2025年大學(xué)《量子信息科學(xué)》專業(yè)題庫——量子信息科學(xué)的國內(nèi)外比較研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填寫在答題紙上。）1.下列哪一項不是量子比特（qubit）的基本特性？A.疊加態(tài)B.糾纏態(tài)C.可克隆性D.不可測量性2.量子密鑰分發(fā)（QKD）利用量子力學(xué)原理保證信息安全，其主要優(yōu)勢在于？A.實(shí)現(xiàn)超距傳輸B.提高計算速度C.理論上無法被竊聽D.降低設(shè)備成本3.下列哪種算法被認(rèn)為是量子計算相較于經(jīng)典計算最顯著的優(yōu)勢之一？A.基因測序算法B.Shor算法C.快速傅里葉變換D.線性回歸算法4.量子退相干是指？A.量子比特失去其量子態(tài)的過程B.量子比特數(shù)量增加的過程C.量子比特測量結(jié)果不確定性的增加D.量子比特之間糾纏程度的增強(qiáng)5.中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院（CASQSI）的成立，體現(xiàn)了中國在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的什么戰(zhàn)略？A.側(cè)重于量子計算硬件研發(fā)B.側(cè)重于量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)C.全鏈條、前瞻性布局D.主要依賴國際合作6.量子糾纏被認(rèn)為是量子信息科學(xué)的核心資源之一，其在量子計算中的作用主要是？A.提高量子比特的穩(wěn)定性B.實(shí)現(xiàn)量子比特之間的高速通信C.提供并行計算的物理基礎(chǔ)D.增強(qiáng)量子算法的保密性7.Google宣稱實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”，其主要依據(jù)是？A.搭建了全球最大的量子計算機(jī)B.實(shí)現(xiàn)了某個量子算法的優(yōu)越性能C.建成了全球首個量子通信網(wǎng)絡(luò)D.獲得了量子信息科學(xué)領(lǐng)域的重大理論突破8.量子隱形傳態(tài)利用了量子力學(xué)的哪個原理？A.波粒二象性B.量子疊加C.量子糾纏D.量子不確定性原理9.中國的“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星主要進(jìn)行了哪方面的實(shí)驗(yàn)？A.量子計算原型機(jī)的研發(fā)B.星地量子通信的實(shí)驗(yàn)C.量子傳感器的應(yīng)用探索D.量子場論的驗(yàn)證10.美國在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的主要優(yōu)勢在于？A.政府的大力投入和長期支持B.頂尖大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的集中C.豐富的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和應(yīng)用場景D.以上都是二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題紙上。）1.量子信息科學(xué)主要研究的是______、______和量子傳感等領(lǐng)域的科學(xué)問題。2.量子比特的兩種基本狀態(tài)通常表示為______和______。3.量子計算的基本單元是量子比特，其可以處于0或1的______狀態(tài)，也可以處于0和1的______狀態(tài)。4.量子密鑰分發(fā)（QKD）利用了量子力學(xué)中的______和______原理來保證密鑰傳輸?shù)陌踩浴?.國際上公認(rèn)的量子計算發(fā)展階段主要包括______、______和______。三、簡答題（每題5分，共20分。請將答案填寫在答題紙上。）1.簡述量子計算與經(jīng)典計算在基本原理上的主要區(qū)別。2.簡述量子通信相較于經(jīng)典通信的主要優(yōu)勢。3.簡述量子信息科學(xué)目前面臨的主要挑戰(zhàn)。4.簡述中美兩國在量子信息科學(xué)領(lǐng)域政策支持的主要特點(diǎn)。四、論述題（每題10分，共20分。請將答案填寫在答題紙上。）1.比較分析中美兩國在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和優(yōu)勢領(lǐng)域。2.分析量子信息科學(xué)對未來社會發(fā)展可能產(chǎn)生的重大影響。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.A5.C6.C7.B8.C9.B10.D二、填空題1.量子計算，量子通信2.|0?，|1?3.純，疊加4.不確定性原理，測不準(zhǔn)原理5.裸機(jī)，安第生，容錯三、簡答題1.量子計算利用量子比特進(jìn)行計算，量子比特可以同時處于0和1的疊加態(tài)，實(shí)現(xiàn)并行計算；經(jīng)典計算利用二進(jìn)制比特進(jìn)行計算，二進(jìn)制比特只能處于0或1的狀態(tài)，進(jìn)行串行計算。2.量子通信利用量子力學(xué)原理進(jìn)行密鑰分發(fā)，理論上無法被竊聽而不被發(fā)現(xiàn)；經(jīng)典通信密鑰分發(fā)依賴于計算安全假設(shè)，存在被竊聽的風(fēng)險。3.量子比特的制備和操控精度不足，量子退相干問題嚴(yán)重，量子算法的理論研究和實(shí)際應(yīng)用仍有很大差距，量子信息的存儲和傳輸效率有待提高，量子信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢。4.中國側(cè)重于全鏈條、前瞻性布局，政府投入力度大，注重基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的結(jié)合；美國注重基礎(chǔ)研究，擁有豐富的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和應(yīng)用場景，政府通過法案等方式提供長期穩(wěn)定的支持。四、論述題1.美國在量子計算硬件、量子算法和量子理論等方面具有優(yōu)勢，擁有IBM、Intel等領(lǐng)先的量子計算公司；中國在量子通信領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位，建成了世界上首個星地量子通信網(wǎng)絡(luò)，并在量子通信理論上有所突破。兩國都在積極發(fā)展量子計算和量子傳感等領(lǐng)域。2.量子信息科學(xué)將深刻改變計