关于量子或门的再研究

本文利用量子博弈理论中量子策略比经典策略更具优越性这一结论,为实现量子或门又提供了一套新的方案,该方案的工作机制为：由单个量子硬币理论导出两个量子硬币理论,利用两个量子硬币博弈游戏的相关结论实现了量子或门。     

实现量子或门的新方案

利用量子博弈理论中量子策略比经典策略更具优越性这一结论,为实现量子逻辑或门提供了一套新的方案,该方案的工作机制为用两个单量子硬币理论来解释实现量子或门的过程。     

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.     

量子与门的实现

在定义了量子逻辑与门之后,利用在博弈游戏中量子策略比经典策略更具优越性这一特点,从理论上提出了一套实现量子与门的新方案:把量子逻辑与门的操作用两个可分辨的量子硬币来实现.     

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...     

实现量子异或门的一种新方案

文章根据经典计算机中异或门(Exclusive-OR gate,简称XOR gate)的逻辑功能,引出了量子逻辑异或门的定义,并利用单硬币量子博弈理论为量子异或门的实现提出了一套切实可行的理论方案:量子异或门的逻辑功能可借助两个独立的单量子硬币博弈过程来完成。     

非对称信息条件下鹰鸽模型的量子博弈研究

本文利用量子博弈的相关理论建立了非对称信息条件下的鹰鸽量子博弈模型,求出了不同纠缠度值时的量子纳什均衡策略,并与经典博弈均衡策略比较得出:在经典博弈条件下得出与冲突成本相关的多重均衡策略,在量子博弈理论下得到与冲突成本无关的纠缠度为π/2时的唯一纳什均衡,而经典博弈论条件下的纳什均衡策略是量子均衡策略在纠缠度取零值的一种特殊情况,从而推广了鹰鸽博弈的纳什均衡策略解,也大大简化了运算.     

叠加态博弈模型的量子策略

量子博弈理论表明,对于二人零和单硬币博弈而言,量子策略远比经典策略更具优越性.基于此,主要研究了叠加态的量子博弈,游戏参与者之一采用量子摇动来取代经典策略.最终得出结论,在所采用的模型中,量子策略同样具有经典策略所无可比拟的优越性,采用量子手段的博弈者能够完全控制所参与游戏的胜负.     

基于多硬币量子游走的仲裁量子(t,n)门限群签名

量子群签名是一类具有特殊性质的仲裁量子签名的变体.大多数现有的基于隐形传态的量子群签名方案不具备门限性质,也难以拓展为量子门限群签名.为了实现从普通量子签名向量子(t, n)门限群签名的扩展,解决基于联合Bell态测量的量子签名效率低下的问题,本文以量子游走实现的广义隐形传态为基础,提出了一种量子(t, n)门限群签名方案. n个签名者组成一个群组,只有其中的t个签名者可以利用量子游走系统代表该群组生成一个有效的签名.所提出方案使用基于多硬币量子游走的隐形传态来传递量子消息,量子一次一密验证量子消息.验签者在可信仲裁者的帮助下,通过量子比较算法来检查签名的有效性.在安全性方面,所提出方案满足门限群签名的不可伪造性、不可否认性、门限安全性、签名者身份可追踪性和签名者的匿名性要求.在效率方面,所提出方案使用基于量子游走的隐形传态实现量子信息的传输,无需提前制备纠缠量子态,以高效的单粒子投影测量代替联合测量.此外,所提出方案使用随机数和公共板,可以避免验签者对签名的否认并保证签名的完整性.     

含时硬币算符作用下量子行走的传输和纠缠特性

在一维晶格离散时间量子行走中,我们引入含时硬币算符,分别研究了由单个硬币算符和两个硬币算符直积作用下的概率分布及纠缠动力学行为.研究发现在改变硬币参数的情况下,单个硬币作用和两个硬币作用的量子行走都可以展示包括动力学局域化,量子弹道传输在内的丰富的动力学行为,而且硬币自由度和位置自由度之间的纠缠随演化时间的增加出现周期...     

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.     

利用超导量子干涉仪制备N比特团簇态（英文）

利用两个超导量子干涉仪与腔场的相互作用,提出一种实现标准两比特量子相位门的方案。利用构造的两比特相位门,还提出了一种制备N比特团簇态的方案。在此方案中,量子信息被编码在两个超导量子干涉仪的相对稳定的基态上。在两个超导量子干涉仪与单模腔场的相互作用过程中,由于超导量子干涉比特的激发态被绝热地消去,激发态所引起的消相干得到了有效的抑制。此外,还讨论方案的实验可行性。     

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。     

一类基于秘密共享的量子密码方案的分析

最近杨宇光等人利用经典秘密共享给出一系列量子密码方案.其基本思想是将量子密钥共享给n个不同的成员,使得这些成员可以辅助实现量子身份认证、代理签名和量子安全直接通信.然而在实际应用中,这些方案继承了经典秘密共享方案的缺点,不能提供每个成员诚实参与协议的证明,任何恶意不合作行为只有最后才能被发现,从而使这类量子密码方案的使用效率很低.其次,由于这些方案使用了比特异或运算,使方案还存在一个更严重的攻击：如果任意两个成员合谋,可以改变他们原有的影子值,并且可以无障碍的使用新的影子参与量子密码方案,破坏协议执行的目的,使方案的门限彻底失效.此攻击是量子密码方案除密钥安全外的一种新的攻击形式.     

不同初始状态下囚徒困境量子博弈模型研究

为讨论初始状态对演化稳定性的影响.利用量子博弈相关理论,以囚徒困境模型为例,应用Luca Marinatto和Tullio Weber的量子化方案进行量子化,求出不同初始状态下的囚徒困境纳什均衡解,并讨论其演化稳定性.得出:不同初始状态下,纯策略和混合策略纳什均衡解的稳定性都改变.量子初始状态对演化稳定性有影响.     

多硬币量子博弈

主要研究了2人参与的、有限任意多态博弈模型的量子化策略.对于2人参与的不可透视盒子里的有限M个可分辨硬币博弈模型而言,根据概率理论,两参与者都无法对其结果进行控制.而在该博弈模型中,若其中一个参与者采用量子策略来取代经典的摇动,那么他将可以对该博弈的最终结果进行控制,得到他想要得到的任意状态,期间不会受到仍然采用经典策略的游戏参与者的任何影响.     

直接互惠下量子囚徒困境的演化稳定分析

为深入探讨直接互惠和量子纠缠如何影响合作的演化,运用演化博弈理论的方法建立了直接互惠下量子囚徒困境模型,计算博弈动态的均衡点并对均衡点进行稳定性分析,讨论直接互惠参数和纠缠对均衡点的影响。分析结果表明,当直接互惠参数、量子纠缠在不同条件下,合作策略和背叛策略为演化稳定策略,并且当纠缠大于临界值时直接互惠行为促进合作;纠缠小于临界值时直接互惠行为抑制合作。最后通过数值仿真验证了理论的正确性。     

核磁共振实现多回合量子稠密编码

提出并实现了多回合量子稠密编码方案. 该方案以量子相位估算为工作机制. 利用m+1 量子位系统, Bob只操作1个量子位, 通过与Alice进行m个回合的传递, 把2^m+1 个信息传递给Alice. 信息容量由经典方案的m位增加到m+1位. 我们在3位核磁共振量子计算机上演示了本方案, 取得了与理论预期一致的实验结果.     

腔中利用人工原子实现多量子比特相位门

在量子信息研究中,多量子比特相位门具有非常重要的意义。本文介绍了实现多量子比特相位门的两种模型,提出了一个利用腔中四能级超导人工原子实现多量子比特相位门的方案。该方案采用一个量子场和两个经典场控制各能级之间的跃迁,提高了多量子比特系统抵抗退相干的能力。     

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。