量子信息和量子信息技术

文章阐述了量子信息的概念、形成,并对量子安全通信、量子计算技术及其可能的发展和应用进行了描述.     

量子控制的述评与展望

量子控制是一个迅速成长的研究领域,要作出长远的预测是非常困难的.本文先阐述了作者对量子控制的几点认识,然后概述了量子控制的发展状况,并着重分析了量子系统能控性问题,并介绍了我们近年在量子系统能控性方面的一些研究进展.最后对量子控制进行了展望,并对未来提出了建设性的建议.     

量子保密通信技术前沿述评

量子保密通信是利用量子力学的基本原理来实现信息无条件安全传递的一种全新密码方法,其核心是量子密钥分发。2014年正好是量子保密通信的第一个协议—BB84协议提出30周年。经过30年的发展,量子保密通信在理论和实验上都得到了快速发展,实际工程应用也初具规模。文章对量子保密通信的历史发展及研究现状进行了简要回顾,特别介绍了基于实际量子保密通信系统的量子黑客和防御。最后,对未来的几个研究方向进行了简要讨论。     

量子算法模拟实现技术研究

量子计算并行性展示了强大的运算能力 ,但现实条件决定了目前量子算法研究主要依靠模拟进行。本文介绍了量子计算的基本原理和计算模型 ,对量子算法的模拟实现技术进行了分析。通过对量子算法模拟的时空分析 ,指出目前量子算法模拟中存在的一些问题 ,讨论了今后的一些研究方向。     

量子信息研究概述

文章介绍了量子信息研究发展沿革,分析量子信息研究的重点领域,提出了我国量子信息研究未来展望。     

量子计算和量子计算机简述

介绍了量子计算和量子计算机的历史和发展，说明了量子计算机在什么地方超出经典计算机，介绍了量子计算机的原理和网络模型以及量子计算机实现中的困难。     

基于量子蚁群算法的VRPTW研究

深入研究带时间窗的配送车辆路径问题,建立贴合实际情况的VRPTW模型,并且针对建立的模型,将量子计算的理念与方法融入蚁群算法,改进后的算法更加科学地初始化蚂蚁的位置,使蚂蚁有更大可能性地寻找到最优路径。在搜索的过程中添加量子比特启发式因子,使用局部信息素更新和全局信息素更新相结合的信息素更新方式,全局信息素更新添加了量子旋转门的新模式。并使用2-opt搜索对结果进行进一步的探索,扩大搜索的范围,增加了得到最优解的概率。使新建立的量子蚁群算法能够实现对模型更加高效的求解。     

五位量子纠错码的各种形式

在各种量子纠错方案中五位量子纠错码被讨论得最多,本文按照正交条件,用图表对各种错误形式进行分类,再利用图表的直观性和对称性提供了一个较方便地找出５位量子纠错码各种形式的方法。     

基于编码的加密体制综述

量子算法的提出,使得传统的密码体制在量子计算下不再安全。基于编码的加密方案具有抗量子攻击特性,引起密码学界广泛关注。许多密码学者对基于编码的加密方案进行深入研究,在研究过程中,人们对其加密方案的优势和缺点逐渐有了深刻的认识。目前,基于编码的密码体制已成为后量子密码学最有前途的方案之一。综述了基于编码加密体制的发展现状,阐述了现有基于编码的加密体制和目前已知存在的攻击,并指明了未来具有潜力的发展方向。     

量子技术在武器装备中的应用展望

量子技术是基于量子力学和其他学科交叉产生的新兴学科,已经涉及到计算、信息、导航、能源等多个应用领域。近年来,随着量子技术的快速发展和应用潜力,量子技术已成为研究热点并逐步走向应用。与此同时,世界新军事革命发展中武器装备须具有远程精确化、职能化、隐身化、无人化的技术特点。结合量子技术的特点,从量子计算,量子通信与量子密码、量子控制、量子导航、量子雷达,量子电池,量子技术对作战模式的改变等方面对武器装备领域的应用、作战能力和作战模式进行阐述。研究表明,量子计算的发展必然使现有武器装备的性能得到提高、作战能力得到提升,进而改变现有作战模式。     

一种GNSS卫星轨道高精度实时插值方法

针对GNSS导航信号模拟源中多星座轨道计算实时性问题,从计算效率、精度等角度分析和对比了牛顿多项式和埃尔米特多项式插值算法的性能,通过对牛顿插值的加“窗”改进,使得卫星位置、速度的插值精度显著提高.算例结果表明,该方法能够在等间距时间点上多个卫星位置已知、速度未知的条件下,高精度实时地内插出卫星的位置和速度,其中卫星位置插值精度为mm级,速度插值精度小于1e-5 m/s,计算量为广播星历直接计算的1/7,位置和速度的拟合精度均优于三阶埃尔米特插值结果.     

量子雷达及其目标探测性能综述

量子技术与传统技术相结合以提升经典系统性能是近年来电子信息、计算机技术等众多科学领域研究热点。由于隐身和电子对抗技术的进步和日益成熟,雷达作为一类典型的电子信息系统,其目标探测受到了越来越多的挑战。从雷达目标探测角度出发,介绍了量子雷达的基本概念与分类、若干实现模型,重点剖析、归纳了量子纠缠等量子效应增强雷达目标探测性能的物理机理与研究现状,指出了量子雷达研究和实现中的关键技术与研究方向。     

基于极化单光子和量子计算的量子秘密共享

结合量子计算算子提出一种基于极化单光子的量子秘密共享协议.该方案可以将全部量子态用于密钥共享,借助量子置换算子和量子纠缠特性证明了方案能够有效抵抗中间人攻击,利用辅助量子态进行监视,方案能够以高概率检测特洛伊木马攻击.通过对置换算子进行高维推广,证明了方案推广到(n,n)的可行性和实用性.     

声自导鱼雷一次转角射击参数的优化

为了提高声自导鱼雷一次转角射击的发现概率,建立了一次转角射击的解析模型,并将射击参数的优化归结为一个带约束的优化问题。使用了一种改进的粒子群算法解决了上述问题,优化了自导扇面相遇点系数和出管直航距离两个射击参数。实验结果表明,使用优化后的射击参数显著提高了鱼雷的发现概率。