基于旋转算子的非交互式量子同态加密方案

量子同态加密是量子密码学的一个重要分支,它可以直接对密文量子态进行计算,同时保证计算的正确性和数据的安全性.对量子门T进行量子同态加密会产生额外的相位门S,如果不消除该错误则不能得到正确的输出.使用量子门隐形传态可以非交互地消除相位门错误,但是增加了解密复杂度.本文利用旋转算子实现了T/T^?门的量子同态加密,提出了非交互式量子同态加密方案.该方案解密复杂度为O(1),加密复杂度为O(N),其中N是量子线路中量子门的数量.本文证明了该方案是信息论安全的以及能够实现对任意量子线路的量子同态加密,并且在IBM Quantum Experience上实现了对Toffoli门分解线路的量子同态加密.     

光悬浮微粒子旋转特性研究

悬浮光机械系统将微粒子悬浮在空中,较好地隔绝了环境噪声,在诸多精密测量及量子科学领域都发挥着重要作用.利用圆偏振激光驱动微粒子自旋,可以进行扭矩测量、气体辨识及真空摩擦等方面的研究.本文基于光悬浮微粒子旋转动力学模型,搭建了真空光悬浮及旋转实验装置,对悬浮粒子的平均转速和转速波动进行了研究.结果表明,影响光力矩的激光功率越强,激光偏振态越接近圆偏振光,粒子的平均转速则越大.但影响粒子平均转速的主要因素是阻尼力矩,通过降低环境气压以减小粒子的旋转阻尼,其平均转速可大幅提升.通过调控这些实验参数,约4μm直径的球霰石微球在环境气压为0.1 Pa时被驱动至3.93 MHz转速.但在低气压环境下,微粒子的热运动也变得明显,从而导致悬浮粒子的等效激光功率随着热运动而变化,进而使得粒子的转速波动也随着气压的下降而增大.本文首创性地对比了相同气压不同转速下的转速波动,进一步说明了粒子热运动对转速波动的影响规律.此外,本文还研究了不同气压下转速相对波动的变化规律,这为光悬浮转子在陀螺仪领域的潜在应用奠定了基础.这些研究结果对于提升光悬浮系统已有应用以及开拓新领域均有重要意义.     

空气喷射对旋转圆筒表面传质特性的影响

通过对旋转雷诺数R,喷射雷诺数Rej,喷嘴宽度和圆筒直径比B／d,喷射距离与喷嘴宽度之比L／B等影响旋转圆筒表面传质特性参数的实验研究,发现：在空气喷射作用下,由旋转产生的第一临界点消失,只存在第二临界点;平均舍伍德数Sh与Rej,B／d和L／B之间的关联式为Sh=0．515Re^2/3（B／d）^0.3（L／B）^0.1;空气喷射对圆筒表面传质的强化作用大于旋转的作用．     

不同缺陷类型的双层石墨烯旋转摩擦特性研究

针对缺陷石墨烯层间旋转摩擦的相关理论研究的不足,本文采用分子动力学模拟方法,构建双层石墨烯旋转摩擦的原子模型,研究缺陷类型和浓度、尺寸效应及石墨烯堆叠方式等因素对其层间旋转摩擦特性的影响,最后探讨应变工程的减摩效应。结果表明：缺陷类型和堆叠方式对其旋转摩擦特性的影响较为显著,缺陷类型的影响程度最高。当对底层石墨烯引入拉伸应变后,其旋转摩擦阻力发生衰减,并且单空位缺陷与无缺陷模型的力矩递减趋势最为相似。最后对比研究底层石墨烯的压缩应变,发现其在一定范围内使得层间摩擦增大,上述研究进一步完善了缺陷石墨烯层间旋转摩擦特性理论。     

转动惯量中的微元取法讨论

当计算同一物体绕定轴转动的转动惯量时,选取不同的微元进行积分,得出不同的结果.本文选取不同的微元对同一旋转曲面(空心球壳)和旋转球体绕直径轴转动的转动惯量进行了计算,对结果进行分析比较,总结出求物体转动惯量时,微元取法的规律.     

长航时导弹混合式惯导系统结构方案设计及优选

混合式惯导系统集平台式、捷联式惯导系统各自的优点于一体,打破了传统惯导的设计和使用思想,在长航时、大机动条件下的导航精度优势明显,为导弹武器射前快速自对准、中段误差修正、末段高精度导航提供了技术实现的可行性.混合式惯导系统可有多种结构方式,要实现混合式惯导系统在长航时导弹上的应用,首先就要解决其旋转结构的选型问题.本文从混合式惯导的基本概念和原理出发,对其上弹应用的多种旋转结构进行了方案设计;以其适用的自标定、自对准、旋转调制策略等为基础,开展了导弹武器发射前和飞行过程中高精度导航、误差修正等对惯导结构的需求论证,最终优选确定了能适应导弹武器使用剖面的最佳结构方案,且通过仿真验证了混合式惯导的优势所在.     

建筑工程中旋转壳的优化设计

本文探讨了建筑工程中常用的旋转壳建筑形式与结构的优化问题．其中包括建筑形状的条件极值优化．结构壁厚的塑性极限满应力优化,壳体在承载时的钢筋混凝土结构整体优化等,每一种优化都给出了算例．     

拦截弹制导的微分几何建模

相对于直接在笛卡尔坐标系内对质点运动进行分解而言,使用微分几何原理对质点的运动进行分析是一种较为巧妙的方法。本文基于古典微分几何原理,对拦截弹的制导进行了建模研究。首先,分析了弹目相对视线的运动规律,建立了视线旋转坐标系提出了视线曲率与挠率的概念,得到了视线运动方程.并将视线运动方程与弹目相对运动相结合,构造了新的弹目相对运动方程。其次,通过研究发现,在视线旋转坐标系内存在视线瞬时旋转平面,可以在该平面内构造具有三维拦截能力的二维制导律。空间真比例导引律（TPN）可以不加近似地直接引入视线瞬时旋转平面,成为降维TPN。同时通过研究在视线瞬时旋转平面内对目标机动加速度进行补偿的方法,可以得到新的修正比例导引律（APN）系列和视线角加速度制导律（AAG）系列。再次,提出了视线瞬时旋转平面内制导律的微分几何制导指令,与Chiou和Kuo所提出的微分几何制导律进行对比分析,可以发现该制导律是本文的一种特例,并且微分几何制导指令将降低视线瞬时旋转平面内制导律的性能。最后,以拦截大气层外高速机动目标为算例进行仿真分析,验证了拦截弹微分几何制导模型的有效性。     

基于边缘点投影方差最小的车牌倾斜校正方法

在车牌识别系统中,为提高字符分割和识别的效果,需要对定位后的车牌图像进行倾斜校正.提出了一种基于边缘点投影方差最小的车牌倾斜校正方法.首先将旋转后车牌图像的垂直边缘向水平方向投影;然后导出边缘点投影方差最小时旋转角度的闭合表达式,由此一步确定车牌的倾斜角度;最后通过双线性插值方法校正车牌.给出了实验结果,并与车牌倾斜校正的Hough变换法、旋转投影法和主成分分析法进行了精确度、算法复杂度及运算时间的比较,结果表明所提出的方法精确度高、鲁棒性好、实时性强.通过进一步分析和推广,将车牌倾斜校正方法总结为两种不同类型的方法,并对它们进行了比较.     

可见光波段水分子离子吸收光谱的测量

通过光外差－磁旋转－速度调制光谱技术实现了对H2O^ 在16680－17300cm^-1的可见光区吸收光谱的高分辨测量,获得了A^-2A1-X^-12B2电子跃迁的（0,9,0）←(0,0,0)支带的74条谱线,同时也验证了该技术高灵敏度和高信噪比的特点。