量子密码通信原理及应用前景探究

文章主要介绍量子密码通信研究的历史,量子密钥生成和分发的基本原理以及相关的实验进展.首先介绍了经典密码学的基本原理及其保密方式,经典密码通信对更高安全性的追求,为量子密码通信的出现以及研究做了一个铺垫.根据量子力学中的海伯森不确定性原理,量子不可克隆原理,任何人都不可能窃听量子密码通信中的信息而不被发现.文章主要围绕BB84协议与B92协议,以及EPR佯谬的基本原理来展开讨论.在此基础之上介绍了当前世界范围内相应的实验研究及研究成果,并详细介绍了量子密码通信在国内的有关实验吸研究成果.最后展望了量子密码通信的发展前景和今后的发展方向.     

多层级量子密码城域网

由量子力学基本原理保证无条件安全的量子密码技术以及网络架构和应用模式研究是其实用化进程中的关键环节. 以“法拉第-迈克尔逊”量子密钥分配系统作为基础设备, 构造了一个多层级量子密码网络. 该网络应用了量子路由器、光开关和可信中继技术3种主流组网技术, 通过芜湖市电信商用光纤, 连接了包含5个政府部门在内的7个用户节点. 该网络可以满足电子政务所需的视频、音频、文字、文件等多种数据的量子保密传输, 向量子密码实际应用迈出了关键的一步.     

让光子在空间起舞:星地量子通信的原理与应用

正量子通信是一种以量子为信息载体,并利用其特性来实现信息传递的全新通信方式。它具有绝对保密和高效率等优点,近年来已迅速成为国际信息科学的研究热点,中国也正在该领域悄然崛起。随着当今世界信息技术的迅猛发展,以微电子技术为基础的信息技术即将达到物理极限,而以量子效应为基础的量子通信,则正在逐步成为引领未来科技发展的重要领域,即将开启一次新的技术革命。量子通信是一种利用量子力学基本原理、量子系统特有属性以及量子测量方法来实现信息传递的通信技术。目前     

量子密码学的理论基础

世界上有两门学问公认比较难:一门是密码学,一门是量子物理.难的原因完全不同:密码学难是因为世界上有人太聪明,难在巧夺天工的构造和叹为观止的分析;量子物理难是因为大自然深奥难测,其微观规律远离人们的直觉,难在真正的理解和把握.玻尔(N.Bohr)曾经说过:一条深刻真理的反面可能是另一条深刻的真理.这句话集中体现了量子物理的辩证本质.量子密码学要把两者结合起来,其难度可想而知.     

一类普适的量子密码相干光源

提出了普适量子密码相干光源的概念. 在量子密码领域, 弱相干态(WCP)和标记单光子态(HSPS)是目前最为常用的量子光源. 但是, 利用这两种光源和诱骗态(Decoy)方法相结合进行量子密钥分配时, 在密钥传输的最大安全距离及中短距离密钥生成率上各有优劣. 本文证明了利用标记配对相干态(HPCS)进行诱骗态编码, 在保证密钥最大安全传输距离的同时, 还可以提高中短距离的密钥率. 另外还证明了这种特性并不局限于所使用的具体密码协议, 对于BB84协议和SARG协议, HPCS+Decoy方案均可以提供比较理想的密钥生成率. 最后, 给出了一个有效可行的基于HPCS源的“1信号+2诱骗”的诱骗态编码方案.     

量子直接通信

量子通信作为量子信息研究的主要内容,是目前量子信息领域最具应用前景的一个部分.量子密码通信的目的是在合法的通信者之间实现绝对安全的通信过程.量子密钥分配(Quantum Key Distribution,QKD)是量子通信的一个重要研究内容.     

揭秘量子密码、量子纠缠与量子隐形传态

以光子的偏振态为例,对量子力学、量子态、量子密码、量子纠缠和量子隐形传态作简要通俗而又力求准确的介绍。首先通过与经典物理的对比,引进量子力学的基本思想和量子态的基本涵义;接着介绍量子密码的BB84量子密钥分配方案;然后介绍量子纠缠,强调它不违反相对论。在此基础上,介绍了量子隐形传态,强调了经典通信在这个过程中的必不可少。     

量子通信技术及发展

介绍了经典加密技术与量子加密技术的原理,对量子通信的实现过程、发展现状和发展趋势进行了论述,并澄清了对量子通信理解上的几个误区。     

花叶序研究拾趣

大自然中花样繁多的花叶序服从于一个统一的原理,即最小弹性能构型原理。利用无机材料的内核/壳层结构可获得三角铺排花样和多组菲波纳契螺旋花样。进一步地,绕植物茎杆的各种叶序也可以从条状平直空间的应力点阵花样构造出来。这些结果为叶序学的力学原理提供了令人信服的证据。     

简述大碎石沥青混合料柔性基层排水性能设计与施工控制

随着大碎石沥青混合料(LSM)柔性基层在高速公路路面基层中的广泛应用,它在提高路面使用功能,降低因超重、超载等原因造成的路面损害方面起到了重要作用,其排水性能也越来越引起业界人士的广泛重视,做好施工质量控制,是减少通车后养护费用、确保行车通畅的主要途径。     

密度演化理论简介

经典科学从微观到宇观的各个领域都已取得了辉煌的成就.但也在决定论和非决定论、动力学规律和统计学规律、可逆性和不可逆性等等问题上陷入了苦恼的悖论之中.出路何在?以非线性和复杂性为核心的系统科学似乎带来了一线光明.系统科学研究自然界和人类社会各类系统的共同特性,探索系统的生成、演化和涌现的普遍规律.系统科学与经典科学在方法论上有着本质的区别.经典科学注重还原分析,而系统科学强调整体把握.经典科学追求简单性、必然性、决定论目标,系统科学探索复杂性、偶然性、非决定论问题.因此在对自然界进行描述时,两者也应有所不同.经典科学多以个体描述为主,系统科学则须突出群体描述.基于群体描述的密度演化理论可望为解决上述悖论以及填平物理学和生物学、自然科学与人文科学之间的鸿沟发挥积极作用.     

能干的小引擎——纳米马达

在分子水平上实现马达功能,即纳米尺度上的有用功输出和精确运输,曾是R．Feynman的梦想,也是当前纳米科学面临的挑战。本文简介纳米马达研究的现状,并指出若干尚待解决的重大科学问题。     

试论低压配电系统中无功补偿的应用

在配电网中,选择合适的无功补偿能够减少线路损耗达到最佳的经济效益。文章通过介绍无功补偿的原理和原则,进一步阐述了低压配电网无功补偿的方法,并进行效益分析。     

钯催化的交叉偶联反应——2010年诺贝尔化学奖简介

2010年10月6日,瑞典皇家科学院宣布将2010年诺贝尔化学奖授予美国科学家Richard F. Heck,日本科学家Ei ichi Negishi和Akira Suzuki。这三名科学家是因为在有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面的卓越研究而获奖。它为化学家提供了一款精致的工具来合成复杂的有机分子。这一成果广泛应用于制药、电子工业和先进材料等领域。笔者对钯催化交叉偶联反应领域作了粗浅的介绍,以期起到抛砖引玉之作用。     

A Brief Introduction to the President and Vice Presidents of The Fifth NSFC Council

Professor Chen Yiyu President of NSFCBorn in 1944.Graduated from the Department of Biology, Xiamen University in August 1964.Worked in the Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences from 1964 to 1995, where he was appointed Research Associate in 1978, Associate Professor in 1986, Professor in 1989, and acted as Deputy Director and Director of the Institute in 1987 and 1991, respectively.Senior visiting scholar at the British Museum (Natural History) ,UK in 1988.     

透岩浆流体成矿作用理论简介*

近十年来中国学者在内生金属成矿理论研究方面取得了一系列重要进展,可以用透岩浆流体作用将这些研究进展整合在一起,称为透岩浆流体成矿理论。与传统的岩浆热液成矿理论不同,岩浆与含矿流体被看作是两个完全不同的地质体系,它们的耦合有利于成矿物质的迁移,解耦导致成矿作用。该理论更注重成矿预测的宏观标志,有助于矿产资源的快速预测。本文的目的是以与高位火成岩相关的成矿作用为例,简要介绍透岩浆流体成矿作用理论模型。