精确Grover量子搜索算法概述

Grover算法自提出以来就备受关注,因其对无序数据库搜索问题有相对于经典算法平方级别的加速。但是原始Grover算法通常无法百分之百得到目标元素,即使目标元素占比已知。为此,精确Grover量子搜索算法被提出,它们作为原始Grover算法的扩展,在保持平方加速的同时,能以100%的概率输出目标元素。该文较系统地梳理已有的3种精确Grover量子搜索算法,详细介绍算法的流程、参数设置、背后的几何直观,并针对目标元素占比已知及未知的情况,说明精确量子搜索的查询复杂性下界。     

求根问题的量子计算算法

求根问题是计算数论中的一个困难性问题,为了提高求根问题的求解效率和扩大量子计算的应用范围,对求根问题进行了量子算法的分析.在两大量子算法Shor算法和Grover算法的基础上,提出了2种解决求根问题的量子算法RF-Shor算法和RF-Grover算法.经分析,RF-Shor算法需要多项式规模的量子门资源,能以接近1的概率求出求根问题的所有解.在没有使用任何可提高搜索效率的经典策略的情况下,RF-Grover算法能在O($ \\sqrt{M/k}$)步内以至少1/2的概率求出求根问题k个解中的一个解.     

量子通信网络中高斯信道的研究

从量子Fokker-Plank方程出发,在量子通信网络中构造出一种可行的量子高斯信道。变换Fokker-Plank方程的解并代入互信息公式经过一系列的复杂运算,得到相干态表象中的量子动力学互信息方程,在此基础上,提出具有可行性的量子态并行传播方案。该方案将光子加密态的系数看成信号,将传递在量子高斯信道中的信息进行编码后输入,然后通过提取和解码光子加密态的系数得到输出端信息。利用携带量子信息的谐振子编码态在量子高斯信道中进行传递,与经典高斯信道相比具有量子并行性的优点。     

量子通信研究取得重大突破

中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室研究人员利用冷原子量子存储技术,在世界上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠。     

自适应蒙特卡罗无线传感器网络移动节点定位算法

针对无线传感器网络中蒙特卡罗定位算法在节点的无线射程为非理想条件下定位精度不高、采样率低等缺点,提出一种自适应蒙特卡罗移动节点定位算法。该算法利用不同区域的采样粒子对未知节点的定位精度影响不同,自适应地调整不同区域的采样粒子的影响权重,对未知节点进行定位;同时,利用上一时刻采样粒子增加限定条件,提高定位精度。仿真结果表明,本算法在规则度不同的条件下节点的定位误差平均下降了约13%,在速度不同的条件下定位误差平均下降了约10%,网络覆盖率可达到99.19%。     

量子无线通信网络构建及性能分析

提出了一种新的量子路由方案,即使两个移动节点不共用EPR纠缠对,仍可实现这两个移动节点之间的量子态无线远程传输。该量子路由方案可以被用来构建量子无线通信网络,同时提出了相应的通信协议。为了实现与现有的经典无线通信网络的融合,方案采用了两层数据库的量子无线通信网络结构。分析表明,在量子信息传输时间和安全性两方面,性能优于量子中继路由方案,具有很高的可扩展性和实用价值。     

无线传感器网络节点定位算法研究

无线传感器网络可以在广泛的应用领域内实现监测和追踪任务,而网络中传感器节点的自身定位问题是无线传感器网络的关键技术之一,对无线传感器网络的定位原理、典型定位算法进行阐述,研究了几种重要定位技术．最后对上述算法进行了性能分析和比较．     

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。     

无线传感器网络GEAR路由协议的研究与优化

GEAR路由进入无效节点区域后,采用逆向返回的策略退出无效节点区域,退出的过程中要消耗一定的能量。该文对GEAR的无效节点规避算法进行了改进,提出了GEAR^＋路由算法。仿真结果表明,GEAR＋可以更好地规避无效节点区域问题,有效地节省能量,延长了无线传感器网络的使用寿命。     

移动无线传感器网络的能耗均衡路由算法研究

研究了节点移动的无线传感器网络的路由问题,提出了一种能耗更为均衡的改进路由算法.在经典分簇路由算法的基础上进行了改进：一是簇结构的范围限制在自由空间模型的传输临界距离d0半径范围之内,较小范围的簇结构在移动环境能相对保持稳定,还能节省数据传输的能耗;二是簇头采用了复合权值的方式进行选择,权值不仅考虑节点能量,还考虑节点的移动速度和聚集性.仿真实验证明改进后的算法有效提高了无线传感器网络的能耗均衡性,延长了网络的生存时间,节点的数据发送成功率相对于经典分簇路由算法也得到了较大提高.     

基于流体神经网络的路径选择算法

通过比较通信网络和流体神经网络,得出了通信网络路径选择的最大概率准则,给出了基于流体神经网络的路径选择算法．实验结果表明,该算法的运算速度远远快于现有的路径选择算法．     

无线Ad Hoc网络中的多目标规划路由算法研究

无线自组网络逐渐成为现代网络研究的一个热点领域,而路由协议设计是无线自组网络网络层的重要组成部分.现在无线自组网络的路由协议大多不提供服务保障,但自组网络的推广与应用都需要为各种业务提供一定的服务质量保障.该文研究了如何在无线自组网络内建立能够提供Qos保障的路由策略.首先分析了已有平面路由算法的不足之处在此基础上综合考虑网络稳定性、动态时延、最小跳数等Qos参数建立多目标规划数学模型.仿真结果显示,多目标规划路由算法能够根据用户的不同需求提供不同Qos保障,弥补了已有算法的不足.     

大规模无线移动ad hoc网络

大规模无线移动ad hoc网络是未来军用和民用移动通信的重要形式之一．作者研究大规模无线移动ad hoc网络的关键技术，提出解决大规模网络路由的基本思路，阐明在ad hoc网络中应用智能天线的两种多址协议，给出了实现高达100 Mbit／s的自适应传输方案．     

一种基于蚂蚁算法的移动自组网节能路由算法

提出一种改进的蚂蚁算法用于移动自组网节能路由问题,以使网络的生存期尽量延长.算法中考虑了节点上电池剩余能量及剩余能量的方差,电池剩余能量方差反映了节点之间能量消耗的均衡程度.算法在蚂蚁选择路由时引入随机小概率变异策略,避免陷入局部最优解.同时算法在运行过程中设置了跳数限制,提供了一定的QoS保证.仿真计算表明,提出的节能路由算法节能效果明显,能进一步延长网络的生存期.     

自组网负载平衡路由协议

负载分配问题影响网络路由性能.为了解决网络负载平衡,文章提出一个负载平衡路由协议(RABLB).该文分析了路由耦合度、节点移动速度和分组队列长度等3种因素对多径路由性能的影响,根据分布式理论和信息熵概念,提出了基于负载平衡路由选择模型及负载加权分配模型,并调节路由结构,使之既提高路由的恢复能力又保持负载平衡.因此,基于负载平衡的多路径路由算法(RABLB)、能够降低传输时延,减少发生网络吞吐量饱和的概率,更有效提高了路由可靠性.文中对RABLB与动态源路由(DSR)和快速切换路由算法(RABA)进行了分析比较.由于RABLB考虑了多因素对路由的影响,因此RABLB的路由性能比DSR和RABA有所提高.     

Algebraic algorithm for reliability index weighted capacity of communication network

Communication network has communication capacity and connection reliability of the links. They can be independently defined and can be used separately, and when the reliability of a communication network is analyzed from a macroscopical angle of view, it is more objective to express the performance index of a communication network as a whole. The reliability index weighted capacity is just obtained by integrating these two parameters. It is necessary to further study the algorithm to calculate the reliability index of the communication network with a complicated topologic structure and a whole algebraic algorithm is therefore proposed for calculation of the reliability index weighted capacity of a communication network with a topologic structure. The whole computational procedure of the algorithm is illustrated with a typical example.     

可靠传感网聚类路由算法研究

为延缓传感器网络寿命，提高能量使用效率，提出一种新的能效高的可靠聚类路由算法--多类头方法的传感网 聚类路由算法.该算法采用每个类多类头节点共同承担类头节点的作用--收集数据、融合数据并发送数据包到基站，来 解决单类头节点因故障等原因带来的不可靠而导致的能量损失，以及改善网络能量使用效率和提高数据传输可靠性.在仿 真环境下，该算法与单类头方法的聚类路由算法进行了比较，结果表明，该算法改善了能量消耗均衡性，提高了能量使 用效率以及类头节点数据传输可靠性，从而也延长了网络寿命.     

通信网络中缩减的Hopfield神经网络路由算法

为保证神经网络收敛于全局最优点,采用模拟退火算法研究了Hopfield神经网络的局部稳定问题,针对Hopfield神经网络路由算法需要神经元数目众多、计算量大的缺点,提出规模缩小化的Hopfield神经网络路由算法.采用减少神经元数量的方法,减小神经网络规模,提高路由运算能力和神经网络的适应性.比较了原路由算法和改进算法的迭代次数、运算速度和稳定状态能量函数,分析在通信网络和神经网络各参数变化情况下,迭代算法的收敛特性和稳定性的变化规律,总结神经网络路由计算3种约束系数之间的关系.结果表明,缩减的Hopfield神经网络路由计算较原算法具有更高的有效性、可靠性和应用适应性.     

A reliable routing algorithm based on fuzzy Petri net in mobile ad hoc networks

1INTRODUCTION Mobileadhocnetworks(MANET)[1]havebeenreceivedalotofattentionduringthepastfewyearsduetotherapidexpansionofmobiledevicesandthegainedpopularityinmobilecommunica tion.Amobileadhocnetworkisaspecialcaseofmobilenetworks,withoutanyfixedlinkstosup porteachnodeandtoprovideconnectivitytocom municatewitheachother.Eachnodeactsasbothhostandrouteratatimeandperformsalltherout ingsandstatemaintenanceoperations.Thenet worktopologyofamobileadhocnetworkchangesfrequentlyandunpredictablyduetoth…