世纪幽灵﹣﹣﹣﹣﹣量子
①2016年8月16日1时40分,我国成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
②这颗量子卫星高1.7米左右,重640公斤,内部构造分成上下两层:下层是卫星的常规装置,上层是和实验相关的量子卫星的核心装置。卫星以“墨子”命名,是为了纪念中国的墨子最早提出光沿直线传播的概念、并最早发现小孔成像的原理。这次卫星发射将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
③什么是量子呢?我们知道,构成物质的最小单元是基本粒子。而量子就是质量、体积、能量等各种物理量的最小单元,是能量的最基本携带者。举个例子来说,我们的举手投足间,一个呼吸,就有上万亿的量子在移动。
④十九世纪,托马斯杨为了更好的研究光学,进行了托马斯杨双缝干涉实验。这个实验非常著名,因为它从此在物理学界释放出来一个“幽灵”,这就是量子幽灵,之后这个幽灵困扰了人类一个多世纪,以至于大名晶鼎的爱国斯坦也感叹说:“量子力学越是取得成功,它自身就越显得荒诞。”那么被称为世纪“幽灵”的量子有哪些匪夷所思的特性呢?
⑤首先,量子有两个塔称神奇的绝技,就是“分身术”和“远程心灵感应”,别小看这两门功夫,要知道最强悍的量子计昇机和最安全的量子通信,关键就靠它们。
⑥量子的“分身术”也叫量子叠加,就是一个量子可以同时存在好几种状态,著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。“分身术”有什么用呢?首要一个应用,就是能够帮我们的计算机实现并行计算。如果我们分解一个300位的大数,用现在的计算机,需要15万年,用量子的“分身术”帮我们并行运算,只要一秒钟就可以算出来。
⑦量子的另一个绝技“远程心灵感应”,学名叫量子纠缠。就是如果两个相似的量子距离足够近,就会发生纠缠,处于纠缠态的两个量子不论相距多远都存在一种关联,其中一个量子状态发生改变(比如人们对其进行观测),另一个的状态会瞬时发生相应改变。这种“心灵感应”似的神秘关联,爱因斯坦称其为“鬼魁般的远距作用”,就好像一对有心灵感应的双胞胎一样,一个开心,另一个也会笑,一个哭了,另一个一定也难过。这可能是科学中最奇特的现象之一。
⑧神奇的量子还有两个怪癖:不可分割、不可克隆。比如,光子是光能量的最小单元,我们看到的光,其实是以光子为单位一份一份地变化的,不存在“半个光子”。而且,对任意一个未知的量子态进行完全相同的复制的过程是不可实现的。别嫌它古怪,要想做量子保密通信还真得靠这两个才行。利用量子的两个怪癖,可以制作出最安全的保密钥匙,可以让我们目前的信息传榆变得更安全。
⑨虽然量子科学和枝术依然看起来奇异而陌生,但其实已经在方方面面影响着我们的日常生活。我们目前正在广为使用的计算机、手机、互联网、时间标准和导航,包括医院里的磁共振成像等等,无不得益于量子科学和技术。如果能够驾驭好这行踪神秘脾气古怪的量子,人类社会将会进入到量子时代,实现更高的工作效率、更安全的数据通信,以及更方便和更绿色的生活方式。也许未来我们还可以实现人的量子隐形传态,到那时星际旅行就不是梦啦。
(选文有删改)
1.阅读文章,说说量子有哪些特性?
2.第③段画线句除运用举例子的说明方法外,还运用了什么说明方法并简要分析其表达作用。
举个例子来说,我们的举手投足间,一个呼吸,就有上万亿的量子在移动。
3.阅读第⑦段,分析下面句中加点词语的表达作用。
这可能是科学中最奇特的现象之一。
九年级语文现代文阅读困难题
世纪幽灵﹣﹣﹣﹣﹣量子
①2016年8月16日1时40分,我国成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
②这颗量子卫星高1.7米左右,重640公斤,内部构造分成上下两层:下层是卫星的常规装置,上层是和实验相关的量子卫星的核心装置。卫星以“墨子”命名,是为了纪念中国的墨子最早提出光沿直线传播的概念、并最早发现小孔成像的原理。这次卫星发射将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
③什么是量子呢?我们知道,构成物质的最小单元是基本粒子。而量子就是质量、体积、能量等各种物理量的最小单元,是能量的最基本携带者。举个例子来说,我们的举手投足间,一个呼吸,就有上万亿的量子在移动。
④十九世纪,托马斯杨为了更好的研究光学,进行了托马斯杨双缝干涉实验。这个实验非常著名,因为它从此在物理学界释放出来一个“幽灵”,这就是量子幽灵,之后这个幽灵困扰了人类一个多世纪,以至于大名晶鼎的爱国斯坦也感叹说:“量子力学越是取得成功,它自身就越显得荒诞。”那么被称为世纪“幽灵”的量子有哪些匪夷所思的特性呢?
⑤首先,量子有两个塔称神奇的绝技,就是“分身术”和“远程心灵感应”,别小看这两门功夫,要知道最强悍的量子计昇机和最安全的量子通信,关键就靠它们。
⑥量子的“分身术”也叫量子叠加,就是一个量子可以同时存在好几种状态,著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。“分身术”有什么用呢?首要一个应用,就是能够帮我们的计算机实现并行计算。如果我们分解一个300位的大数,用现在的计算机,需要15万年,用量子的“分身术”帮我们并行运算,只要一秒钟就可以算出来。
⑦量子的另一个绝技“远程心灵感应”,学名叫量子纠缠。就是如果两个相似的量子距离足够近,就会发生纠缠,处于纠缠态的两个量子不论相距多远都存在一种关联,其中一个量子状态发生改变(比如人们对其进行观测),另一个的状态会瞬时发生相应改变。这种“心灵感应”似的神秘关联,爱因斯坦称其为“鬼魁般的远距作用”,就好像一对有心灵感应的双胞胎一样,一个开心,另一个也会笑,一个哭了,另一个一定也难过。这可能是科学中最奇特的现象之一。
⑧神奇的量子还有两个怪癖:不可分割、不可克隆。比如,光子是光能量的最小单元,我们看到的光,其实是以光子为单位一份一份地变化的,不存在“半个光子”。而且,对任意一个未知的量子态进行完全相同的复制的过程是不可实现的。别嫌它古怪,要想做量子保密通信还真得靠这两个才行。利用量子的两个怪癖,可以制作出最安全的保密钥匙,可以让我们目前的信息传榆变得更安全。
⑨虽然量子科学和枝术依然看起来奇异而陌生,但其实已经在方方面面影响着我们的日常生活。我们目前正在广为使用的计算机、手机、互联网、时间标准和导航,包括医院里的磁共振成像等等,无不得益于量子科学和技术。如果能够驾驭好这行踪神秘脾气古怪的量子,人类社会将会进入到量子时代,实现更高的工作效率、更安全的数据通信,以及更方便和更绿色的生活方式。也许未来我们还可以实现人的量子隐形传态,到那时星际旅行就不是梦啦。
(选文有删改)
1.阅读文章,说说量子有哪些特性?
2.第③段画线句除运用举例子的说明方法外,还运用了什么说明方法并简要分析其表达作用。
举个例子来说,我们的举手投足间,一个呼吸,就有上万亿的量子在移动。
3.阅读第⑦段,分析下面句中加点词语的表达作用。
这可能是科学中最奇特的现象之一。
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量子卫星通信
崔金泰
①2016年8月16日,我国成功发射了世界上第一颗量子卫星——“墨子”号。它的成功发射,把量子实验从地面搬上太空,从而构建一个天地一体化的量子保密通信和科学实验体系,这必将开创安全通信的新时代。
②量子卫星之所以能保障通信安全可靠,是因为量子卫星让信息传递者和接收者交换令信息无法被破解的量子密钥,而这个密钥是利用量子的奇异特性实现的,它就是“量子纠缠”。
③20世纪80年代初,法国科学家阿兰·阿斯顿首次用实验证实了“量子纠缠”现象的存在。这里所说的量子纠缠,是指在两个处于“纠缠态”的微观粒子中,无论它们相距多么远,若对其中一个的特性进行任何修改,那么就像孙悟空和其分身“心有灵犀”一样,都会立即在另一个粒子上出现反应并做出相应改变。利用这种特性产生的量子密钥,就可以保证任何外人都无法破解通信密码。因为量子密钥一旦被截获或被测试,其状态就会立即发生改变。有人对此用“肥皂泡”作了形象的比喻: 。
④那么,天地之间是如何进行量子通信的呢?具体来说,先将量子信号从地面发射并穿透大气层,卫星接收到量子信号并按需要将其转发到另一特定卫星,即量子卫星上;量子信号再从量子卫星上穿入大气层到达地球某个角落的指定接收地点。 量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗, 在技术上能实现纠缠光子在穿入大气层后仍然保持其纠缠特性, 就可在量子卫星帮助下实现全球化量子通信。
⑤“墨子”号卫星通过使用信息加密技术,使其可以在相距数千千米的通信者之间分发量子密钥。这颗卫星开始是在北京和乌鲁木齐之间分发量子密钥,然后还计划向奥地利发送量子密钥。它的预定目标是,在两年内利用卫星建立一个可靠、不会被破解的通信网络,并为建立全球量子通信网络奠定基础。
⑥在量子卫星未发射之前,我国多家企业已将量子密钥分发技术投入市场,并在银行之间或政府机构之间建立了这类网络。但是这些光纤网络只能在数十千米的距离内发挥作用,再远就不行了。因为在地面传输信息时,光子通过空气和光纤时会被分散和吸收,从而对网络的干扰较大,有了量子卫星后,由于光子在太空中传播几乎没有损耗,因而量子卫星开展的量子通信实验距离为1200千米,远远超过了陆地上300千米的最远距离。
⑦总之,量子卫星通信不仅是一种全新的加密通信手段,并将成为一代信息网络安全解决方案的关键技术和日益普遍的电子服务安全基石,成为保障未来信息社会的重要基础之一。
1.阅读全文,说说文章主要从哪些方面来介绍量子卫星的。
2.请将第③段结尾的比喻句补写出来。
3.第④段空线处应填入的关联词语,恰当的一项是( )
A. 不仅 而且 所以 B. 如果 由于 那么
C. 由于 如果 那么 D. 因为 不仅 而且
4.第⑥段画线句子运用了什么说明方法?有什么作用?
5.墨子是枣庄的古代名人,根据你对墨子的了解,简要谈谈我国第一颗量子卫星以“墨子”号来命名的用意。
九年级语文现代文阅读中等难度题查看答案及解析
【2017年中考山东枣庄卷】
量子卫星通信
崔金泰
①2016年8月16日,我国成功发射了世界上第一颗量子卫星﹣﹣“墨子”号。它的成功发射,把量子实验从地面搬上太空,从而构建一个天地一体化的量子保密通信和科学实验体系,这必将开创安全通信的新时代。
②量子卫星之所以能保障通信安全可靠,是因为量子卫星让信息传递者和接受者交换令信息无法被破解的量子秘钥,而这个秘钥利用量子的奇异特性实现的,它是“量子纠缠”。
③20世纪80年代初,法国科学家阿兰•阿斯佩首次用实验证实了“量子纠缠”现象的存在。这里所说的量子纠缠,是指在两个处于“纠缠态”的微观粒子中,无论它们相距多么远,若对其中一个的特性进行任何修改,那么就像孙悟空和其分身“心有灵犀”一样,都会立即在另一个粒子上出现反应并做出相应改变。利用这种特性产生的量子密钥,就可以保证任何外人都无法破解通信密码。因为量子密钥一旦被截获或被测试,其状态就会立即发生改变。有人对此用“肥皂泡”作了形象的比喻:
④那么,天地之间是如何进行量子通信的呢?具体来说,先将量子信号从地面发射并穿透大气层,卫星接收到量子信号并按需要将其转发到另一特定卫星,即量子卫星上;量子信号再从量子卫星上穿入大气层到达地球某个角落的指定接收地点。 量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗, 在技术上能实现纠缠光子在穿入大气层后仍然保持其纠缠特性, 就可在量子卫星帮助下实现全球化量子通信。
⑤“墨子”号量子卫星通过使用信息加密技术,使其可以在相距数千千米的通信者之间分发量子密钥。这颗卫星开始是在北京和乌鲁木齐之间分发量子密钥,然后还计划向奥地利发送量子密钥。它的预定目标是,在两年内利用卫星建立一个可靠、不会被破解的通信网络, 并为建立全球量子通信网络奠定基础。
⑥在量子卫星未发射之前,我国多家企业已将量子密钥分发技术投入市场,并在银行之间或政府机构之间建立了这类网络。但是这些光纤网络只能在数十千米的距离内发挥作用, 再远就不行了。因为在地面传输信息时,光子通过空气和光纤时会被分散和吸收,从而对网络的干扰较大。有了量子卫星后,由于光子在太空中传播几乎没有损耗,因而量子卫星开展的量子通信实验距离为1200千米,远远超过了陆地上300千米的最远距离。
⑦总之,量子卫星不仅是一种全新的加密通信手段,并将成为新一代信息网络安全解决方案的关键技术和日益普遍的电子服务安全基石,成为保障未来信息社会的重要基础之一。
(1)阅读全文,说说文章主要从哪些方面来介绍量子卫星的。
(2)请将第③段结尾的比喻句补写出来
(3)第④段空线处应填入的关联词语,恰当的一项是
A.不仅 而且 所以
B.如果 由于 那么
C.由于 如果 那么
D.因为 不仅 而且
(4)第⑥段画线句子运用了什么说明方法?有什么作用?
(5)墨子是枣庄的古代名人,根据你对墨子的了解,简单谈谈我国第一颗量子卫星以 “墨子”号来命名的用意。
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综合实践活动
新华社甘肃酒泉8月16日电 (记者吴晶晶、杨维汉、徐海涛)2017年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
1.某中学组织学生参加观看本次发射的直播活动,请你在学校电子屏上设计一条相关的标语,至少用上一种修辞手法。
2.发射成功后,大家纷纷@中国量子卫星首席科学家潘建伟院士,向他表示祝贺和感谢,请你以一名热爱科学的青少年身份,也拟写一条祝贺信息。
3.学校组织活动期间,王宏因为要参加英语课外辅导班,时间上有冲突,妈妈认为参加这些活动没意义,坚持要王宏去上课外辅导班。如果你是王宏,你要怎么与妈妈沟通?
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量子通信
中国科学院量子科学实验卫星“墨子号”2016年8月16日发射,并连接地面光纤量子通信网络。这是世界首个量子卫星,中国也成为国际上率先实现高速星地量子通信的国家。意味着我国自20世纪80年代起,历经30多年的量子信息研究终于走向实用。
电子通信时代,信息安全脆弱得像一层窗户纸,基于计算复杂度的经典加密体系一次次被破解,绞尽脑汁的信息加密最终可能沦为形同虚设。唯一的解决之道,就是求助于保障信息安全的“终极武器”――量子通信。 说白了,就是用量子密钥替代目前的公钥加密技术。公钥加密技术,简单的说,就是拿两个很大的质数A和B进行乘积,然后把这个乘积作为公钥进行加密,然后用质数A或B进行解密。虽然得到A和B的乘积很容易,但是要直接从这个乘积分解成两个质数,就非常非常难。但是随着计算能力的不断提高,尤其是基于量子计算机的shor算法的出现,让基于大数因子分解的公钥加密技术变得越来越脆弱。
这就是为什么在通信技术如此发达的今天,各国间涉及政治外交、军事安全的大部分机密信件和物品,仍然通过最传统的方式――外交信使来传递。即便是再高级的保密通信,只要是通过当前的电话线、无线电、光纤等手段,都会面临被破译和窃听的可能。
理论上,量子密钥分发克服了经典加密技术内在的安全隐患,是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式。量子通信是理论上完全安全的通信方式。由于作为信息载体的单光子不可分割、量子状态不可克隆,可以实现抵御任何窃听的密钥分发,进而能保证用其加密的内容不可破译。量子通信是经典信息论和量子力学相结合的一门新兴交叉学科,与成熟的通信技术相比,量子通信具有巨大的优越性,具有保密性强、大容量、远距离传输等特点。量子通信不仅在军事、国防等领域具有重要的作用,而且会极大地促进国民经济的发展。
一个物理量如果不能连续变化,只能取一些分立的值,这个量就是量子化的。好比上台阶,只能上一级台阶,而不能上半级。宏观世界里的物理量似乎都能连续变化,但在微观世界,许多物理量是量子化的,即存在一个最小的单位,不能再往下细分。量子力学描述世界的语言与经典力学有根本区别。经典力学描述一个物体的状态,会给出它的明确位置;量子力学描述一个微观粒子的状态,给出的则是叠加态――这个粒子在某些情况下既可能在这里,也可能在那里,没有确定位置。好比孙悟空的分身术,一个孙悟空同时出现在多个地方,孙悟空的各个分身就像是他的叠加态。在通信领域,经典通信的信号只有0和1,量子通信不但有信号0和1,还有0+1、0-1等量子叠加态。量子叠加原理导致了量子不可克隆原理:在量子力学中,不可能实现对一个未知量子态的精确复制,这是量子通信达到“无条件安全”的基本科学原理之一。量子通信是利用了光子等粒子的量子纠缠原理。量子信息学告诉人们,在微观世界里,不论两个粒子间距离多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象叫量子纠缠,这一现象被爱因斯坦称为“诡异的互动性”。科学家认为,这是一种“神奇的力量”,可成为具有超级计算能力的量子计算机和量子保密系统的基础。
任何经典通信都存在被窃听的可能性。如打电话时,他人可通过窃听器,从通信线路中的信号中分出一些,使其进入另一根线路。窃听时,0和1这两种信号不会被扰动,所以通话者无法察觉。《纽约时报》2015年报道,美国国家安全局被曝监听谷歌、雅虎用户的通信,不需要侵入两家公司的数据中心,只需截取光缆、电缆中传输的信息即可。这些跨国企业的数据中心分布在世界各地,用光缆和电缆相互连接,很多情况下传输信息并不加密,埋下了窃听隐患。即便采用经典加密手段,也不能确保信息安全。
与经典通信不同,量子通信可以将信息编码加载到单个光子的量子叠加态的偏振方向上。单光子是光能量的最小组成单元,不能再被分割,量子状态无法被精确复制,任何窃听行为都会对其造成扰动,从而被通信双方察觉并规避。通过量子态传输,通信双方协商生成量子密钥,再加上对信息进行“一次一密”的加密保护,真正实现信息在传输中的完全随机、不可破译,从根本上解决通信安全问题。
未来数年内,量子通信将实现大规模应用。经典通信的硬件设施不会被取代,只需在原有设施上“锦上添花”――在通信发送端和接收端安装单光子探测器、量子网关等量子加密设备,即可在电话、传真、光纤网络等原有通信网络中实现量子通信,安全性大幅提升。
科学家预测,在不久的将来,量子通信就能进入千家万户。希望通过十年左右的努力,将来每个人在互联网上进行的转款、支付等消费行为,都能够享受到量子通信的安全保障。
1.下列说法不符合原文意思的一项是( )
A. 随着计算机能力的不断提高,基于大数因子分解的公钥加密技术变得越来越脆弱,因此传统加密具有不可靠性。
B. 量子密钥分发克服了经典加密技术内在的安全隐患,所以量子通信是当今乃至以后最安全的通信方式。
C. 利用量子通信传输,如果被窃听就会扰动量子态,通信双方就能察觉而进行规避,从而保证了信息安全。
D. 量子通信即使大规模运用,也不意味着传统的通信设施会消失,两者将相互共存,从而更好提高通信的安全性。
2.对选文内容理解不正确的一项是( )
A. 文章第1段交代“墨子号”发射成功,引出了本文的说明对象,激发了读者的阅读兴趣。
B. 文章围绕“量子通信”,主要介绍了量子通信的安全性、量子通信的科学原理、量子通信防窃密的可靠性以及量子通信的应用前景等。
C. 第6、7段运用举例子、列数字、作比较等方法,说明了经典通信方式的不安全,突出量子通信的可靠性。
D. 由于量子密码通信的特殊性,决定了它应该首先被应用到保密等级比较高的军事、政治、金融等重点领域。
3.与“经典通信”相比,“量子通信”有哪些优势?在将来进入千家万户后,你觉得可以运用到日常生活的哪些方面?
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揭秘全球首颗量子卫星
刘诗瑶
①随着我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,人类将首次完成卫星和地面之间的量子通信,从而构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
②什么是量子呢?量子是物理世界里最小的、不可分割的基本个体。可以说,整个世界都是由量子组成的。量子的奇妙之处首先在于它的奇妙特性——量子叠加原理和量子纠缠。
③什么是量子叠加原理?就是说,量子有多个可能状态的叠加态,只有在被观测或测量时,才会随机地呈现出某种确定的状态,因此,对物质的测量意味着扰动,会改变被测量物质的状态。这就好比孙悟空的分身术,一个孙悟空同时出现在多个地方,孙悟空的各个分身就像是他的叠加态。在日常生活中,一个人不可能同时出现在两个地方,但在量子世界里,作为一个微观的客体,它同时出现在许多地方。
④而所谓的量子纠缠,则意味着两个纠缠在一起的量子就像有心电感应的双胞胎,不管两个人的距离有多远,当哥哥的状态发生变化时,弟弟的状态也跟着发生一样的变化。两个处于纠缠状态的粒子无论相距多远,都能“感应”对方状态,爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”。科学家可以利用这种效应将甲地某一粒子的未知量子态,在乙地的另一粒子上还原出来。
⑤随着这两种特性被科学家不断认识,适用于实际应用的新技术也被逐渐开拓出来,量子通信就是其中之一。
⑥以往用以微电子技术为基础的计算机技术传递信息极易遭遇窃听,但通过把量子物理与信息技术相结合,利用量子调控技术,能够用一种革命性的方式对信息进行编码、存储、传输和操纵,从而在确保信息安全、提高运算速度、提升测量精度等方面突破经典信息技术的瓶颈,这就是量子通信。
⑦量子保密通信,就好比一个人想要传递秘密给另外一个人,需要把存放秘密的箱子和一把钥匙传给接收方。接收方只有用这把钥匙打开箱子,才能取到秘密。没有这把钥匙,别人无法打开箱子,而且一旦这把钥匙被别人动过,传送者会立刻发现,原有的钥匙作废,再给一把新的钥匙,直到确保接收方本人拿到。
⑧据专家介绍,量子卫星发射后,天地一体化量子科学实验系统将投入正式运行,而“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计今年下半年交付。
⑨大规模推广量子通信应用后,将极大提高人们信息传输的私密性和安全性。建好“量子互联网”后,人们不用再担心任何信息泄露,从而避免恶意攻击和欺诈行为。
⑩得益于这种绝对安全性,量子通信不仅应用于百姓日常通信,也可用于水、电、煤气等能源供给和民生网络基础设施的通信保障,还可应用于国防、金融、商业等领域,势必对产业界和科技界产生巨大变革。
(选自《人民日报》,有删改)
1.选文围绕“首颗量子卫星”,向我们介绍了哪些内容?
2.文中画线的句子运用了什么说明方法?有什么作用?
3.下面关于本文内容的说法不正确的一项是( )
A. 我国率先在世界上发射了量子通信实验卫星。
B. 量子叠加态就像小说中孙悟空的分身术那样,一个量子能同时在多个地方出现。
C. 到今年下半年,量子通信技术将在我国大规模推广应用。
D. 理论上讲,量子通信有绝对的安全性。
4.文章的③④⑤⑥段先介绍量子叠加原理与量子纠缠,再介绍量子通信。请你具体说说这样安排顺序的好处。
5.结合短文内容,概括说明量子通信技术的广泛运用会给人们的生活带来哪些影响。
九年级语文现代文阅读困难题查看答案及解析
阅读下文,完成下列小题。
威力超群的量子武器
孙立华
8月16日,我国首颗量子科学实验卫星发射升空,这是世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。因其运用量子物理基本原理,确保了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全,有力解决信息安全问题。量子理论应用于武器中。就会产生量子武器。
量子武器实际上是一种威力超过核武器的无形杀手,如果把它安装到武器上,其威力如同人进入火海,可使其迅速化为灰烬。第二次世界大战末期,德国中央科学院就开始了量子武器和反量子武器计划的研究,并取得了突飞猛进的进展。
二战结束后,美国和前苏联分别获取了德国遗留下来的部分量子武器和反量子武器相关资料,并得出量子武器比核武器威力大的结论。爱因斯坦在1942年就提出了量子力与反量子力的守衡。据说,前苏联也一直在秘密研究实验量子武器,但一直没有更多的公开资料可供研究。外国分析家认为,俄罗斯由于具有自然科学优势,已拥有批量不大的量子武器样品,因为这种武器的有效半径是无限的,能够将激光送达任何地点。此外,这种量子技术还可以建立通信系统,以极高的速度向战区传递信息。
据专家预测,在量子物理学攻关、试验成功后,至少可生产如下武器:一是反物质炮。因为物质是由分子和原子构成,原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成,如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子,那么就是反原子,由反原子就可组成反物质。当反物质与正物质接触时会产生湮灭效应,放出光子和介子,同时释放出巨大能量,也就是说会爆炸。一毫克反物质与一毫克正物质湮灭时会产生相当于430吨TNT的爆炸力,因此现在的许多科学家都认为反物质武器将是继核武器之后的又一种毁灭性武器。但是要研发反物质炮弹除了量子物理学基础研究、高能物理研究装置外,还得有反物质试验装置。二是重力波炮。重力波炮实际上是一种量子定向能武器,其原理是量子凝缩。由于在宇宙中缺乏媒介,声波、冲击波等无法传播,导致传统的爆炸性武器包括核武器的效果都大打折扣,而重力波则不受这个限制。因此在宇宙中,定向发射的高能重力波可以很容易做到扩散性杀伤的效果。三是重力场发生器。其实就是个人造黑洞,只要碰上就片刻之间化为乌有。四是反量子武器。反量子武器是个量子防护罩,如果研制成功,那么它就能抵抗所有物理攻击。
除了以上未来可能出现的量子武器,美国科学家正在研发一种“量子雷达”,或将成为隐身飞机新的天敌。有报道称,光子的量子特性可用于挫败先进的隐身技术,罗切斯特大学的研究人员正在利用偏振光子探测物体和进行成像,如果隐身飞机试图截获这些光子并以某种方式反射以伪装自己的部位,就会不可避免地改变光子的量子特性,进而暴露干扰行为。也许,在不久的未来“量子雷达”将最先在世界军事舞台亮相,让隐身飞机无处遁形。
(选自《百科知识》2016年底16期 有删节)
1.选文主要说了哪两方面的内容?请用简要的语言概括。
2.说说“反物质炮”“重力波炮”和两种武器的原理分别是什么?
3.按要求回答问题。
①“据说,前苏联也一直在秘密研究实验量子武器,但一直没有更多的公开资料可供研究”中的“据说”一词能否删掉?为什么?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
②“除了以上未来可能出现的量子武器,美国科学家正在研发一种‘量子雷达’,或将成为隐身飞机新的天敌”这句话的作用是什么?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.说说下面这句话运用的说明方法及其作用是什么。
一毫克反物质与一毫克正物质湮灭时会产生相当于430吨TNT的爆炸力,因此现在的许多科学家都认为反物质武器将是继核武器之后的又一种毁灭性武器。
九年级语文现代文阅读中等难度题查看答案及解析
下列各句中没有语病的一句是( )
A. 全球首颗量子卫星发射升空后,天地一体化的量子保密通信与科学实验体系成功构建,标志着中国量子科学研究已处于领先地位。
B. 一些家长没有意识到“手机综合症”是一种病,而是采用简单粗暴的方式防止孩子不玩手机。
C. 毕业在即,骊歌唱响,让人不由得想起了三年来我们互相切磋、快乐成长、同窗共读、共同进步的场景。
D. 东台坚持走绿色、低碳、环保的生态可持续发展模式,着力构建以绿色增长模式、绿色产业结构和绿色建设形态为标志的发展。
九年级语文选择题中等难度题查看答案及解析
阅读下面的文字。
掲秘“悟空”上天施展神通
①12月17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。这标志着我国空间科学探测研究迈出重要一步。
② “悟空”是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星,超过国际上所有同类探测器。“悟空”的观测能段是国际空间站“阿尔法磁谱仪”的10倍,能量分辨率比国际同类探测器高3倍以上。
③“悟空”的身材比一般的卫星小巧,长宽高只有1.5米、1.5米、1.2米,像盒银白色的方形蛋糕。而它的“火眼金睛”却可以在茫茫的太空中寻暗物质的踪影。
④卫星采用的是以载荷为中心的一体化結构设计。据介绍,“悟空”由四个有效载荷组成,分别是塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO能量器和中子探测器。所有探测器及电子设备安装在1个立方米的空间内,技术难度超过了我国目前所有的上天高能探测设备。
⑤以《西游记》中的美猴王名字命名的卫星“悟空”,没有携带金箍棒,却带了300多根“水晶棒”。位于卫星核心部位的BGO能量器包含了300多根纵横交错排列的晶体,每一根都有2厘米见方、60厘米长,是世界上最长的BGO晶体,研制难度非常高。整个卫星中,BGO能量器的重量就占了多半。这些漂亮的“水晶棒”能够测量入射粒子的能量,并且由于电子和质子与晶体发生相互作用,产生类似淋浴喷水形状的簇射,而电子和质子产生的簇射形状不同,因而科学家可以区分出电子和质子。
⑥占宇宙95%以上的暗物质和暗能量由万有引力定律证实存在,却从未被直接观测到。暗物质粒子的探测目前是国际科学前沿竞争最为激烈的研究领域。包括我国在内的世界各国 正在筹建或实施多个暗物质探测实验项目,其所究成果可能带来基础科学领域的重大突破。
⑦“悟空”将面朝太空,在太空中开展探测任务,接受来自宇宙四面八方的高能电子及高能伽马射线,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。由于暗物质可能存在于任何区域,它头两年将对全天扫描,探测暗物质存在的方位。两年后,根椐全天区探测的 分析结果,它将对暗物质最可能出现的区城开展定向观测。
⑧寻找暗物质的过程就像与幽灵捉迷藏,天下武功唯快不破,只有仪器越灵敏才越可能有发现。“悟空”就是通过提高能量分辨和空间分辨的本領,降低宇宙射线背景噪音,并且把探测器做得足够大等方法提高灵敏度。
⑨中科院国家空间科学中心主任吴季表示,暗物质粒子探测卫星的成功发射和在轨运行将有望推动我国科学家在暗物质探测领域取得重大突破,对促进我国空间科学领域的创新发展具有重大意义。
1.不符合文意的一项是( )
A.“悟空”在观测能段范围、能量分辨率上超过国际上目前所有同类探测器。
B.科学家根据电子和质子相互作用产生的簇射形状不同来区分电子和质子。
C.万有引力定律证实占宇宙95%以上的暗物质和暗能量的存在。
D.降低宇宙射线背景噪音能有效地提高“悟空”的灵敏度。
2.(小题2)本文从哪几个方面说明“悟空”?
3.简要说明第⑤⑥段加横线文字的语言特点。
4.第③段画线句运用了多种说明方法,选择一种说明其作用。
5.结合《西游记》中的孙悟空形象,谈谈为什么把这顆卫星命名为“悟空”。
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阅读下面的文字。
掲秘“悟空”上天施展神通
①12月17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。这标志着我国空间科学探测研究迈出重要一步。
② “悟空”是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星,超过国际上所有同类探测器。“悟空”的观测能段是国际空间站“阿尔法磁谱仪”的10倍,能量分辨率比国际同类探测器高3倍以上。
③“悟空”的身材比一般的卫星小巧,长宽高只有1.5米、1.5米、1.2米,像盒银白色的方形蛋糕。而它的“火眼金睛”却可以在茫茫的太空中寻暗物质的踪影。
④卫星采用的是以载荷为中心的一体化結构设计。据介绍,“悟空”由四个有效载荷组成,分别是塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO能量器和中子探测器。所有探测器及电子设备安装在1个立方米的空间内,技术难度超过了我国目前所有的上天高能探测设备。
⑤以《西游记》中的美猴王名字命名的卫星“悟空”,没有携带金箍棒,却带了300多根“水晶棒”。位于卫星核心部位的BGO能量器包含了300多根纵横交错排列的晶体,每一根都有2厘米见方、60厘米长,是世界上最长的BGO晶体,研制难度非常高。整个卫星中,BGO能量器的重量就占了多半。这些漂亮的“水晶棒”能够测量入射粒子的能量,并且由于电子和质子与晶体发生相互作用,产生类似淋浴喷水形状的簇射,而电子和质子产生的簇射形状不同,因而科学家可以区分出电子和质子。
⑥占宇宙95%以上的暗物质和暗能量由万有引力定律证实存在,却从未被直接观测到。暗物质粒子的探测目前是国际科学前沿竞争最为激烈的研究领域。包括我国在内的世界各国 正在筹建或实施多个暗物质探测实验项目,其所究成果可能带来基础科学领域的重大突破。
⑦“悟空”将面朝太空,在太空中开展探测任务,接受来自宇宙四面八方的高能电子及高能伽马射线,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。由于暗物质可能存在于任何区域,它头两年将对全天扫描,探测暗物质存在的方位。两年后,根椐全天区探测的 分析结果,它将对暗物质最可能出现的区城开展定向观测。
⑧寻找暗物质的过程就像与幽灵捉迷藏,天下武功唯快不破,只有仪器越灵敏才越可能有发现。“悟空”就是通过提高能量分辨和空间分辨的本領,降低宇宙射线背景噪音,并且把探测器做得足够大等方法提高灵敏度。
⑨中科院国家空间科学中心主任吴季表示,暗物质粒子探测卫星的成功发射和在轨运行将有望推动我国科学家在暗物质探测领域取得重大突破,对促进我国空间科学领域的创新发展具有重大意义。
1.不符合文意的一项是( )
A.“悟空”在观测能段范围、能量分辨率上超过国际上目前所有同类探测器。
B.科学家根据电子和质子相互作用产生的簇射形状不同来区分电子和质子。
C.万有引力定律证实占宇宙95%以上的暗物质和暗能量的存在。
D.降低宇宙射线背景噪音能有效地提高“悟空”的灵敏度。
2.本文从哪几个方面说明“悟空”?
3.简要说明第⑤⑥段加横线文字的语言特点。
4.第③段画线句运用了多种说明方法,选择一种说明其作用。
5.结合《西游记》中的孙悟空形象,谈谈为什么把这顆卫星命名为“悟空”。
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