基于逻辑函数的量子纠错码构造

本文给出了利用逻辑函数构造p-态量子码的一种方法.利用文中的构造方法,对于任意APC距离d′≥2的逻辑函数,均能构造参数为((n,K,d))p的量子纠错码.对任意的2≤d≤d′,得到K的一个下界.进一步地,文中给出了构造的量子纠错码的一组基态,以及利用此方法能够构造达到量子Singleton界的量子码的充分条件.给出了[[1,3]]_p,其中p是素数,[[6,0,4]],[[6,2,3]]_p,其中p>2是素数和[[2n,2n-2,2]]作为利用此方法构造的例子.     

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．     

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．     

快速构建量子稳定子码的最小网格图

量子网格图顶点集的大小影响译码算法的效率,减少网格图的顶点数可以提高译码算法的效率.本文基于标准化的稳定子群校验矩阵,给出了构造面向网格图的稳定子群生成元的方法,据此可以构造顶点集最小的量子网格图.此外,本文通过分析差错算子与稳定子群生成元各个量子位的对易关系对两算子之间对易关系的影响,给出了一种快速生成量子稳定子码网格图的方法.现有构造方法对各顶点集分别独立计算,没有利用已有的计算结果,所以运算量大,这限制了译码的规模和速度.本文方法是在已有顶点集的基础上,利用迭代法构造新顶点集,该方法计算复杂性更小、算法效率更高,从而能适应规模更大和对时间要求更高的应用.     

精密测量中的量子极限

给定一个物理装置,对于一个物理可观察量能够得到的测量精度是什么?为了回答这一问题,本文以最近量子精密测量的发展为主线,量子参数估值方法为核心,介绍单粒子(线性耦合)体系和多粒子(非线性耦合)体系物理量测量精度的量子限制.作为例子,对光学量子精密测量中如何突破标准量子极限,甚至海森堡极限做了简明阐述.特别总结了非线性精密测量在突破海森堡极限方面的最新进展.最后,探讨了量子精密测量未来发展的可能趋势.     

量子遥感的光谱结构研究

光谱的精细结构是量子遥感研究的核心.首先概述了国内外光谱遥感现状,然后讨论了在没有外场的情况下,量子光谱的电子自旋对类氢原子的能级和谱线的影响;开展了量子遥感的光谱精细结构研究,给出了量子遥感的光谱精细结构表达式.为深刻研究和认识遥感光谱结构的机理提供理论依据.     

量子遥感的光谱结构研究

光谱的精细结构是量子遥感研究的核心.首先概述了国内外光谱遥感现状,然后讨论了在没有外场的情况下,量子光谱的电子自旋对类氢原子的能级和谱线的影响;开展了量子遥感的光谱精细结构研究,给出了量子遥感的光谱精细结构表达式.为深刻研究和认识遥感光谱结构的机理提供理论依据.     

量子安全线路评估

鉴于经典安全线路评估存在的问题, 提出了一个量子解决方案. 在该方案中, 冗余纠缠态粒子插入法和量子签名协议被用来保证协议的安全性. 理论分析证明, 该协议对于经典攻击和量子攻击均具有很高的安全性.     

量子通信现状与展望

本文综述量子通信基本原理、方法、技术手段与应用.介绍量子保密通信基本协议和诱骗态方法,以及基于纠缠分发的量子通信,含基于纠缠光子对的量子保密通信、量子态隐性传输、纠缠光子对操控等.介绍量子通信的技术与应用现状并对未来发展方向做展望.     

量子系统科学的重要分支:量子控制论

本文针对量子通信和量子计算等量子信息学的发展趋势,全面阐述量子系统科学的重要研究方向——以研究微观世界系统量子态的控制问题的新兴边缘学科--量子控制论.文中先从量子信息论引出量子控制论,进而对量子控制的定义、特点、研究现状、研究内容进行了系统的阐述,并提出了一些新的研究思路。     

实用化光纤量子加密电话网络和高速数据传输系统——现场应用与安全管理

本文以如何应用量子通信技术满足现场应用和安全管理需求为出发点,以国内最近完成的一个在现场光纤网络上搭建的多节点量子加密电话网络和高速数据传输系统为实例,具体分析了为满足现场应用和安全管理的需求,实用化光纤量子通信系统所采用设计方案,并简单介绍了该系统实施和长期运行情况.该系统满足了重要事务对于不同应用形式及高安全等级通信的需求,并验证了实际应用环境下的可靠性和易用性,具有很好的代表性.本文也对量子通信系统应用于公共管理提出了建议.     

量子关联及其应用

量子关联是量子系统具有的一种重要的非经典性质,被普遍研究的量子纠缠就是量子信息处理中重要的量子关联.随着研究的深入,最近发现了很多不需要纠缠的非经典现象在量子信息中扮演了关键角色.文章介绍了基于量子失协及其相关的非经典量子关联,讨论了各种量子关联在量子信息模型中各种物理解释与应用.     

国际量子密码技术专利发展态势与热点分析

随着互联网信息技术日新月异的发展以及量子时代的不断迫近,各国对量子密码技术研究的重视程度越来越高.量子密码技术专利数据可以很好地反映一个国家在量子密码领域技术的进展和成果,揭示国家的科技实力和国防力量.本文对量子密码技术专利进行深入分析,以期全面揭示量子密码技术的研发现状、研发热点、技术布局及竞争格局等.研究结果表明,...     

欧美量子科技政策及其背后相关科学家分析

量子科技是具有极强产业远景和关系国家战略发展的前沿领域,越来越多的国家和地区把量子科技的发展列入国家重点战略.了解量子科技发展强国的相关政策和科学家信息,可以管窥到其在政策制定上的一些特质,也可以为预测下一步的政策制定提供参考.本文梳理了欧盟和美国的量子政策发展轨迹,重点分析了其中最新的重大战略部署以及影响政策制定的相...     

基于半导体量子点的单光子源:原理、实现和前景

确定性和高度不可分辨的单光子源是实现线性光学量子计算和固态量子网络的重要前提条件.半导体自组装量子点,具有良好的稳定性,易于集成于高品质因子的纳米微腔中,可获得超高亮度的单光子源.同时量子点可以作为光子—自旋比特的接口,可扩展的量子网络的结点.近年来共振激发技术的发展以及微腔加工技术的进步大大地提高了半导体量子点单光子源的品质,而成熟的半导体技术为这种单光子源的实用化奠定了基础.本文首先介绍单光子源的产生原理、性质以及在量子信息量子计算等领域的应用,然后介绍基于半导体量子点单光子源的技术发展和微腔量子点的进展.最后,讨论量子点单光子源未来的发展趋势.     

光和物质间的首次量子隐形传送

量子隐形传送的概念一以无实体的传输方式把量子系统的状态输送到其它地方一首次在两个不同光束间的传输实验中得到了实现。后来将一个选定离子的特性传输给另一个相同类离子也变得可能。以马普学会教授Ignacio Cirac和哥本哈根NielsBohr学院教授Eugene Polzik为首的科学家团队证明了光脉冲的量子态也能被传输到宏观物体上。这是在不同状态物体间进行的首次成功的量子隐形传送一动态的光和静念的原子之间。这种成功的结果不仅是基础理论研究,而且最根本的是在量子计算机或代码数据传输(量子加密)领域具有现实应用的意义。自从上世纪90年…     

量子程序设计语言初探

结合简述几种有代表性的量子程序语言,着重阐明量子计算、语言风范、程序结构、输入输出、异常机制,以及南京大学量子计算研究组的新近研究成果,即函数式量子程序设计语言NDQFP.附录中给出了NDQFP之所有原始函数及组合型.     

量子传感与测量领域国际发展态势分析

作为量子信息技术的重要发展方向之一,量子传感与测量可实现跨越式的超高精度测量,并在特定环境抵御噪声干扰,在地质勘测、空间探测、惯性制导和材料分析等重要领域具有广阔的发展和应用前景.本文梳理了近年来欧美等主要科技强国在该领域的重要战略规划与项目部署;并就量子传感与测量五大子领域的发展现状与趋势进行深入分析;最后,对我国提...     

蓝紫光InGaN多量子阱激光器

在（0001）蓝宝石衬底上外延生长了InGaN长周期多量子阱激光器结构．三轴晶X射线衍射测量显示该多量子阱结构质量优良．用该外延片制作了脊形波导GaN激光器，激光器的腔面为GaN的自然解理面，室温，电脉冲注入，激光器可实现激射．阈值电流密度为3．3kA／cm^2，特征温度为145K．     

基于量子逻辑的自动机理论的一些注记

主要结果是：1）讨论了正交模格值自动机的几个基本运算（连接、Kleene闭包、同态和补）；2）由于讨论连接、同态运算和以往研究正交模格值自动机的一些基本问题时都基于蕴涵算子满足一个条件，所以详细讨论了该条件，并证明了正交模格中相对合理的五个蕴涵算子都不满足该条件，而且证明了其中一个算子满足该条件当且仅当真值格是Boolean代数；3）进一步讨论了正交模格值successor和source算子及子机的基本性质及它们之间的关系；4）给出了一个例子，从而说明了以前所得到的一些否定性结果在一些典型的正交模格值自动机中依然可能成立．