2025年大學(xué)《量子信息科學(xué)》專業(yè)題庫——量子信息科學(xué)對文化傳承的促進(jìn)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不是量子比特的基本特性？A.疊加態(tài)B.糾纏態(tài)C.測量坍縮D.連續(xù)可變2.量子計算相較于經(jīng)典計算的主要優(yōu)勢在于？A.運算速度更快B.存儲容量更大C.能耗更低D.以上都是3.量子通信的核心優(yōu)勢在于？A.傳輸速度極快B.傳輸容量極大C.信息安全性極高D.以上都是4.下列哪一項技術(shù)最常用于文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)？A.量子計算B.量子傳感C.三維掃描與建模D.量子密碼學(xué)5.量子存儲技術(shù)主要應(yīng)用于？A.提高計算速度B.增加存儲容量C.加強(qiáng)信息安全D.以上都是6.非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承面臨的主要挑戰(zhàn)之一是？A.技術(shù)手段落后B.傳承人數(shù)量減少C.信息失真與丟失D.以上都是7.量子信息科學(xué)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳播方面的一個潛在應(yīng)用是？A.實現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)B.進(jìn)行虛擬展示C.加速信息存儲D.以上都是8.量子密碼學(xué)的主要原理是利用？A.量子疊加B.量子糾纏C.量子不可克隆定理D.量子退相干9.量子信息科學(xué)對文化傳承的促進(jìn)作用不包括？A.提升保護(hù)效率B.豐富傳承手段C.降低傳承成本D.擴(kuò)大傳承范圍10.量子信息科學(xué)在文化傳承領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)之一是？A.技術(shù)成熟度不足B.應(yīng)用成本過高C.人才培養(yǎng)短缺D.以上都是二、填空題（每題2分，共20分）1.量子比特的兩種基本狀態(tài)通常表示為______和______。2.量子糾纏是指兩個或多個量子粒子之間存在的______關(guān)聯(lián)。3.量子計算的基本單元是______，它具有疊加和糾纏特性。4.利用量子傳感技術(shù)可以實現(xiàn)對文化遺產(chǎn)的______檢測。5.量子信息科學(xué)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承中，有助于實現(xiàn)______的記錄和保存。6.文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)的主要目的是為了實現(xiàn)文化遺產(chǎn)的______和______。7.非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳承方式主要包括______傳承和______傳承。8.量子密碼學(xué)利用量子力學(xué)原理，如______定理，確保信息傳輸?shù)陌踩浴?.量子信息科學(xué)的發(fā)展，為解決文化傳承中的______問題提供了新的思路。10.量子信息科學(xué)在文化傳承領(lǐng)域的應(yīng)用，需要克服的主要障礙包括______、______和______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述量子疊加態(tài)的概念及其在量子計算中的作用。2.簡述量子信息科學(xué)在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)中的具體應(yīng)用方式。3.簡述量子信息科學(xué)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承中的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。4.簡述量子密碼學(xué)的基本原理及其在信息安全領(lǐng)域的優(yōu)勢。四、論述題（10分）結(jié)合具體實例，論述量子信息科學(xué)如何促進(jìn)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳承與發(fā)展。五、案例分析題（20分）假設(shè)一個古老樂器的修復(fù)需要精確的數(shù)據(jù)支持，請設(shè)計一個利用量子信息科學(xué)技術(shù)進(jìn)行該樂器數(shù)字化保護(hù)和修復(fù)的方案，并說明其優(yōu)勢和可能面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.C4.C5.B6.D7.D8.C9.C10.D二、填空題1.0，12.時空3.量子比特4.無損5.長期、安全6.永久性、共享性7.師徒、家族8.不可克隆9.信息衰減10.技術(shù)瓶頸、成本問題、人才培養(yǎng)三、簡答題1.解析思路：首先解釋量子疊加態(tài)的概念，即一個量子比特可以同時處于0和1的疊加狀態(tài)，可以用|0?和|1?的線性組合表示。然后說明其在量子計算中的作用，即利用疊加態(tài)可以同時處理大量信息，實現(xiàn)并行計算，從而大大提高計算效率。2.解析思路：首先說明量子信息科學(xué)可以通過高精度的量子傳感技術(shù)獲取文化遺產(chǎn)的精確數(shù)據(jù)。然后說明利用量子計算強(qiáng)大的計算能力，可以進(jìn)行文化遺產(chǎn)的三維建模、虛擬現(xiàn)實重建等，實現(xiàn)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保存。最后指出量子密碼學(xué)可以用于保障數(shù)字化數(shù)據(jù)的安全傳輸和存儲。3.解析思路：首先說明量子存儲技術(shù)可以長期、安全地保存非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的音頻、視頻等信息，防止信息丟失。然后說明量子通信技術(shù)可以實現(xiàn)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的遠(yuǎn)程傳播，打破地域限制，擴(kuò)大傳承范圍。最后指出量子計算可以模擬和推演，幫助傳承人進(jìn)行非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的創(chuàng)新和發(fā)展。4.解析思路：首先解釋量子密碼學(xué)的基本原理，即利用量子力學(xué)原理，特別是不可克隆定理，確保信息傳輸?shù)陌踩?。例如，利用單光子傳輸信息，任何竊聽都會導(dǎo)致單光子狀態(tài)的改變而被發(fā)現(xiàn)。然后說明其在信息安全領(lǐng)域的優(yōu)勢，即理論上無法被破解，安全性極高。四、論述題解析思路：首先概述量子信息科學(xué)在文化傳承中的重要作用，包括文化遺產(chǎn)保護(hù)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承等方面。然后結(jié)合具體實例，例如利用量子計算進(jìn)行文化遺產(chǎn)的數(shù)字化重建，利用量子傳感技術(shù)進(jìn)行文物無損檢測，利用量子存儲技術(shù)保存非物質(zhì)文化遺產(chǎn)等，詳細(xì)闡述量子信息科學(xué)如何促進(jìn)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳承與發(fā)展。最后總結(jié)量子信息科學(xué)在文化傳承中的巨大潛力，并指出其面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。五、案例分析題解析思路：首先說明利用量子傳感技術(shù)對樂器進(jìn)行高精度掃描，獲取樂器的三維數(shù)據(jù)。然后利用量子計算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分