量子秘密分享新方法

提出用纠缠W态来完成单个量子位的量子秘密分享方案.还提出2个不同的双量子位的量子秘密分享方案:它们分别是用四粒子纠缠GHZ态和五粒子纠缠GHZ态来完成双量子位的量子秘密分享的.     

利用GHZ态实现可控的量子秘密共享

提出了一种利用Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态实现秘密重建时机可控的量子秘密共享方案. 该方案充分利用了GHZ态3个粒子间的相关性和Hadamard门的特殊性质,通过让Bob和Charlie共享GHZ态共享联合密钥,并使用Hadamard门保证了协议的可控和安全. 方案中,平均消耗1个GHZ态可以共享3 bit经典信息. 由于所有量子态的传输都是单向的,且除去用于检测窃听的粒子外其他均用于有效传输密钥,所以量子比特效率理论上接近100%.     

基于GHZ态纠缠交换的量子秘密共享

提出了一个基于GHZ态纠缠交换的新的量子秘密共享方案．该方案中，消息发送者Alice通过对GHZ态纠缠交换和局部幺正操作使得接收者Bob和Charlie能直接共享其秘密消息．所提出的方案是高效的，除去用于窃听检测的粒子，其余粒子全部用于消息传输，2个GHZ态纠缠交换可以共享2 bit经典消息．安全分析表明, 该方案是安全的, 适合将三方秘密共享协议推广到多方的情形．     

基于W态的量子密钥分配和秘密共享

介绍了W态的特点,证明量子密钥分配和秘密共享方案所基于的W态只能为系数全部相同的对称形式,提出了一种基于W态的量子密钥分发方案。接收方随机非对称地使用消息模式和控制模式来保证该量子密钥分发协议的安全。继而分析该协议的安全性。提出了一种基于W态的量子秘密共享方案,分析了该协议的安全性。与以往采用GHZ最大纠缠态的量子密钥分配和秘密共享方案相比,基于W态的方案效率不高,本文的目的是为了证明可以采用不同于GHZ态之外的其它态用于量子密钥分配和秘密共享。     

对称信道中的量子稠密编码控制方案

本文提出了一种对称信道中的量子稠密编码方案,在这个方案中以一个二能级三粒子GHZ态作为量子通道。在量子稠密编码的过程中,C作为控制者。如果他不进行一系列必要的操作,则量子稠密编码过程不能够实现。     

三粒子纠缠GHZ态的量子隐形传输

提出实现三粒子纠缠GHZ态的量子隐形传输方案。该方案利用三个二粒子纠缠态作为量子信道,并考虑了量子信道为最大纠缠态的情况,实现三粒子纠缠GHZ态的量子隐形传输。     

基于GHZ态的两方量子密钥协商协议

针对目前基于多粒子纠缠态的量子密钥协商协议利用现有技术无法实现多粒子纠缠态的联合测量问题, 本文基于三粒子GHZ态,提出了一个新的两方量子密钥协商协议。该协议通过利用三粒子GHZ态的测量相关性和延迟测量技术,确保了两个参与者能公平地建立一个共享秘密密钥。由于该协议仅用到了Bell测量和单粒子测量,它在现有技术基础上实现较容易。安全性分析证明了此协议既能抵抗参与者攻击和外部攻击,也能成功地抵抗两种特洛伊木马攻击。并且该协议不但在无噪声量子信道上是安全的,而且它在量子噪声信道上也是安全的。最后,与已有的安全两方量子密钥协商协议比较发现该协议也能达到很高的量子比特效率。     

四粒子团簇态的量子信息分离

提出一个应用两个非最大纠缠态作为量子通道分离未知四粒子团簇态的方案.方案中,发送者制备初始态和作为量子通道的纠缠态,并将部分粒子分别发送给接收者和控制者;发送者与控制者分别对粒子作Bell基联合测量,并利用经典通道将测量结果告知接收者;根据测量结果,接收者在其粒子上执行相应的操作,从而完成量子信息分离.     

利用团簇态实现量子信息分离

提出一个利用5粒子团簇态作为量子信道分离任意2粒子态的量子信息分离方案.方案中,发送者(Alice)、接收者(Bob)和控制者(Charlie)共享5粒子团簇态的量子信道,发送者将需要传送的信息传送给接收者的过程,必须由控制者和接收者共同配合才能完成,否则任何人也得不到信息.发送者和控制者对所拥有的粒子作相应的测量后,通过经典信道告知接收者,接收者选择相应的测量完成量子信息分离方案.     

利用5粒子团簇态实现3粒子GHZ态的隐形传态

为实现简单经济的量子隐形传态,提出利用5粒子团簇态实现3粒子GHZ态的隐形传态方案.团簇态具有持续纠缠性和最大连通性等特点,很适合作为量子信道,可实现绝对安全的信息传递.该方案需要发送者进行两次Bell基联合测量、一次Hadamard变换和一次单粒子测量,并将测量结果通过经典信道告诉接收者.接收者根据发送者的测量结果,进行一次控制非门操作和相应的幺正变换,就可以实现量子的隐形传态,传输成功概率为100%.该方案中的操作比较简单,在实验上比较容易实现,具有很强的可操作性.     

基于部分纠缠态的高效量子安全直接通信

基于两粒子部分纠缠态提出一种高效量子安全直接通信方案。该方案利用诱骗态来检测窃听,协议安全性等价于BB84协议的安全性。通信双方分别通过受控非操作和局域幺正变换编码秘密消息,利用von Neumann测量,结合经典通信实现秘密消息的高效直接传递。与现有协议不同,通信双方通过不同的操作编码和传输秘密消息,共享两个不对称的量子信道,同时在恢复秘密消息时通信双方各自持有攻击者不能掌握的关键量子比特,使得协议在理想和噪声信道中均安全。所有纠缠比特都用于传输秘密消息,协议的量子比特效率较高。     

概率致盲攻击模型下被动诱骗态量子密钥分发安全性分析

在量子密钥分发(QKD)系统实现的过程中,非理想的器件会使整个系统的安全存在一定隐患,比如攻击者可以针对非理想的单光子探测器发起致盲攻击,通常通过监测电流以发现致盲攻击.针对这一防御策略,人们又提出了概率致盲攻击,在不引起系统电流明显改变的前提下窃取部分密钥信息.诱骗态方案是现在QKD系统中普遍使用的方案,其中被动诱骗...     

团簇态的概率隐形传送(英文)

提出一个传送未知团簇态的方案.在这个方案中,传送者利用一个非最大的三粒子纠缠态和一个非最大的四粒子纠缠态作为量子通道,当接收者执行适当的幺正操作时,可以以一定的概率完成未知团簇态的量子隐形传送.     

利用任意五粒子态和EPR对概率隐形传送任意三粒子态

当一个非最大任意的五粒子态和一个EPR对作为量子通道时，隐形传送任意的三粒子态．发送者进行3次Bell-state测量，接收者根据另一个可能接收者的Hdamard操作及测量结果引入辅助粒子并进行幺正操作，则可以以某一概率成功实现隐形传送。     

二诱骗态相位匹配量子密钥分发方案

相位匹配协议是最近被提出的一种能突破密钥容量的量子密钥分发协议,其安全性得到了理论和实践的证明。针对实际应用中光源的非理想性,基于弱相干态光源,提出了一种二诱骗态相位匹配量子密钥分发方案。该方案在简化参量计算式的同时,仅采用2个诱骗态(真空+弱诱骗态)对求解最终密钥生成率的必要参数进行了估计;随后以光纤信道为背景,对该方案在理想及统计波动情况下的性能进行了仿真分析。仿真结果表明:在同等诱骗态数目条件下,二诱骗态相位匹配方案能突破密钥容量的限制,密钥生成效率及最大传输距离均优于BB84协议、测量设备无关协议等;在密钥生成效率及最大传输距离两个性能指标上,理想情况下二诱骗态方案接近已有的三诱骗态方案,但在考虑实际统计波动且数据量小于1014时二诱骗态方案反而更优。     

An improved particle filtering algorithm based on observation inversion optimal sampling

According to the effective sampling of particles and the particles impoverishment caused by re-sampling in particle filter, an improved particle filtering algorithm based on observation inversion optimal sampling was proposed. Firstly, virtual observations were generated from the latest observation, and two sampling strategies were presented. Then, the previous time particles were sampled by utilizing the function inversion relationship between observation and system state. Finally, the current time particles were generated on the basis of the previous time particles and the system one-step state transition model. By the above method, sampling particles can make full use of the latest observation information and the priori modeling information, so that they further approximate the true state. The theoretical analysis and experimental results show that the new algorithm filtering accuracy and real-time outperform obviously the standard particle filter, the extended Kalman particle filter and the unscented particle filter.     

非线性机械故障诊断的核分布粒子滤波方法

针对非线性、非高斯环境下的机械系统故障诊断问题,提出了一种基于粒子滤波的故障诊断方法.通过粒子滤波得到状态估计值的全概率分布信息可用于故障检测.运用核密度估计方法得到传感器输出信号的概率密度函数估计,计算输出信号与标准信号间Bhatta-charyya(BH)系数,并提出一种基于BH系数值的机械故障判别准则.在各观测值独立同分布的条件下,提出了故障诊断算法.该算法较常规粒子滤波对设备运行状态的跟踪过程BH系数提高30%～50%.