相位漂移对相位编码QKD系统及截获-重发攻击的影响研究

针对相位编码量子密钥分发(QKD)系统中存在的相位漂移和截获-重发攻击,分析了双马赫-曾德尔干涉仪QKD系统,给出了探测器的输入信号模型,计算了系统量子误码率及窃听信息量,并为提高密钥生成率提供了一种可能的方法。研究表明,相位漂移会使系统误码率增加,稳定性降低;相比理想的截获-重发攻击,窃听信息量有所下降,因此密性放大过程对窃听信息的估计值可以相对减小,最终密钥生成率得以提高。在不考虑传输光纤中的相位相对漂移时,误码率随相位漂移角度呈余弦变化,全部截获-重发攻击时的变化周期是无窃听时的一半,变化频率更加剧烈。55%部分窃听时,若合法通信者选择误码阈值为15%,窃听者可获得25.5%的信息量且不被发现。     

半导体量子点在白光LED中涂覆厚度的确定

在蓝光LED上涂覆黄光量子点是合成白光LED的重要方法之一,确定量子点的涂覆厚度是合成白光的一个关键步骤。引入厚度系数来模拟厚度,证明了一定厚度范围内,厚度系数与厚度的线性关系。根据光谱的线性叠加以及能量守恒定律,建立数学模型,编程计算,结合实验,确定量子点厚度。按照模拟计算得到的厚度涂覆LED芯片,即可获得白光LED。本方法可以为实际生产提供指导,提高生产效率。     

基于量子比特编码算法的图像盲复原重建研究

为了提高图像盲复原质量,提出了量子比特编码算法。首先在免疫系统中的对量子克隆选择,并且对量子抗体克隆比例控制;然后量子抗体随机赋值,使抗体都以随机概率处于所有可能状态的线性叠加态中,以量子态进行观测,将得到确定的某一个二进制;接着建立图像盲复原重建模型,量子编码卷积算法来填充空洞像素;最后给出了算法流程。实验仿真显示该算法对图像盲复原重建清晰,画质好,全图最大局域误差最小,结构相似度接近于1。     

量子计量技术在预警机中的应用探讨

量子计量学是由量子力学和计量科学交叉而产生的一门新兴学科,涉及到感知、成像、测距、测速、计时以及定位等多个应用领域.近年来,随着量子技术的快速发展及其自身的巨大应用潜力,量子计量技术被投入越来越广泛的关注.研究结合量子计量技术的特点,从量子导航、量子雷达、量子成像三个领域对量子计量技术的发展现状进行了介绍.结合预警机系统的特点,对未来三个领域可能的应用,以及由此而引发的预警机作战能力提升和作战模式改变进行了探讨.     

大数据时代的大交互设计

目的针对大数据信息时代大交互设计的内涵与外延,发展历程以及研究内容与范围,分析并预估大交互设计在大数据信息时代下的发展趋势,交互设计的方法、流程、架构、模型以及评估方法,探讨大交互设计的设计策略与设计细则。方法通过大数据分析与用户研究,PETSC(政治、经济、技术、社会、文化)分析,以及交互设计在网络、移动设备以及游戏等领域的实践研究,借鉴量子管理的非因果性、非连续性、不确定性、波动性、不可预测性和生态系统参照系原则进行对比分析。结论阐明了交互设计在战略层、范围层、结构层、框架层以及表现层的四大作用,即"信息交换价值"、"界面交流媒介"、"功能交互手段"以及"内容交通评测",提出了运用牛顿思维与量子思维相结合的信息思维,结合交互感知逻辑与信息认知情感的"以意义为中心"的生态可持续大交互设计方法。     

基于QPSO的水下加肋圆柱壳体噪声优化设计

提出了厚度分布沿轴向周期变化的加肋圆柱壳体有限元矩阵的快速导出算法,并结合边界元法对圆柱壳体在水下受力振动与声辐射进行预报。在此基础上,以低频段内总声辐射功率最小为优化目标,采用量子粒子群算法对厚度沿轴向周期分布的加肋圆柱壳体进行优化设计。数值仿真结果表明,该算法对水下加肋圆柱壳体的噪声优化设计分析周期有明显的改善,合理配置圆柱壳体的厚度分布可以有效的改善圆柱壳体在水下的噪声性能。     

上转换纳米材料及其在提高太阳能电池光电效率中的应用

上转换纳米材料在提高太阳能电池光电效率方面的应用主要通过提高上转换纳米材料的发光性能来实现。利用上转换纳米材料能将2个或2个以上的低能短波光子转换成高能可见光的特性,可以拓宽太阳能电池对光的响应范围,达到提升光电转换效率的目的。主要介绍了上转换纳米材料,包括其发光机制与基质材料的选择。回顾了在近阶段主要使用的热分解法、水热法等制备方法,分析了其他一些制备方法。着重介绍了上转换纳米材料在晶体硅太阳能电池和染敏太阳能电池中的应用。从提升上转换材料发光性的角度来讨论对太阳能电池的研究,并指出了未来上转换纳米材料在太阳能电池中应用的研究重点是利用异质离子掺杂、表面等离子体耦合与量子点敏化等手段提升上转换效率,而染料耦联上转换纳米材料、上转换纳米材料壳包覆等方法也具有很大发展潜力。     

紫外可见NMOS线阵图像传感器量子效率的定标研究

作为一种新型紫外可见线阵图像传感器,紫外可见NMOS已经应用于国外的空间遥感探测中,但是目前在国内相关研究甚少。在紫外可见波段针对NMOS的重要光电性能参量量子效率进行了定标研究,为NMOS线阵图像传感器在紫外空间遥感探测的应用奠定了基础。基于美国标准技术研究院(NIST)标定的标准探测器,构建了一套NMOS量子效率高精度定标系统。在250~700 nm波段范围内,通过直接标定NMOS入射窗口处接收到的光子数,结合NMOS信号处理及读出单元得到NMOS的响应电子数,标定其量子效率。结果表明NMOS线阵图像传感器的量子效率在紫外波段达到34%@275 nm,在可见波段达到80%@550 nm。通过不确定度分析,量子效率的测量不确定度为2.5%。     

一维量子点阵列的自旋链上信息传输

基于紧束缚模型的实空间格点组成的一维线性均匀有序的量子点阵列为研究对象,然后利用演化算符的作用使其在量子点阵列的自旋链上进行单量子比特的信息传输。即使用演化算符 使单比特量子态从量子点阵列起始端为多粒子态 传输到末端态为 ,最后在此基础上计算概率来讨论了单量子比特能从起始端的多粒子态 的第一个量子比特完全传输到态 的末端第N个量子比特是可能的。     

基于GHZ态纠缠交换的量子确定性密钥分发方案

为了提高确定性密钥分发效率,提出了基于GHZ态纠缠交换的量子确定性密钥分发(Quantum deterministic key distribution,QDKD)方案,方案充分利用量子力学纠缠交换的原理,通信双方通过共享一对GHZ粒子态,在纠缠、测量操作后接收者Bob可根据发送者Alice发送的经典信息推断出确定密钥,该协议与其他基于GHZ纠缠态的QDKD方案不同之处在于,使用的两个GHZ粒子态制备操作且粒子分发操作由Bob完成,安全分析表明窃听者的窃听行为会被及时发现。所提出的方案是高效的,除去用于窃听检测的粒子,所剩的粒子全部用于信息传输,能够达到60%的密钥分发效率,且方案可操作性强.