浅析网络安全维护与量子通信技术的结合

本文详细介绍量子通信技术的主要特征与影响网络安全的要素,在将量子通信技术与网络安全维护进行高效结合后,提出四种运用方式,如采用量子密码技术、运用数据加密技术、设立网络维护软件及科学使用身份识别法等,从而提升网络安全维护水平。     

黑客技术大幅提升促“不可破解”的加密技术出现

由于黑客技术的盛行,越来越多的加密技术被广泛采用,但他们都是可以破解的。BBC报道,在维也纳科学大会上展示出一组完美的加密技术,这种技术被称为量子密码技术,并称是不能破解的,它采用光量子来传递密钥。携带这种加密技术的系统通过光纤通信运行在     

计算机密码学中的加密技术研究进展

随着网络信息技术的发展,对网络上传输的数据的安全性要求越来越高,而计算机密码学中的加密技术是保证信息保密性的一种有效手段。文中概括介绍了密码学中的对称密码体制、非对称密码体制和量子密码等三类主要加密技术的相关发展情况,并指出一些值得关注的问题。     

基于量子理论的保密通信研究

随着计算机技术以及网络技术的快速发展,大量的信息需要通过网络传输,给传统的加密技术带来了新的挑战,量子计算机可以轻易的破译以往认为非常难以破译的加密。当量子计算机成为现实时,经典密码体制将无安全可言,量子密码术将成为保护数据安全的最佳选择之一。量子密码术是量子力学和经典密码学相结合的新兴交叉科学,它成功地解决了传统密码学中单靠数学无法解决的问题。本文分析了经典保密通信及其存在的安全隐患,给出了量子保密通信的流程,并分析了量子保密通信的发展趋势。     

光子加密用于小型网络获得成功

南非夸祖鲁一纳塔尔大学量子技术中心的研究人员,在量子密码领域的光子加密技术应用研究方面取得重大进展,他们成功地将基于光子加密技术的计算机安全系统应用到南非德班市的一个小型网络中．利用光子对数据进行加密,是一种绝对安全的信息传递方法．该方法背离现有的数学运算法则,与传统的信息传递方法大相径庭．它利用的是一种量子力学现象——量子纠缠,又称量子缠结,要想破译它的密码是非常困难的．而且,使用该技术的网络安全系统非常敏感,如果有人对两个正在通讯联络的人进行窃听或刺探干扰,通讯双方可以立即察觉到     

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。     

基于多变量二次方程的抗量子区块链快速签名算法

区块链作为价值传输的使能技术,正在逐步构建去中心化、自组织、共享数据的可信基础设施,重塑现有互联网应用和传统产业。对于区块链基础设施而言,安全加密是维护整个系统安全的核心功能。但随着量子计算等新计算技术的发展,作为区块链底层安全支撑技术之一的传统公钥密码的安全性受到严峻挑战。为解决这一问题,抗量子计算密码应运而生。首先归纳总结了已有的抗量子加密技术,在此基础上提出基于多变量二次方程的Hi MQ-3P快速签名算法以应对量子计算对区块链安全性的冲击。该算法在签名长度、公私钥长度、验证速度等方面性能都有所提升。最后将该算法与其他现有算法通过多个维度进行了比较分析。     

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。     

四种新型加密技术的比较研究

研究了基于Montgomery算法的RSA公钥加密、椭圆曲线算法、量子加密和混沌加密四种新型加密技术及其特点 ,并对其安全性、算法复杂性、速度、可实现性、实用性几个性能指标进行了定性和定量的综合分析。研究结果对于信息安全系统的研究和设计具有一定参考价值。     

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。     

有关信息加密技术在计算机网络安全中的应用研究

信息加密技术是保障计算机网络安全的关键技术。本文将信息加密技术分为一般技术(对称和非对称加密技术)和新技术(数字签名、信息隐藏和量子加密技术等),并对其在计算机网络安全中的应用进行了较为深入的探讨。     

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。     

三值量子基本门及其对量子Fourier变换的电路实现

理论上可以把量子基本门组合在一起来实现任何量子电路和构建可伸缩的量子计算机。但由于构建量子线路的量子基本门数量庞大,要正确控制这些量子门十分困难。因此,如何减少构建量子线路的基本门数量是一个非常重要和非常有意义的课题。提出采用三值量子态系统构建量子计算机,并给出了一组三值量子基本门的功能定义、算子矩阵和量子线路图。定义的基本门主要包括三值量子非门、三值控制非门、三值Hadamard门、三值量子交换门和三值控制CR_k门等。通过把量子Fourier变换推广到三值量子态,成功运用部分三值量子基本门构建出能实现量子Fourier变换的量子线路。通过定量分析发现,三值量子Fourier变换的线路复杂度比二值情况降低了至少50%,表明三值量子基本门在降低量子计算线路复杂度方面具有巨大优势。     

量子科技驱动量子经济的兴起及对我国的启示

量子科技普遍被认为是具有广阔发展前景的未来产业,相关技术尚未成熟。但自2022年初,以世界经济论坛为代表的知名机构开始提出量子经济概念,鼓励发展量子产业,开展量子治理研究。通过深入分析去年以来的产业和政策实践可以发现,产业界的量子专利技术和应用性技术突破正在迅速增加,部分国家积极支持量子技术应用于具体行业,尤其是量子安全领域已开启商用,美国等国政府也在关键领域开始部署量子安全防护工作。相关态势要求政府和业界及早做好准备,适应量子经济发展的需要。     

基于单量子态的量子加密协议

由于量子的特殊性,量子加密的实现存在许多困难,因此量子密码学中量子加密协议很少。该文分析了实现量子加密的几个障碍:量子态的不确定性、量子比特传输的噪声和错误等,并且就克服这些障碍提出了量子密码的新分支-基于单量子态的量子加密协议。该量子加密协议利用传统密码学、纠错编码和量子力学原理相结合实现保密信息传递,同时分析了量子加密协议的安全性和其他特点。     

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．     

量子程序设计语言NDQJava-2

简述了量子程序设计语言NDQJava-2.该语言是在NDQJava的基础上增添了量子条件语句、量子循环语句、量子子程序、量子模块以及量子异常处理机制等量子成分,使其成为一种结构化的量子程序设计语言.书写量子程序的实践表明,相对于NDQJava而言,NDQJava-2是一种更为实用、易读,其成分设定更为合适的量子程序设计...     

量子计算模拟及优化方法综述

在处理某些大规模并行问题时,量子计算因量子位独特的叠加态和纠缠态特性,相比经典计算机在并行处理方面具有更明显的优势。现阶段,物理量子比特计算机受限于可扩展性、相干时间和量子门操作精度,在经典计算机上开展量子计算模拟成为研究量子优越性和量子算法的有效途径。然而,随着量子比特数的增加,模拟所需的计算机资源呈指数增长。因此,研究大规模量子计算模拟在保证计算准确度、精度及效率的情况下减少模拟所需资源具有重要意义。从量子比特、量子门、量子线路、量子操作系统等方面展开,阐述量子计算的基本原理和背景知识。同时总结基于经典计算机的量子计算模拟基本方法,分析不同方法的设计思路和优缺点,列举目前常见的量子计算模拟器。在此基础上,针对量子计算模拟的通信开销问题,从节点拆分和通信优化2个方面出发,讨论基于超级计算机集群的量子计算模拟优化方法。     

开放量子行走的击中时分析

作为量子搜索算法研究的一个基本工具,量子行走是一个重要研究课题。同时,击中时是衡量量子行走到达某一目标顶点速度的标准,对量子算法研究具有广泛的应用。在开放量子环境下,给出开放量子行走的四种击中时定义：单次击中时、并行击中时、平均击中时和极限击中时。区分四种击中时,说明前两种用于刻画开放量子行走局部到达目标顶点,而后两种从全局和极限角度分析目标顶点到达情况。针对同质开放量子行走、异质开放量子行走和嵌套开放量子行走,分别给出四种击中时具体计算。     

基于量子门组的量子神经网络模型及其应用

为进一步提高量子神经网络的性能,结合目前神经网络机理的研究进展,提出了一种基于量子门组的量子神经元模型,建立了量子门组量子神经网络（Quantum Gate Set Neural Network,QGSNN）。该算法由输入层、隐含层和输出层组成,该算法将转换后的量子态训练样本作为输入。利用量子旋转门和通用量子门完成旋转、选择、翻转和聚合等一系列操作,并完成了网络参数的更新。将训练后的结果输出。QGSNN算法的泛化能力在数学上得到了证明,并利用两个仿真实验对该方法进行验证。实验结果表明,与普通神经网络和普通量子神经网络相比,QG-SNN算法在泛化性能、鲁棒性、准确率和执行时间等方面具有较好的效果。