Shor量子纠错码的改进和完善

利用量子异或门和Hadamard旋转门,设计了Shor量子纠错码的编码量子线路,提出了两种纠错方案以及实现这两种纠错方案的量子线路.     

混合量子算法在旅行商问题中的应用研究

针对旅行商问题(TSP)的特点提出了一种新的解码方式,结合了进化计算(EA)和微粒群算法(PSO)的思想,构造了独特的混合量子算法(HQA).为进一步提高算法的性能,构造了改进混合量子算法(IHQA).IHQA在更新个体时能够指导惯性权重进行动态变化,决定个体在下一代被吸引或扩散.经测试证明,两种混合算法均表现出强大的寻优能力,IHQA效率更高.     

Shor量子纠错码的改进和完善

利用量子异或门和Ｈａｄａｍａｒｄ旋转门,设计了Ｓｈｏｒ量子纠错码的编码量子线路,提出了两种纠错方案以及实现这两种纠错方案的量子线路。     

量子神经计算

量子计算与神经计算的结合是当前人工神经网络理论发展的一个前沿课题 ,由此而产生的量子神经计算新范式具有很高的理论价值和应用潜力。文章在介绍量子计算基本原理的基础上 ,讨论了将它引入神经计算领域的可能性和可行性 ,从理论上分析了量子神经计算所具有的性能 ,并给出量子神经计算模型的几种可能形式。     

经典密码通信与量子密码通信的现状及发展趋势

对现有3种经典保密通信体系,即对称密钥体系、非对称密钥体系、Vernam密钥体系的现状和发展趋势进行了分析,指出了经典保密通信的局限性,重点阐述了绝对安全的量子密码通信的现状和发展趋势.     

两种典型的量子通信技术

量子通信是量子信息中的一个重要分支．而其中最典型的量子通信技术是量子隐形传态和量子密码通信．文章介绍了量子通信中量子叠加和量子纠缠的概念．并介绍两种量子通信技术的理论框架,同时也涉及了这个领域的实验研究进展．     

量子交换机与结合量子通信与经典通信的新模式

在引入量子交换机概念的基础上,提出了经典通信向量子通信过渡时期的一种新的通信模式.利用纠缠交换通过量子交换机来建立量子信道,使得通信方避免了复杂的量子技术.使用经典通信信道来传输无直接关联的信息随机数序列,保证了通信的大容量和高效性.     

量子与非门和量子或非门的理论实现

为了实现量子与非门和量子或非门,从而完善量子计算中的量子逻辑功能,提出二人零和单硬币量子博弈模型的理论方案,利用对量子硬币的不同量子操控从而分别实现量子与非和量子或非逻辑功能.研究结果表明,当两输入端信息相同时,可将量子与非门或者量子或非门视作两个独立的量子硬币,且实现这两种量子逻辑功能的量子操作相同;若两输入端信息不...     

Ping-pong协议中不同检测策略的效率比较

研究了在ping-pong协议中比较不同检测策略效率的方法．分析了两种不同检测策略下窃听者可以得到的信息量和引入的干扰之间的约束关系,进而对两种策略进行了量化的比较．结果表明,用这种方法比较所得的结论与直观分析相吻合．因此,这种通过分析窃听发生时信息量与干扰之间约束关系来比较不同检测策略安全程度的方法是可行并且有效的．     

两硬币量子博弈

以单硬币量子博弈理论为基础,给出了讨论两可分辨硬币量子博弈的一种方法:将两硬币视作是两个独立进行量子博弈的单硬币的线性叠加.并得出对于两可分辨的量子硬币,量子策略同样比经典策略更具优越性,采用量子策略的游戏者可完全控制游戏的胜负.     

量子信息技术

量子特性在信息领域有着独特的功能,在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面有望突破现有经典信息系统的极限。量子信息科学正是由量子力学与信息科学相结合的一门学科。近年来量子信息在理论、实验和应用领域都取得重要突破。量子通信在一定程度上已经实现了商业应用并具有广阔的市场应用前景;量子计算机具有目前的计算机从原理上所不可能具有的无与伦比的威力,但目前尚未真正意义上的量子处理器的技术实现,基于量子光学和固态体系的量子处理器的研究大有可为。     

量子乘法器的设计及其实现方法

乘法器在数字信号处理和数字通信领域应用广泛,如何实现快速高效的乘法器关系着整个系统的运算速度。提出了一种新颖的量子乘法器设计方法,利用量子门设计一位量子全加器,并将n个一位量子全加器叠加在一起设计n位量子全加器,实现2个n位二进制数的加和;再利用2个控制非门设计置零电路,并使用置零电路设计量子右移算子;对二进制数乘法步骤进行改进,利用量子全加器和量子右移算子设计量子乘法器,同时设计实现此乘法器的量子线路。时间复杂度分析结果表明,本方法与目前最高效的量子乘法器具有相同的时间复杂度,并具有更简洁的实现方法。     

One-way quantum identity authentication based on public key

Based on public key, a quantum identity authenticated （QIA） system is proposed without quantum entanglement. The public key acts as the authentication key of a user. Following the idea of the classical public key infrastructure （PKI）, a trusted center of authentication （CA） is involved. The user selects a public key randomly and CA generates a private key for the user according to his public key. When it is necessary to perform QIA, the user sends a sequence of single photons encoded with its private key and a message to CA. According to the corresponding secret key kept by CA, CA performs the unitary operations on the single photon sequence. At last, the receiver can judge whether the user is an impersonator.     

基于量子测量的量子计算模型综述

基于测量的单向量子计算是重要的通用量子计算模型,可以模拟一般量子计算任务。单向量子计算基于量子簇态作为计算资源,利用每个量子位的局部量子测量和经典通信执行一般量子计算。单向量子计算是与量子线路模型等价的量子计算模型。近年来,研究者们对单向量子计算的量子资源、纠缠度量、局部操作简化,以及量子通信等给出一系列研究成果,并基于光学平台开展了一些量子模拟实验。量子簇态与单向量子计算为一般量子计算提供非常好的量子任务处理方式,受到研究者们的广泛关注。该文主要总结基于测量的单向量子计算模型,包括重要的量子资源态、局部信息处理方式,以及与单向量子计算相关的研究;该文对单向量子计算存在的问题和前沿研究方法进行展望,为研究者提供借鉴。     

Field experiment on a robust hierarchical metropolitan quantum cryptography network

A hierarchical metropolitan quantum cryptography network upon the inner-city commercial telecom fiber cables is reported in this paper. The seven-user network contains a four-node backbone net with one node acting as the subnet gateway, a two-user subnet and a single-fiber access link, which is realized by the Faraday-Michelson interferometer set-ups. The techniques of the quantum router, optical switch and trusted relay are assembled here to guarantee the feasibility and expandability of the quantum cryptography network. Five nodes of the network are located in the government departments and the secure keys generated by the quantum key distribution network are utilized to encrypt the instant video, sound, text messages and confidential files transmitting between these bureaus. The whole implementation including the hierarchical quantum cryptographic communication network links and the corresponding application software shows a big step toward the practical user-oriented network with a high security level.     

二粒态的概率隐形传态

量子隐形传态是量子信息学的一个重要组成部分,本文提出一个利用两个三粒子纠缠态作为信道的量子隐形传态方案,方案中一个两粒子态将被概率的传输。     

EPR粒子对与量子隐形传态

量子隐形传态,由发送者Alice将准备传送的信息分离成一部分纯粹经典的信息和另外一部分纯粹非经典的信息,通过2条不同的信道传送给接收者Bob。首先传送非经典部分,这需要借助于EPR粒子对,考虑由2个自旋皆为12的费密子构成,其中一个分配给Alice,另一个分配给Bob。Alice选择对她一方的原始粒子和她的EPR粒子一并进行冯.罗曼类型的测量,这个在贝尔算符的4个本征态中的测量,导致系统的波函数的波包坍缩为相互关联的4个贝尔基矢。Bob通过对他的EPR粒子的状态进行适当的幺正变换,能够重新构造出在Alice一方被＂毁灭＂了的原始粒子的状态。此外,这个贝尔测量产生2个比特的经典信息,传送给Bob,从而完成一个量子隐形传态。文章中研究了EPR粒子对与量子隐形传态的内在联系。     

Quantum Switching Based on the Nearest Neighbor Hamiltonian

This paper describes a quantum switching architecture for nearest neighbor coupling.An efficient quantum shear sorting (QSS) algorithm is used to reduce the number of time steps.For the QSS algorithm,the running complexity of the quantum switching architecture is polynomial in time with the nearest neighbor coupling and the implementation is less complex.The result shows that improved switching is extremely simple to implement using existing quantum computer candidates.