基于相位编码的高效量子密钥分配方案

提出了一种新的单向量子密钥分配方案.该方案利用光子的两列子波之间相位差关系形成的干涉结果进行编码,并且利用与干涉结果独立的光子偏振态进行窃听检测.并对该方案的效率和安全性进行了分析.理论分析表明,该方案的光子利用率为100%,而经典通信量仅约为BB84方案的一半,信息传输效率约为2n/(3n+4),高于BB84方案25%的效率值,随着传输光子数n的增大,效率值将趋近于66.7%.而且,该方案对于截获重发、测量重发、纠缠测量等常见的攻击,都具有很好的安全性.此外,对于现在的技术而言,该方案较易实现.     

基于对换门库的可逆逻辑电路综合算法

为了将可逆函数以较小的代价自动构造为对应的可逆逻辑电路,提出了一种基于对换门库的综合算法.首先,将可逆函数的输出作为快速排序算法的输入数据,在排序算法中按顺序保留所交换的元素对,并输出该元素对序列；其次,利用置换群规则对该序列进行优化处理,获得相似度最高的对换序列；然后,逆序排列该对换序列,并基于对换门库生成可逆函数的初始电路；最后,应用电路门优化规则,对初始电路进行优化,得到最终的可逆逻辑电路.相比于其他算法,所提算法明显提高了可逆逻辑综合效率,其思想的简洁性使得算法更易于理解和实现.     

基于经典Goppa码的非对称量子稳定子码构造

自从Calderbank等人建立了从经典纠错码构造量子纠错码的CRSS构造法以来，人们利用经典纠错码构造了大量的性能良好的量子纠错码，称为量子稳定子码．最近的物理实验表明，大多数量子力学系统中发生量子比特翻转错误的概率远小于量子相位翻转错误的概率，针对这一情况所构造的纠错码称为非对称量子纠错码．本文分别基于嵌套包含Goppa码与对偶包含Goppa码构造了一系列新的非对称量子稳定子码．在基于嵌套包含Goppa码构造非对称量子码时，首先对Goppa码的选取做一定的限制．以便解析构造量子码．对于一般情况下的构造，则是借助于数学软件Matlab计算Goppa码对偶码的最小距离进行的．在基于对偶包含Goppa码的构造中，所构造量子码的纠错能力主要体现在纠正Z类型错误上．     

二元量子码的截短码和扩展码的构造

本文提出了一类从包含其对偶码的经典线性码[n，k，d]2到纯量子码[In—i，2k—n＋i，d—i]]2（0≤i≤d-2）和[[n＋1，2k-n-1，d＋1]]2（或№＋1，2k-n-1，d]]2）的基于矩阵初等变换的构造方法．基于初等代数理论，设计了其构造体系；基于检验矩阵与线性码最小距离之间的关系，分析了其纠错性能：基于稳定子体系，构建了其编译码网络．该方法正确可行的构造性证明简单，易懂，易于计算机及各种硬件系统实现．理论结果显示出该方法对一类量子码的构造非常实用．