qe考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下哪個(gè)是量子力學(xué)中的基本常數(shù)？（）A.普朗克常數(shù)B.阿伏伽德羅常數(shù)C.萬有引力常數(shù)答案：A2.在量子糾纏現(xiàn)象中，兩個(gè)糾纏粒子之間的關(guān)聯(lián)具有什么特點(diǎn)？（）A.超距作用B.近距離作用C.沒有關(guān)聯(lián)答案：A3.量子點(diǎn)的尺寸通常在什么量級？（）A.納米量級B.微米量級C.毫米量級答案：A4.量子計(jì)算機(jī)利用的是（）進(jìn)行計(jì)算。A.量子比特B.經(jīng)典比特C.原子答案：A5.以下哪種現(xiàn)象是量子隧穿的體現(xiàn)？（）A.粒子有一定概率穿過高于其能量的勢壘B.粒子只能被勢壘反射C.粒子被勢壘吸收答案：A6.量子態(tài)的疊加原理表明（）。A.量子系統(tǒng)可以同時(shí)處于多個(gè)狀態(tài)B.量子系統(tǒng)只能處于一個(gè)狀態(tài)C.量子系統(tǒng)狀態(tài)隨機(jī)答案：A7.量子加密技術(shù)主要基于（）原理。A.量子態(tài)的不可克隆B.量子態(tài)的可克隆C.量子態(tài)的隨機(jī)變化答案：A8.第一個(gè)提出量子概念的科學(xué)家是（）。A.普朗克B.愛因斯坦C.玻爾答案：A9.量子場論主要研究（）。A.量子化的場B.經(jīng)典場C.宏觀物體的場答案：A10.以下哪種量子現(xiàn)象在經(jīng)典物理中沒有對應(yīng)？（）A.量子疊加B.力的作用是相互的C.量子糾纏答案：A或C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.量子技術(shù)在以下哪些領(lǐng)域有潛在應(yīng)用？（）A.通信B.計(jì)算C.醫(yī)學(xué)成像D.材料科學(xué)答案：ABCD2.量子比特與經(jīng)典比特相比，具有以下哪些特性？（）A.可以處于疊加態(tài)B.具有糾纏特性C.只有0和1兩種狀態(tài)D.存儲(chǔ)信息更多答案：ABD3.以下哪些是量子光學(xué)研究的內(nèi)容？（）A.激光的量子特性B.光與物質(zhì)的量子相互作用C.光學(xué)儀器的經(jīng)典原理D.單個(gè)光子的行為答案：ABD4.量子態(tài)的測量會(huì)導(dǎo)致（）。A.量子態(tài)的坍縮B.量子態(tài)的改變C.量子態(tài)的復(fù)制D.量子態(tài)的不確定度增加答案：AB5.實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的物理系統(tǒng)有（）。A.離子阱B.超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)C.量子點(diǎn)D.光學(xué)系統(tǒng)答案：ABCD6.量子糾纏可以存在于以下哪些粒子之間？（）A.光子B.電子C.原子D.分子答案：ABCD7.量子力學(xué)中的波函數(shù)具有以下哪些性質(zhì)？（）A.可歸一化B.包含體系的全部信息C.具有實(shí)數(shù)和虛數(shù)部分D.與能量無關(guān)答案：ABC8.在量子信息學(xué)中，量子態(tài)可以用來（）。A.編碼信息B.傳輸信息C.處理信息D.銷毀信息答案：ABC9.以下哪些是量子力學(xué)的基本假設(shè)？（）A.波函數(shù)假設(shè)B.薛定諤方程假設(shè)C.算符假設(shè)D.測量假設(shè)答案：ABCD10.量子隧穿概率與以下哪些因素有關(guān)？（）A.勢壘高度B.勢壘寬度C.粒子質(zhì)量D.粒子能量答案：ABCD三、判斷題（每題2分，共10題）1.量子力學(xué)只適用于微觀世界。（）答案：正確2.量子糾纏可以用來實(shí)現(xiàn)超光速通信。（）答案：錯(cuò)誤3.量子態(tài)的疊加是一種確定性的狀態(tài)。（）答案：錯(cuò)誤4.所有的量子系統(tǒng)都很容易實(shí)現(xiàn)糾纏態(tài)。（）答案：錯(cuò)誤5.量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)完全取代了經(jīng)典計(jì)算機(jī)。（）答案：錯(cuò)誤6.量子加密是絕對安全的。（）答案：錯(cuò)誤7.普朗克常數(shù)的數(shù)值是固定不變的。（）答案：正確8.量子點(diǎn)在不同的尺寸下會(huì)顯示出不同的顏色。（）答案：正確9.量子場論是量子力學(xué)和經(jīng)典場論的簡單結(jié)合。（）答案：錯(cuò)誤10.量子隧穿是一種假設(shè)的現(xiàn)象，沒有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（）答案：錯(cuò)誤四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述量子糾纏現(xiàn)象。答案：量子糾纏是指兩個(gè)或多個(gè)量子系統(tǒng)之間存在一種特殊的關(guān)聯(lián)，使得這些系統(tǒng)的量子態(tài)不能獨(dú)立地描述，即使它們在空間上相隔很遠(yuǎn)，對其中一個(gè)系統(tǒng)的測量會(huì)瞬間影響到其他糾纏系統(tǒng)的狀態(tài)。2.什么是量子比特？答案：量子比特（qubit）是量子信息的基本單元。與經(jīng)典比特只能表示0或1不同，量子比特可以處于0和1的疊加態(tài)，并且可以利用量子態(tài)的疊加和糾纏特性進(jìn)行信息的存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)炔僮鳌?.解釋量子隧穿現(xiàn)象。答案：量子隧穿是指微觀粒子有一定概率穿過高于其自身能量的勢壘的現(xiàn)象。在經(jīng)典力學(xué)中，粒子能量低于勢壘時(shí)會(huì)被反射，但在量子力學(xué)中，粒子有一定概率出現(xiàn)在勢壘的另一側(cè)。4.簡述量子加密的基本原理。答案：量子加密基于量子態(tài)的不可克隆原理。發(fā)送方利用量子態(tài)編碼信息，竊聽者試圖測量會(huì)改變量子態(tài)，接收方和發(fā)送方通過檢測量子態(tài)的改變來發(fā)現(xiàn)是否被竊聽，從而保證信息安全。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論量子計(jì)算機(jī)相對于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢。答案：量子計(jì)算機(jī)利用量子比特的疊加和糾纏特性。可并行處理多個(gè)任務(wù)，對于某些復(fù)雜計(jì)算如大數(shù)分解等，計(jì)算速度遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算機(jī)，在處理海量數(shù)據(jù)和復(fù)雜算法等方面有很大優(yōu)勢。2.探討量子技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景。答案：量子技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更安全的量子加密通信，防止信息被竊聽。還可能實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的量子隱形傳態(tài)通信，極大提高通信的效率和安全性。3.如何理解量子態(tài)的疊加對量子計(jì)算的重要性？答案：量子態(tài)疊加使量子比特可同時(shí)表示多個(gè)值，計(jì)算時(shí)能同時(shí)處理