神奇的量子通信

时至今日，究竟有没有一种绝对不可破译的保密方式，能让传送的信息绝对安全可靠？量子通信，就是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。　

量子通信是利用量子力学基本原理进行信息传递的一种新型通信方式。理论上，量子通信可实现无条件安全的链路数据传输，被认为是保障未来通信安全最重要的技术手段。

量子是微观物理世界中的基本单位，一个最最小的单元。量子理论主要包括量子测不准原理和量子纠缠。

早在1927年，德国 科学家海森堡就提出了量子测不准原理。在现代科学认知中，几乎任何已知事物都是可测的，但量子是个例外。以制造硬币为例，制造硬币的基本前提是测定模板、再行复制。但在量子世界，这枚“硬币”是不确定的，你根本没法测量它，量子一旦被测量，还来不及被复制，它就不是原来那个量子了。

如果将这一原理应用在通信技术上，就是天然的保密通信手段。

在通信中，对方的话通过座机、手机等有线、无线终端，远距离传送到你的耳朵里。如果他人要窃听你们的对话，必须完成这个对话的复制过程。如果这段通话被加密， 那么必须先复制到密码，再解密为正常通话。

可以说，一旦通信中的信息和密码用量子来承载，就是不可复制的。

我们把想要保密传输的信息加载到一个个不可能被准确观测和复制的量子上，如果有人打算在途中窃听信息，一“碰”，它的状态就改变了，窃听者拿到的只会是一堆 毫无用处的信息。

量子通信的另一个核心内容是隐形传输，是利用光子等基本粒子的量子纠缠原理来实现保密通信的。在量子力学里，两个粒子在经过短暂时间的彼此耦合之后，单独搅扰其中任意一个粒子，会不可避免地影响到另外一个粒子的性质，尽管两个粒子之间可能相隔很长一段距离。这种关联现象被称为量子纠缠。

在量子通信系统中， 信息的发送方和接收方共享两个存在纠缠关联的光子。当发送方将信息赋予一个光子时， 接收方的纠缠光子就会几乎同时发生一致的变化，瞬间完成信息的传输，从根本上杜绝了被窃听、被截获的可能。

①微课的概念，在国内，最早是由佛山市教育局的胡铁生在2 011年提出的，他认为：“‘微课’是按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。”这个阶段对微课的研究更多的是关注资源建设，而忽略了其应用性、互动性和扩展性等特征。

②但随着国内微课发展和建设昀逐步推进，胡老师又在201 2年对这一定义做了更进一步的解释：“微课”是指以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。突出了微课不仅是一种新型的教学资源，更是基于某个知识点／环节的一个简短而完整的“教学过程”或“教学活动”。这个定义无疑要准确很多，微课资源不再是静态的，而是生长发展的，不断完善的。

③从国外的经验来看，起初微课是应在线学习而产生的。2004年夏天，美国的萨尔曼·可汗开始用雅虎的一款绘图软件作为共享记事本，再加上电话辅导异地的表妹学习数学。后来在YouTube①上录像，继而在2 007年辞职创立可汗学院，并最终把其发展成为一家通过在线图书馆收藏了35 00多部各类学科教学视频的教育性非营利组织。这位的美国人用一共不超过300美元的视频设备通过录制1 0分钟左右的教学视频上传到网上供世界各地的人们免费使用。与此同时，英国教师电视网也开始了微课视频资源的建设。从2 004年的7年间开发了3500个2 0分钟（主要授课过程大约1 0分钟）左右的精品微课视频，受到来自全世界范围的众多教师、家长和学生的喜欢。

④可以说早期的英美微课主要是以上传视频供需要的人在线观看使用为主，类似于网络视频公开课，或者说就是一种“短而精”的视频公开课。而真正把微课和课堂教学结合起来的是被戏称为“一分钟教授”的美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维·彭罗斯教授。目前该学院已经推广应用了“微课”这一教学形式。他们主要以在线学习或移动学习为目的，录制一系列1-3分钟的教学视频，突出关键的概念、主题和活动，引导学生利用网络，根据所提供的资源和活动，建构自己需要的知识。（选自《科学大观园》，有删改）

【注】①YouTube是世界上最大的视频网站。

学习《猫》之后，班级准备开展“关注动物朋友”的综合实践活动，请你来参加。

四季星空为何不同？

胡方浩

①天文预报显示，木星合月、金星伴月、中秋满月等天象将在9月“扎堆”亮相。神秘的星空，静谧深邃又复杂多变——这其中，有“星垂平野阔，月涌大江流”的雄浑开阔；亦有“醉后不知天在水，满船清梦压星河”的柔美沉醉；还有“纤云弄巧，飞星传恨，银汉迢迢暗度”的情思期盼……

②看似“静止”的星室，其实非常“多变”。事实上，虽说看上去“繁星满天”，但我们能看到在夜空中闪耀的，绝大多数是恒星，少部分是地球所在的太阳系中的行星。如果再细细观察还会发现，这些星星会随着时间的推移自东向西发生“位移”，直至黎明时分，它们已渐渐落到了西边的地平线附近——若是用三脚架和相机来跟踪拍摄，还可以描绘出星星运行的轨迹。

③群星之所以看起来东升西落，是由于地球自西向东的自转。除了自转，地球还在围绕着太阳进行公转，一年要走过约9.4亿公里的路程。这么长路程的跋涉，这样的时间流动，就好比从赤道前往两极，一路上的“风景”当然会千变万化——这也是一年四季星空各不相同的原因。

④其实，夜空中的星星是否能被看到，取决于两个因素：一是____，亮度较暗的星星，即便离得近，也看不到；二是____，离地球越远，越难被看到。因此，地球上能看到的星星都是那些距离不太远的星星。什么时候可以看到更多的星星呢？除了要看当天气象方面的因素，最关键的是要看当时晚上位于地平线上的亮星有哪些。

⑤我们所处的银河系，就像是一个巨大的“星盘”，太阳系和周围的星星都在这个“星盘”上，一起围绕着银河系的中心运动，太阳系周围的星星基本上是不变的。离地球最近的恒星是太阳，当太阳在天空中时，阳光会“遮盖”住其他的星光，因此只有晚上才能看到星星。地球围绕太阳公转，每天晚上出现在天空中的星星略有差别，公转会导致地球上四季的变化，与星空变化相对应，便产生了四季星空的不同。

⑥春季星空有划过天空的“春季大弧线”和众多的深空天体。秋季星空有“秋季四边形”，还可以看到北半球唯一一个可以肉眼看到的河外星系——仙女星座。仙女星座非常明亮，即使远在距地球254万光年之外，在地球上的我们依然能仅凭肉眼就看到它灿烂的光辉。冬季星空亮星较多，有显著的“地标”——“冬季大三角”，以及辨识度很高的猎户座，因此冬季也是观赏星空的好时机。

⑦天空中除了众多亮星，还有非常炫目的银河。夏季星空的最大亮点，便是璀璨的银河高挂天空，银河系的“银心”正位于人马座方向，人马座在夏夜空中逗留的时间最长——此时的星空，正是“群星闪耀时”。

⑧四季星空，各美其美——你更喜欢哪一种？

（选自《人民日报》2023年09月07日第17版）

八（3）班决定开展一次以“人无信不立”为主题的综合性学习活动。你也来参加吧！