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.     

基于波粒二相机实现大数因子分解

利用波粒二相机,根据原始的分解算法、量子Shor算法以及经典计算机中的费马算法和莱曼算法,提出了能够进行大数因子分解的几种算法.通过对原始分解算法的改进,使得用原始大数因子分解的问题由N次变为1次完成.通过对费马算法和莱曼算法改进,减少了大数质因子分解过程的计算复杂度.与量子计算机相比,波粒二相机使得在经典上需要指数步完成的算法,在多项式时间内就可以解决,减少了计算复杂度.     

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.     

大数据与量子计算

大数据技术的迅猛发展对计算效率提出了更高的要求.由于量子系统的独特性质,量子计算具有经典计算不具有的量子超并行计算能力,能够对某些重要的经典算法进行加速.人们发现,除了大数分解算法,量子计算的更多用途是对量子体系的仿真计算和在数据分析领域的应用.近年来,大数据和量子计算开始融合.虽然实际使用的量子计算机尚未建成,量子计算在大数据的应用在理论上已经取得了一些重要的进展.实验上也有了一些发展.本文首先介绍量子计算的基本原理和Grover量子算法.随后以量子机器学习作为切入点,介绍了量子计算在数据挖掘领域的应用.     

含能流的各向同性XY链中的基态纠缠

分析了含能流的横磁场三比特各向同性XY自旋链的基态纠缠.发现随着外磁场的变化,系统会发生量子相变.以三比特系统为例给出有效哈密顿量的能谱,讨论了体系基态纠缠随λ的变化.当λ＜3/3时,在相变点处基态由W态跳跃到非纠缠态,此时自旋链中没有能量流动.当3/3≤λ≤3时,在能级交错点处发生量子相变,体系由非能流相进入能流相,同时基态由W态ф1跳跃到另一W态ф5;此时,由于能流的影响,使得基态保持在W态,而不再处于非纠缠态;并且随着λ的增大,系统将在更大范围内处于能流相.当λ＞3时,基态波函数表示为ф5,系统完全处于能流相.     

量子安全直接通信?

"墨子"号量子科学实验卫星的发射,进一步吸引了人们对量子通信的关注.自1984年IBM的Bennett和加拿大蒙特利尔大学的Brassard提出第一个量子密钥随机分配协议以来,量子通信能否进行机密信息的安全直接传输一直是困扰量子通信界的一个难题.2000年,清华大学龙桂鲁等萌芽了量子安全直接通信的初步思想,随后的几年,我们建立了量子安全直接通信的完整理论,创建了4个判据,构造了2个最早期完整的量子安全直接通信代表性方案,为量子安全直接通信方案设计及其应用提供了物理原理依据,吸引了众多学者的关注与投入,促进了这一领域的发展.本文首先以第一个量子秘钥随机分配协议为例介绍量子通信如何为经典保密通信服务;随后,以最早期完整的2个量子安全直接通信方案为基础,阐述了为什么可以进行量子安全直接通信,并介绍量子安全直接通信的物理原理.     

原子核对力作用对Neutralino-核散射截面的影响

Ｎｅｕｔｒａｌｉｎｏ是宇宙冷暗物质的后选者之一。研究Ｎｅｕｔｒａｌｉｎｏ和探测原子核的散射截面对Ｎｅｕｔｒａｌｉｎｏ的辨认是很重要的。原子核结构对此散射截面有较大的影响。对力是原子核剩余相互作用的一个很重要的部分,对原子核的结构有重要的影响。该文采用超导理论中的ＢＣＳ（Ｂａｒｄｅｅｎ－Ｃｏｏｐｅｒ－Ｓｃｈｉｅｆｅｒ）理论研究了对力对核结构及其对Ｎｅｕ－ｔｒａｌｉｎｏ－核散射截面的影响。研究结果表明,对力对奇质量数核的作用可以用准粒子激发表示。同单粒子相比较准粒子能级顺序发生了改变。而散射算符对准粒子态的矩阵元同相应的单粒子态的矩阵元完全一样。如果取实验观察到的基态单粒子轨道来计算该散射截面,在多数情况下就将对力相互作用考虑了进去。     

Neutron─deficientEven─evenNeodymiumIsotopeStructure

Ｎｅｕｔｒｏｎ┐ｄｅｆｉｃｉｅｎｔＥｖｅｎ┐ｅｖｅｎＮｅｏｄｙｍｉｕｍＩｓｏｔｏｐｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ＊ＬｏｎｇＧｕｉｌｕ（龙桂鲁）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｏｄｅｒｎＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ...