量子雷达的技术体制

当前,量子信息理论正在蓬勃发展,其应用已经深入到自然科学的各个领域.量子雷达是量子信息技术在目标探测上的具体应用,可探测隐身目标,具有超强的隐蔽性和机动性.主要介绍了量子雷达的分类、原理、系统组成、特点和关键技术问题.     

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。     

基于纠缠交换的量子安全通信协议

基于纠缠交换和Einstein-Podolsky-Rosen纠缠对,提出一种量子安全直接通信协议和一种多方量子秘密共享协议。量子安全直接通信协议利用光子分组传输方法,与现有协议不同的是通信方可以直接将秘密消息编码为四个Bell态之一,从而不需要在保证量子信道的安全之后再对秘密消息编码。在多方量子秘密共享协议中,通信方以一定的概率选择检测模式和编码模式。协议的实现只需要Einstein-Podolsky-Rosen对而不需要制备多粒子纠缠态。与已有的协议相比较,该协议不需要局域幺正操作,协议的效率得到了显著提高。两个协议的安全性均等同于BBM92协议的安全性。     

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。     

量子计算的研究现状和发展动向

作为未来高性能计算研究的重要方向,量子计算受到了全世界的高度重视。文章简单介绍了量子计算的基本原理和研究现状,并对量子计算的未来发展作了分析与思考。     

量子关联成像技术

作为一种新型的成像技术,关联成像受到了国内外学者的广泛关注。本文阐述了量子关联成像的基本原理,介绍了量子关联成像研究历史,对量子关联成像的特点及其可能的应用进行了简要介绍。     

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。     

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。     

量子反常霍尔效应及其应用前景

最近,由中国科学家领衔的团队首次观测到了量子反常霍尔效应,这是物理学领域的重要发现,并可能对信息技术进步产生巨大影响.文章介绍霍尔效应、量子霍尔效应及量子反常霍尔效应的概念和内涵,分析量子反常霍尔效应可能的应用,思考其发现对科学研究的启发.     

一种改进的量子粒子群算法

量子粒子群算法是将量子计算与粒子群算法相结合的一种新的优化方法。首先利用相位角进行实数编码，将动态量子旋转门引入到粒子群算法中，采用自适应变异，提出了一种改进的量子粒子群算法。然后运用Pe-nalized函数和Ackley函数测试了该算法的性能。最后将该算法应用到武器目标分配模型中，获得了最优的分配方案。仿真研究表明，该算法具有收敛速度快、搜索能力强和稳定性高的特点。     

基于量子免疫遗传算法的火力分配优化问题

针对传统方法在解决火力分配优化问题时存在迭代次数多、收敛速度慢、易陷入局部极值等不足,将免疫遗传算法中的免疫克隆、免疫记忆、免疫平衡机制引入到量子遗传算法中,利用求解问题的先验知识和局部最优解信息来改善和优化量子遗传算法的性能,提高了算法的收敛精度、收敛速度和稳定性。在分析问题背景和算法实现过程的基础上,通过实例仿真,模拟了不同容量的抗体记忆库对算法性能的影响,对比了普通遗传算法、量子遗传算法、免疫遗传算法以及文中所提及的量子免疫遗传算法在解决火力分配优化问题上的不同优化效果,结果表明:该方法在解决火力分配问题时,可以有效克服早熟现象,具有收敛速度较快、稳定性较好的特性。     

基于三粒子纠缠态的量子安全直接通信协议

提出了一种新的三粒子量子安全直接通信协议。通信过程利用decoy光子来检测窃听,保证信道安全。发送方将秘密消息编码在不同幺正操作上,通信双方通过Bell基和Z基测量可直接传递秘密消息。由于所有粒子都用于传输秘密消息,且传输一次可获得两比特信息,该协议具有较高的量子比特及量子密码协议效率;三粒子纠缠态的制备是已实现技术,该协议具有实际操作的意义。此外,该协议在量子信道中也是安全的。     

基于纯纠缠态的量子安全直接通信协议

基于纯纠缠态,提出一种量子安全直接通信协议.通信方利用decoy光子来检测窃听.在保证量子信道的安全后,发送方通过控制非操作和von Neumarm测量将秘密消息编码在纯纠缠态上并发送给接收方.由于所有的纯纠缠态都用于传输秘密消息,该协议具有较高的量子比特效率.就实验的可行性来说,该协议可以用当前的技术实现.此外,该协议在噪声量子信道中也是安全的.     

新一代惯性导航技术——量子导航

针对卫星导航系统所面临的问题,国际上新近提出了基于原子量子效应的高精度惯性导航技术,即量子导航。文章介绍了量子导航的提出和系统构成,对惯性传感单元所包含的原子陀螺仪、原子加速度计和原子钟的国内外研究进展进行了阐述,最后对这一新型的惯性导航技术进行了总结,并对其发展前景进行了展望。     

基于改进量子遗传算法的有源噪声控制方法

提出了一种基于改进量子遗传算法的格型IIR滤波器结构的有源噪声控制方法——改进的量子遗传算法(IQGA)。其核心是在对量子门更新过程进行改进的基础上,引入群体灾变和自适应搜索网格的策略。IQGA不仅收敛速度快,还可以改变基本遗传算法(GA)的局部搜索能力,克服基本遗传算法存在的未成熟收敛问题。仿真结果表明,该算法可以有效地实现噪声控制。     

Shor-Preskill方法不能直接证明B92量子密钥分配协议

密钥分配协议安全性的证明是确保密钥分配绝对安全的要求 ,经典密码方案的安全性大多难以证明 ,而利用量子力学的基本原理 ,可以证明量子密码方案是无条件安全的。介绍了Shor Preskill对BB84量子密钥分配协议无条件安全性的证明方法 ,归纳了其技巧和特点 ,揭示了对称化方法和量子纠缠提纯技术在该方法中的作用。证明了Shor Preskill方法不能直接用来证明B92协议的无条件安全性。提出了利用Shor Preskill方法间接证明B92的可能途径。