r(shí)一旦遇見分界面的凹點(diǎn)時(shí)就會再次進(jìn)入介質(zhì)2，速度突變?yōu)?，使光量子的傳播再次發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使光量子再次進(jìn)入介質(zhì)2傳播，折射光強(qiáng)度就會急劇衰減，但是由于凹點(diǎn)的位置及大小的隨機(jī)性較大，所以再次進(jìn)入介質(zhì)2的光很難再進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

這里的折射光也許就是我們所說的隱失波，此時(shí)波的穿透深度可以用光量子的傳播寬度 來表示。

3、光的反射定律的論證

在圖3中，不難看出

于是我們就不難求出

即反射角等于入射角，這樣在光的全反射現(xiàn)象中我們用光量子傳播寬度的假設(shè)用一個光量子論證了光的反射定律。

4、光的折射定律的論證

由于折射角等于 ，所以折射角的正玄值為1

于是

由圖不難看出

又有

由相等圓心角的同心圓弧半徑之比等于弧長之比，得到

于是得到

即入射角與折射角的正玄之比為一常數(shù)，這樣我們又通過光量子寬度的假設(shè)在光的全反射現(xiàn)象中用一個光量子論證了光的折射定律。

5、關(guān)于在反射過程中的半波損失的解釋

1、掠入射時(shí)，光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)時(shí)反射光無半波損失的解釋。

在圖3中我們可以看到光量子邊緣1的實(shí)際路徑大于邊緣2的實(shí)際路徑，使得兩個邊緣出現(xiàn)路程差，但由于邊緣1的實(shí)際速度 大于邊緣2的實(shí)際速度 ，使得邊緣1從 傳播到 與邊緣2從 傳播到 用的時(shí)間相等，也就是說光量子的兩個邊緣雖然路程不等但是光程相等。這里需要指出：在此 論文 以前我們通常 計(jì)算 的幾何光程沒有考慮到光量子的傳播寬度，但是要考慮的到光量子的傳播寬度，這種計(jì)算方法有時(shí)就是不準(zhǔn)確的。光的實(shí)際光程要以光量子的遠(yuǎn)邊的光程來決定。在研究光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)時(shí)反射光時(shí)我們計(jì)算的幾何光程等于光邊緣2的光程也等于光的實(shí)際光程，然后再通過幾何光程計(jì)算預(yù)期的相位與觀測到的相位（也就是實(shí)際相位）相符，所以我們就說光的反射光沒有出現(xiàn)半波損失。

2、掠入射時(shí)，光從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)時(shí)反射光有半波損失的解釋。

如果在圖3中，介質(zhì)1的絕對折射率大于介質(zhì)2的絕對折射率，當(dāng)光掠入射時(shí)，由于光量子的兩邊緣速度的差異，光量子本應(yīng)該偏轉(zhuǎn)進(jìn)入介質(zhì)2，但是由于介質(zhì)2內(nèi)的一些性質(zhì)（我也不知道什么性質(zhì)）使得光并沒能進(jìn)入介質(zhì)2，反而被反射回介質(zhì)1。（這種情況很難理解。）但是在這種情況下假設(shè)了光量子的傳播寬度將比較好理解反射光的半波損失。在反射過程中光量子邊緣1的實(shí)際路徑大于邊緣2的實(shí)際路徑，兩邊緣出現(xiàn)路程差，由于邊緣1在介質(zhì)1中傳播速度突然變慢為 （這里是在介質(zhì)1的絕對折射率大于介質(zhì)2的絕對折射率的前提下的），但是如果邊緣2的速度不發(fā)生突變?nèi)詾?的話，的邊緣1和邊緣2將出現(xiàn)光程差，但是由于兩邊緣傳播的同時(shí)性，光程差將是不被允許的，這就意味這邊緣2必須降低到一個比 更低的速度 ，也許只有這樣該光量子才能不過被吸收，而是被反射。（不要問我為什么會這樣，其實(shí)這就跟光從光疏介質(zhì)入射到光密介質(zhì)沒發(fā)生折射而是發(fā)生反射一樣不好理解，或許是由于光量子的某些微觀結(jié)構(gòu)能夠識別介質(zhì)1的某些性質(zhì)而阻止了光量子的折射的發(fā)生，比如某一物體由于反射某一特定波長的光而呈現(xiàn)出特定顏色。）這樣以來，光的光程將變長并等于光邊緣1的實(shí)際光程，也等于變慢后的邊緣2的實(shí)際光程，但是大于我們通過以前的方法求得的幾何光程半個波長的時(shí)間。這時(shí)問題就出現(xiàn)了，由于我們求得的幾何光程小于光線的實(shí)際光程半個波長時(shí)間，然后再通過幾何光程計(jì)算預(yù)期的相位就會與觀測到的相位（就是實(shí)際相位）出現(xiàn)不符，但我們堅(jiān)信這種計(jì)算方法沒有錯誤，于是我們就把這種現(xiàn)象描述為光經(jīng)過反射后發(fā)生了相位躍變，同時(shí)反射光有半波損失。其實(shí)光并沒有發(fā)生波長損失，只是延遲了半個波長的時(shí)間。

3、任何情況下，透射光都沒有半波損失的解釋。

由圖1，光量子的光線邊緣1的實(shí)際路程小于邊緣2的實(shí)際路程，出現(xiàn)路程上的差異，但是邊緣2的實(shí)際速度 大于邊緣1的實(shí)際速度 ，使得邊緣2從 傳播到 所用時(shí)間與邊緣1從 傳播到 所用時(shí)間相等，就是說兩邊緣路程雖然不等但是光程相等，我們通過以前方法求得的幾何光程等于光線邊緣1的幾何光程，就等于光的實(shí)際光程，通過幾何光程計(jì)算預(yù)期的相位與觀測到的相位（就是實(shí)際相位）相符，所以我們就說透射光沒有半波損失。

如果我的見解是符合實(shí)際的，那么很多像以上援引的光學(xué)現(xiàn)象將都比較好理解，并希望這一觀點(diǎn)能給一些研究工作者帶來一些方便。

另外，關(guān)于質(zhì)量和能量如何扭曲時(shí)間的？

我認(rèn)為：引力場的擾動使時(shí)間流逝。

篇(4)

    一、近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用

    在電子技術(shù)中應(yīng)運(yùn)中,近似計(jì)算貫穿其始終。然而,沒有近似計(jì)算是不可想象的。而精確計(jì)算在電子技術(shù)中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計(jì)算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆?特別是如何應(yīng)用近似計(jì)算。

    在工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過程及結(jié)論。

    二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題

    由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此,納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

    (1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工

    要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢能的半導(dǎo)體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。

    (2)分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線,但把這些元件組裝成一個可以運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,Purdue University等研究機(jī)構(gòu)在這個方向上取得了可喜的進(jìn)展,但該技術(shù)何時(shí)能夠走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用,仍無法斷言。

    (3)超高密度量子效應(yīng)存儲器

    超高密度存儲量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來納米計(jì)算機(jī)的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機(jī)械部件的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應(yīng)存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。

    (4)納米計(jì)算機(jī)的“互連問題”

    一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計(jì)算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計(jì)算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問題。納米計(jì)算機(jī)要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的諸多元件,而納米計(jì)算元件之間、計(jì)算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此,納米計(jì)算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。

    (5)納米 / 分子電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)、性能分析模擬環(huán)境

    當(dāng)前,分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計(jì)算、計(jì)算機(jī)并行技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗(yàn)已成為可能。但由于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。

    三、交互式電子技術(shù)手冊

    交互式電子技術(shù)手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段,根據(jù)美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術(shù)手冊、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術(shù)手冊和集成電子技術(shù)手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點(diǎn),較低級別的電子技術(shù)手冊目前仍然有著各自的應(yīng)用價(jià)值。由于類以上的電子技術(shù)手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

    簡單的說,電子技術(shù)手冊就是技術(shù)手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進(jìn)行的。

    四、電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

    時(shí)間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù),可由時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn),兩者可共用的一個基準(zhǔn)。

篇(5)

本書匯集了2003年6月在墨西哥城舉行的“物理學(xué)中當(dāng)前所研究的問題”專題討論會上所做的特邀演講。這次會議是為了慶祝R?J埃利奧特教授75歲生日而舉辦的。R?J?埃利奧特爵士曾長期擔(dān)任牛津大學(xué)理論物理系主任。作為一位科學(xué)家，他對理論物理學(xué)的發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)。在數(shù)十年的時(shí)間內(nèi)，他發(fā)表了許多被引頻次很高的科學(xué)論文。本書中的演講都是由R?J埃利奧特爵士的研究助理、以前的學(xué)生、博士以及同事撰寫的。他們之中的許多人象R?J埃利奧特爵士本人一樣已經(jīng)是第一流的科學(xué)家。

本書對現(xiàn)代凝聚態(tài)物理學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的各個關(guān)鍵領(lǐng)域提供了一個非常及時(shí)與全面的綜述。書中19篇原創(chuàng)性質(zhì)的論文被分成了三個主要的領(lǐng)域，即無序與動態(tài)系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)與玻璃；電性質(zhì)與磁性質(zhì)。這些論文的作者中間就包括了像M?E?Fish-er，A?A?Maradudin，M?F?Thorpe，M?Balkansk，T?Fujiwara這樣著名的科學(xué)家。因此本書非常值得一讀。

本書的卷首是R?J埃利奧特教授的開幕式演講“物理學(xué)中的有序與無序”。其余的文章被分成了三個部分，共19章。第一部分無序與動態(tài)系統(tǒng)，包含第1-5章。1　對有趣但與愿望相違球面模型的反思；2　向量自旋玻璃的相位轉(zhuǎn)換；3　轉(zhuǎn)換、動態(tài)特性與無序從平衡到不平衡系統(tǒng)；4　3分量2維生長與競爭交互作用的混合；5　混沌邊緣玻璃狀的動態(tài)特性。第二部分結(jié)構(gòu)與玻璃，包含第6-12章。6　生命分子中的柔性；7　碳納米管的點(diǎn)陣動態(tài)特性；8　由于運(yùn)動約束的玻璃狀特性，從拓?fù)鋵W(xué)泡沫到巴加門；9　玻璃轉(zhuǎn)變與急驟冷卻效應(yīng)；10　介質(zhì)損耗作用及為玻璃形成中的馳豫尋求簡單的模型；11　圖靈模式構(gòu)成理論；12　雙八面癸基胺單分子層：非平衡相疇。第三部分電性質(zhì)與磁性質(zhì)，包括第13-19章。13　隨機(jī)粗糙金屬表面光反射二次諧波產(chǎn)生的多散射效應(yīng)；14　大規(guī)模電子結(jié)構(gòu)計(jì)算理論；15　對稱磁團(tuán)簇；16　維半導(dǎo)體量子線中的光學(xué)與費(fèi)米界異常；17　利用疇壁激發(fā)探測多分子層中的磁耦合；18　量子滲透問題中的電子狀態(tài)密度；19　熔化描述動力學(xué)作用構(gòu)建中的功率項(xiàng)。

本書可供從事凝聚態(tài)物理及統(tǒng)計(jì)物理的物理學(xué)家及研究生閱讀借鑒。

胡光華，高級軟件工程師

篇(6)

關(guān)鍵詞 青蒿素；定量構(gòu)效關(guān)系；多元線性回歸

中圖分類號 TQ463 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0214-02

近年來，隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算軟件日益成熟，利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件進(jìn)行輔助藥物設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為比較熱門的研究方向，這種趨勢在制藥業(yè)尤其明顯。計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)這門新興的邊緣學(xué)科已經(jīng)逐漸占領(lǐng)了藥物開發(fā)的制高點(diǎn)，主要原因是利用其具有明顯縮短研發(fā)人員開發(fā)藥物的時(shí)程，降低成本，藥性定向準(zhǔn)確等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，恰能解決以往開發(fā)新藥所遭遇的缺失。

青蒿素發(fā)現(xiàn)以來，人們進(jìn)行了大量的藥理學(xué)研究。結(jié)果表明青蒿素對瘧原蟲紅內(nèi)期有直接的殺傷作用，而對組織期無效。藥物化學(xué)工作者對青蒿素結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的修飾合成，但是方向不是很清晰，目前在臨床上應(yīng)用的比較普遍衍生物包括蒿甲醚、青蒿琥脂、二氫青蒿素、蒿乙醚。另外部分青蒿素類似物雖然體外活性較高，但是由于毒性較高，暫時(shí)無法開發(fā)成臨床藥物。利用計(jì)算機(jī)軟件服務(wù)平臺，進(jìn)行量子化學(xué)計(jì)算和QSAR研究將為開發(fā)利用度較高的青蒿素類似物或衍生物指引方向。

香港大學(xué)與拜爾公司合作開發(fā)研制得到一系列新的青蒿素衍生物，其結(jié)構(gòu)及活性數(shù)據(jù)如下表所示。本文將用量子化學(xué)密度泛函理論結(jié)合QSAR方法對該系列青蒿素衍生物的量子化學(xué)結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算分析，最終找到這一系列青蒿素衍生物的量化性質(zhì)與其抗瘧活性的關(guān)系。

1 計(jì)算方法

實(shí)驗(yàn)采用將9組化合物的構(gòu)型先進(jìn)行優(yōu)化，首先采用Materials_Studio3.2軟件中分子力學(xué)模塊進(jìn)行幾何構(gòu)型優(yōu)化，然后將分子力學(xué)優(yōu)化好的分子用Dmol3工具再進(jìn)行幾何構(gòu)型的優(yōu)化，最后用Dmol3對用Dmol3優(yōu)化完成的分子進(jìn)行量化參數(shù)計(jì)算。將繪制完成的分子結(jié)構(gòu)用MS中的分子力學(xué)工具進(jìn)行中等精度的幾何優(yōu)化。

2 計(jì)算結(jié)果（見表2、3、4）

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

用活性體積、鍵長、HOMO的平方對PEC90進(jìn)行多元線性回歸分析，設(shè)定最小相關(guān)系數(shù)：0.90000000進(jìn)行擬合。青蒿素類藥物的抗瘧活性與分子量化參數(shù)的QSAR關(guān)系式：

PEC90多元回歸方程：Y = 152.419845316 * [(HOMO)2] - 6.671025217

PEC50多元回歸方程：Y = 146.814332722 * [(HOMO)2] - 6.314422185

4 結(jié)論

1）10位取代和氮雜衍生物的活性比9位取代衍生物的抗瘧活性高。

2）青蒿素類藥物的抗瘧活性和分子的HOMO本征值的平方成正比。

3）過氧鍵的給電子能力直接影響化合物的抗瘧活性。可以用來通過計(jì)算一些新穎的青蒿素類化合物的量化參數(shù)（HOMO的本征值）來計(jì)算預(yù)測其抗瘧活性。

參考文獻(xiàn)

[1]張珉,張萬年,宋云龍,盛春泉.全新藥物設(shè)計(jì)方法的新進(jìn)展[J].藥學(xué)進(jìn)展,2003,6(27):327-332.

[2]蔣華良,陳凱先,嵇汝運(yùn).計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)正在走向成功[J].生命科學(xué),1996,4(8).

[3]曾憲棟.青蒿素類抗瘧藥定量構(gòu)效關(guān)系研究[J].2004碩士論文,華南師范大學(xué).

篇(7)

2015年度國家自然科學(xué)一等獎

2016年1月8日，潘建偉院士、彭承志教授、陳宇翱教授、陸朝陽教授、陳增兵教授組成的5人團(tuán)隊(duì)獲得了2015年度國家自然科學(xué)一等獎，并在人民大會堂接受頒獎。5位老師均來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，他們是該獎項(xiàng)歷史上最年輕的獲獎團(tuán)隊(duì)，其中潘建偉、彭承志、陳增兵3位老師為70后，而陳宇翱和陸朝陽兩位老師為80后。

國家自然科學(xué)一等獎是中國自然科學(xué)領(lǐng)域的最高獎項(xiàng)，很多耳熟能詳?shù)睦弦惠吙茖W(xué)家都名列其中。但是因2014年獲獎的“透明計(jì)算”存在較大爭議，2015年急需一個眾望所歸的團(tuán)隊(duì)來重新樹立該獎項(xiàng)的聲譽(yù)。恰好2015年初潘院士團(tuán)隊(duì)作為最大熱門參加了該獎項(xiàng)的評選，并最終毫無懸念地獲獎。

這次潘建偉院士團(tuán)隊(duì)獲獎的項(xiàng)目名稱為“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”。“多光子糾纏”顧名思義就是讓多個光子產(chǎn)生糾纏，這是利用光子做量子比特傳送和量子計(jì)算的必要前提;而“干涉”就是實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)多光子糾纏的手段。潘建偉院士團(tuán)隊(duì)在量子通信和量子計(jì)算等多個方向上都取得了世界領(lǐng)先的科研成果，“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”就作為其核心研究內(nèi)容之一，貫穿始終。

潘建偉院士的團(tuán)隊(duì)是世界上量子信息研究的領(lǐng)軍者之一，在量子通信領(lǐng)域更是世界最強(qiáng)。與以往的歷屆國家自然科學(xué)一等獎相比，潘建偉團(tuán)隊(duì)在頂級論文數(shù)量和國際影響力上都更為出類拔萃。截止到2015年，該團(tuán)隊(duì)成果3次入選美國物理學(xué)會評選的“年度物理學(xué)重大事件”，2次入選英國物理學(xué)會評選的“年度物理學(xué)重大進(jìn)展”。2015年年末更是被物理世界網(wǎng)站（Physics world）評選為“2015年世界物理學(xué)十大進(jìn)展”第一名，這在中國物理學(xué)界史無前例。

量子糾纏

介紹“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”，首先需要介紹一下什么是量子糾纏。量子力學(xué)中最神秘的就是疊加態(tài)，而量子糾纏就是多粒子的一種疊加態(tài)。以雙粒子為例，一個粒子A可以處于某個物理量的疊加態(tài)，同時(shí)另一個粒子B也可以處于疊加態(tài)，當(dāng)兩個粒子發(fā)生糾纏，就會形成一個雙粒子的疊加態(tài)，即糾纏態(tài)：無論兩個粒子相隔多遠(yuǎn)，只要沒有外界干擾，當(dāng)A粒子處于0態(tài)時(shí)，B粒子一定處于1態(tài);反之，當(dāng)A粒子處于1態(tài)時(shí)，B粒子一定處于0態(tài)。

隨著量子信息學(xué)的誕生，量子糾纏已經(jīng)不僅僅是一個基礎(chǔ)研究，它已經(jīng)成為量子信息科技的核心：例如，利用量子糾纏可以完成量子通信中的量子隱形傳態(tài)，可以完成一次性操作多個量子比特的量子計(jì)算。讓更多的粒子糾纏起來是量子信息科技不斷追尋的目標(biāo)。

多光子糾纏和干涉度量學(xué)

“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”就是通過干涉度量的方法實(shí)現(xiàn)多光子的量子糾纏。如果這種把雙光子干涉產(chǎn)生糾纏的方法層層累加，擴(kuò)展到更多的光子，就可以形成更多光子的糾纏。針對量子信息處理尤其是光量子計(jì)算的需求，糾纏的光子數(shù)自然是越多越好。但是隨著產(chǎn)生糾纏的光子數(shù)越多，干涉和測量的系統(tǒng)也就越復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)難度也就越大。

潘建偉團(tuán)隊(duì)從2004年開始，通過在國際上原創(chuàng)的多光子干涉和測量技術(shù)，一直保持著糾纏光子數(shù)的世界紀(jì)錄。2004年在世界上第一個實(shí)現(xiàn)了5光子糾纏，2007年在世界上第一個實(shí)現(xiàn)了6光子糾纏，2012年在世界上第一個實(shí)現(xiàn)了8光子糾纏，并且保持該紀(jì)錄至今。

每增加一個糾纏光子，光學(xué)干涉系統(tǒng)就要復(fù)雜一倍，糾纏產(chǎn)生的難度會隨著光子數(shù)呈指數(shù)上升。這個8光子糾纏光路就像“潘神的迷宮”一樣復(fù)雜，精巧，困難重重，但又引人入勝。

量子計(jì)算的應(yīng)用

1. 量子疊加態(tài)的計(jì)算魅力。在經(jīng)典物理學(xué)中，物質(zhì)在確定的時(shí)刻僅有確定的一個狀態(tài)。量子力學(xué)則不同，物質(zhì)會同時(shí)處于不同的量子態(tài)上。因?yàn)樘幱诏B加態(tài)，這就意味著，量子計(jì)算一次運(yùn)算就可以處理210=1024個數(shù)（從0到1023被同時(shí)處理一遍）。以此類推，量子計(jì)算的速度與量子比特?cái)?shù)是2的指數(shù)增長關(guān)系。一個64位的量子計(jì)算機(jī)一次運(yùn)算就可以同時(shí)處理264=18446744073709551616個數(shù)。如果單次運(yùn)算速度達(dá)到目前民用電腦CPU的級別（1GHz），那么這個64位量子計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理速度將是世界上最快的“天河二號”超級計(jì)算機(jī)（每秒33.86千萬億次）的545萬億倍。

量子力學(xué)疊加態(tài)賦予了量子計(jì)算機(jī)真正意義上的“并行計(jì)算”，而不像經(jīng)典計(jì)算機(jī)一樣只能并列更多的CPU來并行。因此在大數(shù)據(jù)處理技術(shù)需求強(qiáng)烈的今天，量子計(jì)算機(jī)越來越獲得互聯(lián)網(wǎng)巨頭們的重視。

2. 肖爾算法――RSA加密技術(shù)的終結(jié)者。1985年，牛津大學(xué)的物理學(xué)家戴維?德意志提出了量子圖靈機(jī)模型的概念。隨后貝爾實(shí)驗(yàn)室的彼得?肖爾于1995年提出了量子計(jì)算的第一個解決具體問題的思路，即肖爾因子分解算法。

我們今天在互聯(lián)網(wǎng)上輸入的各種密碼，都會用到RSA算法加密。這種技術(shù)用一個很大的數(shù)的兩個質(zhì)數(shù)因子生成密鑰，給密碼加密，從而安全地傳輸密碼。由于這個數(shù)很大，用目前經(jīng)典計(jì)算機(jī)的速度算出它的質(zhì)數(shù)因子幾乎是不可能的任務(wù)。但利用量子計(jì)算的并行性，肖爾算法可以在很短的時(shí)間內(nèi)通過遍歷算法來獲得質(zhì)數(shù)因子，從而破解掉密鑰，使RSA加密技術(shù)不堪一擊。

量子計(jì)算機(jī)會終結(jié)任何依靠計(jì)算復(fù)雜度的加密技術(shù)，但這不意味著從此我們會失去信息安全的保護(hù)。量子計(jì)算的孿生兄弟――量子通信，會從根本上解決信息傳輸?shù)陌踩[患。

3. 格羅弗算法――未來的搜索引擎。肖爾算法提出一年后的1996年，同在貝爾實(shí)驗(yàn)室的洛夫?格羅弗提出了格羅弗算法，即通過量子計(jì)算的并行能力，同時(shí)給整個數(shù)據(jù)庫做變換，用最快的步驟顯示出需要的數(shù)據(jù)。

量子計(jì)算的格羅弗搜索算法遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了經(jīng)典計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)搜索速度，這也是互聯(lián)網(wǎng)巨頭們對量子計(jì)算最大的關(guān)注點(diǎn)之一。量子信息時(shí)代的搜索引擎將植根于格羅弗算法，讓我們更快捷地獲取信息。

4. 量子計(jì)算機(jī)與人工智能。英國物理學(xué)家羅杰?彭羅斯把依靠經(jīng)典計(jì)算機(jī)的人工智能稱為“皇帝新腦”（即像皇帝的新衣一樣）。他認(rèn)為人腦不會像經(jīng)典計(jì)算機(jī)那樣以確定的方式處理信息，但量子測量會賦予人腦隨機(jī)性，同時(shí)量子疊加態(tài)還會賦予人腦全局觀（一個一個像素處理的經(jīng)典計(jì)算做不到全局觀）。因此彭羅斯等人認(rèn)為，人腦可能是一臺量子計(jì)算機(jī)。也許量子計(jì)算機(jī)的研究能在某個量子和經(jīng)典的交匯點(diǎn)上給出答案，解答人類意識和智慧的起源。那樣，量子計(jì)算機(jī)就會成為實(shí)現(xiàn)真正的人工智能的關(guān)鍵。