量子密码学的研究进展

量子密码术是一种新的重要加密方法，它利用单光子的量子性质，借助量子密钥分配协议可实现数据传输的可证性安全．量子密码具有无条件安全的特性(即不存在受拥有足够时间和计算机能力的窃听者攻击的危险)，而在实际通信发生之前，不需要交换私钥．本文综述了量子密码学的研究进展，其中包括了量子密码学的物理基础、量子密钥分配、保密增强、量子密钥的实用性以及目前技术限制所存在的缺陷．     

量子搜索及量子智能优化研究进展

为了提高智能优化算法的收敛速度及优化性能,目前国内外将量子计算机制和传统智能优化相融合,研究和提出了多种量子进化算法及量子群智能优化算法;为了进一步推动该领域的研究进展,系统地介绍了国内外提出的多种量子搜索及量子智能优化算法,其中包括量子搜索、量子衍生进化、量子神经网络三个方面内容;总结出目前改进量子搜索算法的主要机制和量子计算与传统智能计算的主要融合方式,并展望了量子搜索和量子智能优化有待进一步研究和需要解决的问题。     

量子遗传算法研究进展

针对量子遗传进行了研究,介绍了量子遗传算法的发展、基本理论和方法,从量子门的改进、加入新算子、量子遗传算法的并行性、混合量子遗传算法四个角度论述了量子遗传算法的改进方法,并总结了量子遗传算法的应用领域。最后提出了量子遗传算法的发展方向。     

量子芯片测评技术综述

在研制量子芯片时对其性能进行测评, 以校准量子算法实际执行结果与理论结果的拟合程度是量子计算优于经典计算的重要一步. 然而, 目前国内外对量子芯片性能测评方面并没有统一的基准测试, 对于量子芯片局部指标的测评标准容易导致人们对芯片整体性能的误解. 鉴于此, 本文首先简述现有的量子芯片性能指标, 其次通过对测评方法进行分类, 概述现今量子芯片测评方法, 最后总结量子芯片测评技术的现存问题并对未来的测评技术进行展望. 本综述可为从事相关工作的人员进行查阅提供便利.     

量子计算进展与展望*

评述量子计算的历史、研究现状以及进一步发展的方向.着重论述量子算法的机理,对已知量子算法特征进行总结分析;归纳量子计算与经典智能计算的结合模式,比较其与传统智能计算的异同.在总结量子计算存在问题的基础上,探讨了今后的研究方向.     

量子信息技术在金融业的探索应用

上世纪七十年代,量子信息技术在量子力学和信息科学的交叉研究中而产生,其主要研究方向包括量子通信、量子计算、量子存储与量子传感等。近年来,随着量子信息技术的研究取得重大突破,量子信息技术的应用价值进一步凸显。本文首先介绍量子信息技术的起源及定义;其次简要介绍量子通信、量子计算、量子存储和量子传感等技术,并结合金融行业发展特点,探索出各项量子信息技术在金融业的应用场景;最后详细分析量子信息技术给金融业带来的巨大挑战,并给出具体发展建议。     

量子图像处理问题综述

量子图像处理问题将是量子计算机时代媒体信息处理的一个主要问题。量子图像处理包括一般的处理问题和安全方面的处理问题。本文介绍和分析了量子图像表示方式和处理等问题的最新研究成果。首先给出了目前量子图像处理的一般架构,然后介绍了目前流行的量子图像表示方法、并根据不同的量子图像处理目的对现有的处理算法进行了分类和分析,最后总结并展望了量子图像处理领域的未来发展方向。     

量子密码通信及其研究进展

2007年4月2日,国际上首个量子密码通信网络由中国科学家在北京测试运行成功。这是迄今为止国际公开报道的唯一无中转,可同时、任意互通的量子密码通信网络,标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出了关键一步。这次实验的成功,为量子因特网的发展奠定了基础。文章阐述量子密码的产生、量子密码学的基本原理、该领域的实验研究及研究成果,最后指出量子密码通信将是保障未来网络通信安全的一种重要技术。     

量子密码协议探讨

该文主要介绍三个基本的量子密码协议,即BB84协议、HBB协议和BF协议,分析了量子身份认证协议的研究现状。     

基于受控旋转门的量子神经网络模型算法及应用

提出一种量子神经网络模型及算法．首先借鉴受控非门的含义提出一种受控量子旋转门,基于该门的物理意义,提出一种量子神经元模型,该模型包含对输入量子比特相位的旋转角度和对旋转角度的控制量两种设计参数;然后基于上述量子神经元提出一种量子神经网络模型,基于梯度下降法详细设计了该模型的学习算法：最后通过模式识别和时间序列预测两个仿...     

量子Haar小波变换算法设计及应用

设计了基于通用量子语言Q_language的量子Haar小波变换算法,该算法对于小波变换的应用和量子算法的完善具有重要的意义.分析了3个量子位Haar小波变换过程,给出了量子Haar小波变换算法的Q_language语言描述,并分析得出其时间和空间复杂度,然后给出了实现量子Haar小渡变换应用方法.     

基于量子逻辑的图灵机及其通用性

基于量子逻辑的自动机理论是量子计算模型的一个重要研究方向.该文研究了基于量子逻辑的图灵机(简称量子图灵机)及其一些变形,给出了包括非确定型量子图灵机l-VTM,确定型量子图灵机l-VDTM以及相应类型的多带量子图灵机,并引入量子图灵机基于深度优先与宽度优先识别语言的两种不同定义方式,证明了这两种定义方式在量子逻辑意义下是不等价的.进一步证明了l-VTM、l-VDTM与相应类型的多带量子图灵机之间的等价性.其次,给出了量子递归可枚举语言及量子递归语言的定义,并给出了二者的层次刻画,证明了l-VTM与l-VDTM不等价,但两者作为量子递归语言的识别器是等价的.最后,文中讨论了基于量子逻辑的通用图灵机的存在性问题,给出了一套合理编码系统,证明了基于量子逻辑的通用图灵机在其所取值的正交模格无限时不存在,而在其所取值的正交模格有限时是存在的.     

量子小波变换算法及线路实现

随着小波理论研究的深入,以及小波分析在信号分析和图像处理等领域的广泛应用,小波分析在量子计算领域中也越来越受到重视.应用置换矩阵、W-H变换矩阵和量子傅立叶变换矩阵来对Haar小波及D(4)小波变换矩阵进行分解,给出其算法,然后得出其完整的量子逻辑线路图,最后分析其复杂度.     

一种求倒数近似值的量子算法及其量子电路

求取一个无符号数的倒数在数值计算中有着重要的应用.如何在量子电路中高效准确地求出倒数,影响着许多量子算法的性能.在此提出了一种求倒数近似值的量子算法及其量子电路的设计方法.首先将输入的二进制数存储在输入寄存器中;通过添加Toffoli门将两个n位二进制数每一位相乘的结果保存在2n个辅助量子比特中;再重复利用基础量子门设...     

改进的量子遗传算法及应用

针对量子遗传算法在函数优化中迭代次数多,容易陷入局部最优解等缺点,提出新的量子遗传算法.该算法的核心是采用新的量子旋转门调整策略对种群进行更新操作,有效保证了种群的多样性,可以避免算法陷入局部最优解,提高了算法的全局寻优能力.同时能以更快的速度收敛于全局最优解.通过对典型复杂函数测试,计算结果表明,提出的算法优化质量和效率都要优于传统遗传算法和一般量子遗传算法.     

磁场控制下的电子自旋量子系统参数辨识

了解量子控制系统的性能参数是设计精确控制器的基础. 为解决这一问题, 本文基于量子过程层析, 提出了辨识量子控制系统参数的方法, 设计了以电子自旋磁场控制系统为对象的具体实验方案, 并利用计算机仿真技术对其进行了模拟. 仿真结果表明, 辨识得到的量子控制系统参数与理论值较为吻合, 达到了预定的准确度指标. 结合理论分析和仿真结果可知, 利用量子过程层析可以有效实现量子控制系统的参数辨识.     

量了计算与量子计算机

最子计算的强大运算使得量子计算机具有广泛的应用前景，该文简要介绍了量子计算的发展现状和基本原理，玩举了典型的量子算法，阐明了量子计算机的优越性，最后预测了量子计算及量子计算机的应用方向。     

基于QCircuit的BB84窃听仿真与分析

该文研究量子线路模型仿真量子密钥分配协议.基于QCircuit软件运用量子线路模型设计不同攻击模型下的BB84量子密钥分配协议仿真模型,并引入rsec和I(α,E)两个指标,设计指标分析线路模型,仿真分析了不同噪声信道模型下BB84密钥分配协议在P/P、B/P和B/B三种不同截取/重发策略下的有效性及安全性.仿真结果表...