量子通信的理论基础与线路实现

量子通信是目前物理学和信息学科研究的热门领域,文章从量子通信的物理基础出发,研究了通信双方对信息的处理方法和信息的传输过程,从理论上分别计算了在4个Bell基下传输实体的量子态的变化和接收者的幺正变换矩阵;给出了实现通信的量子线路,并以该线路为基础计算了Bell基及对应的幺正变换矩阵和量子门.     

可控的量子密集编码

提出了一种利用三粒子非最大纠缠态作为量子信道的可控的概率密集编码方案.第3方通过局域测量控制着量子信道.通过引入辅助粒子和做适当的幺正变换,就能以一定概率实现量子密集编码.     

两个独立量子信道中一对量子纠缠态的隐形传送

从量子纠缠及量子态隐形传送的基本原理出发,简单介绍在一个量子信道中单粒子量子态的隐形传送,进而详细讨论在两个独立量子信道中一对量子纠缠态的隐形传送,寻找其中的规律,为以后热纠缠信道中隐形传送的研究提供理论基础。     

量子纠缠态与量子隐形传态

量子纠缠态是量子力学的精髓.回顾了基于双光子纠缠的量子隐形传态的基本原理、实验主要进展,指出了量子隐形传态的重要特点及其实现的关键技术,分析讨论了对光子偏振态进行幺正变换的试验方案.     

表象间的基矢变换与幺正矩阵关系的再讨论

以定理的形式给出了表象变换中获得幺正矩阵的一种简洁方法,并给予了合理的证明,同时结合具体实例验证了定理的正确性.我们认为这一定理具有一定的理论价值和实际应用价值.     

3粒子GHZ态的量子远程克隆

提出了一个能实现3粒子GHZ态1→2的量子远程克隆方案:运用2个4粒子纠缠态作为量子信道,通过发送者的2次Bell测量、Hadamard变换、单粒子测量及经典通信;2个接收者进行相应的幺正变换、引入附加粒子和通过Toffoli门,就可以得到原未知态的近似拷贝,此方案的保真度与输入态有关.另外,还推广了一种实现N粒子GHZ态1→2的量子远程克隆方案.     

2n+1个无序数据库记录项的量子搜索

简述了量子计算机的并行算法。设计了一个2^n 1*2^n 1的幺正矩阵,并根据量子Grover搜索算法求解出在无序数据库中满足条件的单项或多项数据的计算方法。     

量子隐形传态的研究进展

量子隐形传态是量子信息理论的重要组成部分,也是量子计算的基础.文章中简单介绍了量子隐形传态的基本原理、理论和实验方案以及现阶段研究的最新进展,并且提出了进一步研究所需要解决的重要课题.     

无乘法运算的Faure序列构造

介绍一种利用逻辑运算构造Faure序列的方法，尤其是当模2时的该序列的构造．该方法无须具体计算相关矩阵元素。只涉及该矩阵元素的奇偶性，设计的算法较常规方法拥有较少的时间和较低的空间复杂度．文中给出理论证明、相应算法和数值实例．     

广播多重量子数字签名方案的设计与分析

提出了一种广播多重量子数字签名方案,通过执行CNOT操作来对所要签名的信息进行加密,并利用幺正变换来实现信息的签名和验证.分析表明,本方案不受签名者多少的限制,具有可验证性,安全性高且技术实现简单,是一种可实现的广播多重量子数字签名方案.     

四极子形量子级联微腔激光器

不同的波导和谐振腔形式,对应的量子级联微腔激光器的特性有显著的不同.四极子量子级联微腔激光器带来的光的方向性激射,解决了对称型微腔激光器光的方向性激射的困难.本文简单介绍了四极子量子级联微腔激光器的由来和其相关的几种激光器.     

量子Fourier变换构造FQT电路

利用量子Fourier变换,给出构造3个量子住的量子Fourier变换电路的方法,利用该方法可构造出n个量子住的QFT电路。     

介观电路中的量子效应及其研究趋势分析

基于介观电路中量子效应特点及其研究的路径,并从两个方面分析了其进展,提出现有理论的成功与方法和实验等不足之处,展望了其发展趋势,以期对该领域的进一步研究提供有益的参考.     

分布式多轴联动CNC系统的研究

本文针对目前经济型数控机床的数控系统.由于其功能有限.而使用途受到限制这一问题.研究出具有坐标扩展功能的六坐标经济型数控系统.并可以应用到多坐标机床及小型多功能机床等。     

有源耗散介观电路中的量子效应

通过量子化有源RLC电路，研究了激发相干态、压缩真空态下介观电路的量子涨落以及电源对量子涨落的影响。     

脉冲型阵列量子级联激光器驱动电源

设计并研制了一种高精度的可调节阵列量子级联(QC: Quantum Cascale)激光器驱动电源, 以用于中红外多气体检测系统。该系统运用时分复用的思想, 利用并联加串联的方式, 同时驱动多个QC激光器。在硬件方面, 以DSP F28335为主处理器, 采用压控恒流源的原理, 通过大功率半导体器件, 实现脉冲频率(1~10 kHz, 步进0.5 kHz)、 占空比(0.5%~40%, 步进0.5%)、 电流幅值(0~4 A, 步进0.1 A)连续可调的脉冲恒流源。在控制方案上, 采用模拟PI(Proportion Integral)控制算法, 通过两级模拟PI环节的双重反馈方式, 提高了驱动电流的准确性和稳定性。同时, 该系统还设计了电源滤波慢启动电路、 过流保护电路、 过压保护电路、 静电防护电路等, 防止QC激光器被瞬间大电流损坏, 以确保激光器的正常工作。经实验测试, 当设定脉冲电流幅值为2.0 A, 脉冲频率为5 kHz, 脉冲宽度为2 μs时, 输出脉冲电流幅值稳定度优于1.7×10^-3 A, 脉冲宽度稳定度优于2.4×10^-2μs, 脉冲上升时间小于11.9 ns, 脉冲下降时间小于9.6 ns。在同时驱动多个QC激光器长时间测试过程中, 驱动电流稳定, QC激光器发光稳定, 测试指标达到要求。     

利用量子正则系综理论研究介观电路的量子效应

利用量子正则系综理论研究了介观RLC串联电路在能量混合态下的电荷、磁通(电流)的量子涨落,得到了在能量混合态下电路的量子涨落与温度的关系.结果表明,介观RLC串联电路中的量子涨落不仅与本征频率有关,而且与温度有关;温度越高,电路中的量子噪音越大.该结论与目前采用热场动力学理论方法(TFD)所得结果相一致,量子正则系综理论的方法更易理解和应用.     

基于遗传算法的梯级水库调度问题的研究

采用实数编码遗传算法(FP)，对梯级水库进行独立的编码计算，结合各个水库不同的约束条件和调度要求，进行总体优化调度求解，这样可以避免动态规划解决此类问题时带来的“维数灾”，并且计算速度快，可以根据不同的情况进行实时计算。     

外耦合布拉格光栅5um量子级联激光器

窄带宽的AlGaAs/GaAs布拉格光栅耦合到InP的半导体量子级联激光器从而产生稳定的激光频谱,其激 光谱线宽度在1纳米左右。如果不加光栅，非稳定的自由激射的激光器的谱线宽度有30nm左右。隔离的分布式布 拉格光栅可以独立调谐几个纳米。     

基于氮化物半导体的远红外量子级联激光器

给出基于GaN量子阱材料的远红外量子级联激光器,其优越性表现在AlGaN/GaN量子阱中,超快的纵向光学声子散射能够迅速的消除激光低能态的布居数,GaN的大纵向光学声子能量(～90 meV)能有效地减少高温下产生激光低能态的热布居.理论分析显示,用一个相对较低的阈值电流密度(832 A/cm2)就能在室温下产生50/cm的阈值光学增益.还发现这种结构的特征温度T0高于136 K.