正在开发的量子通信

文章介绍量子通信的发展状况、量子计算机的特点、量子通信的原理特点及应用。     

量子通信与量子计算

量子信息学是物理学目前研究的热门领域，它主要包括量子通信和量子计算，文章简要介绍了量子通信和量子计算的理论框架，包括量子纠缠、量子不可克隆定理、量子密钥分配、量子隐形传态、量子并行计算、Shor以及Grover的量子算法，并介绍该领域的研究进展。     

量子通信基本原理简介和BB84协议

量子通信是研究量子力学的基本原理和特性在传统通信领域中应用的一门学科。量子通信具有高效、大容量、远距离和几近绝对安全的特点,是国际量子物理和信息科学研究的热点。文章介绍了量子通信的基本原理及BB84协议。展望了量子通信的未来。     

量子纠缠和量子操作对CHSH量子博弈优越性的影响

已有的大多数有关量子博弈的研究只关注粒子处在最大纠缠态和特定的量子操作时模型的优越性。在实际应用中，所用粒子可能偏离最大纠缠态，量子操作也可能存在一定的偏差。基于此，研究了这两方面对CHSH量子博弈模型优越性的影响。结果表明，当粒子处在特定纠缠态时，量子获胜概率 并不总是大于经典获胜概率 ，采用不同的量子旋转门操作可以达到的最大量子获胜概率 随着量子态纠缠度的增大而增大。在 对应的量子门旋转角附近，某些旋转角范围对应的 变化较小。这些研究对量子博弈的应用提供了理论指导。     

量子相干与量子消相干

对经典相干和量子相干进行了探讨，介绍量子相干在量子计算和量子信息中的应用。分析几种引起量子消相干的可能原因，并利用Kraus算子和密度矩阵对一种量子消相干模型进行详细地研究。     

量子通信技术研究现状

量子通信是当今最具挑战性的科技之一,是指通过量子纠缠效应实现信息传输的一类通信技术。20世纪90年代,在美国和欧洲等地进行了大量量子通信技术的研究和应用,且量子网络为下一代的计算机技术发展指明了具有远景的走向。本文着重梳理了量子通信技术的应用、发展历程,介绍了量子通信技术在银行、支付系统及通信网络的应用。当前,面对我国信息通信技术的快速迭代升级,加强量子通信技术的研发投入对我国而言具有重大的战略价值,同时对保障我国总体国家安全具有不可忽视的重要意义,因此了解当下面临的技术瓶颈及其未来产业应用方向同样重要。     

量子纠缠技术与量子通信

本文首先简要描述量子纠缠技术,其次论述量子通信原理.最后提及量子通信发展的最新情况。     

经济,实惠的因特接入网——CATV

ｎｔｅｒｎｅｔ（因特网）的发展极大地促进了传统通信技术与现代计算机网络的结合。在高速接入技术的驱动下，几乎所有的传输媒体都被用来接入因特网，人们形象地称之为信息高速公路的５条快车道。这５条快车道是：有线电视网、卫星通信网、电话网、地面电视广播网和移动...     

量子通信及其应用前景

量子通信是近几年发展起来的新兴学科,具有巨大的潜在应用价值和重大的科学意义。介绍了量子通信的主要组成部分;分析了量子通信的保密、大容量、远距离传输等特点;对量子通信的应用前景进行了一定的探讨。量子通信不仅在军事、国防等领域具有重要的作用,而且会极大地促进国民经济的发展。     

三量子位纯态的混合纠缠

提出了一种特殊的真正的三量子位纯态的混合纠缠,与Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠和W纠缠不同的是,它同时具有GHZ纠缠和W纠缠的性质。用两个由四个非多余基向量组成的不等价集合来构造混合纠缠态并引入一种新的测量方法,即采用总纠缠度的方法来量化三量子位纯态的纠缠情况（包括混合纠缠）。揭示了Walther等已报道的实验中最终态下出现混合纠缠,且其中W纠缠比GHZ纠缠占比更大这一现象。     

适宜于空间可伸缩帧间编码的快速算法

为既保持可伸缩视频编码(SVC)有较高的编码效率,又能减少其编码时间,提出了一种适合于增强层的帧间快速编码算法:先计算出各个方式的权值,按照权值大小的顺序进行编码,同时结合残差预测和率失真预测进行提前终止。实验表明,本文算法能够显著地提高编码速度,同时对编码质量影响极小。     

适宜于质量可伸缩帧间编码的快速算法

根据质量可伸缩编码的特征,提出一种适合于中粒度质量可伸缩视频编码增强层的帧间快速编码算法。首先根据基本层宏块的模式和率失真值预测当前宏块编码模式采用的顺序;然后根据编码结构提出Direct编码方式判断,根据层间相关性提出了层间方式判断,利用空间相关性提出了相邻方式判断,最后根据已预测的模式顺序编码当前宏块,并利用这3种判断提前终止以提高编码速度。实验结果证明,与标准算法相比,所提算法的计算复杂度平均降低了68%,同时对编码质量和比特率几乎没有影响。     

一种HEVC的快速帧间编码新方法

为了降低新一代高效视频编码(HEVC)的计算复杂度 ,融合基于人眼恰可察觉失真(JND)的快速帧间 模式选择和自适应编码单元深度范围(ACUDR)两种算法,提出了一种快速帧间 编码新方法。首先,通过建立时空域JND和最佳预测模式的统计关系,利用JND 阈 值指导帧间预测模式的快速选择,以减少遍历的模式个数从而降低复杂度;然后,利用编码 的前一帧定义与当前帧 的平均深度差(ADD),通过ADD自适应加权时空域相邻最大CU(LCU) 的平均深度值预测当前LCU的深度范围(DR)类型,减少当前LCU遍 历的深度个数从而降低算法复杂度; 最后,融合这两种算法以进一步降低了视频编码的计算复杂度。结果表明,所提出方法 在低延时和随机访问两种 编码结构下,降低了40%以上的计算复杂度,但编码性能降低很小,在同等码率下的峰值信 噪比(BDPSNR)仅分别降低0.058dB和0.037dB,同等客观质量下 的码率(BDBR)仅分别增加1.71%和1.06%。     

基于时空相关性的HEVC帧间模式决策快速算法

新一代的高效率视频编码标准HEVC采用编码树单元（CTU）四叉树划分技术和多达10种的帧间预测单元（PU）模式,有效地提高了编码压缩效率,但也极大地增加了编码计算复杂度。为了减少编码单元（CU）的划分次数和候选帧间PU模式个数,提出了一种基于时空相关性的帧间模式决策快速算法。首先,利用当前CTU与参考帧中相同位置CTU、当前帧中相邻CTU的深度信息时空相关性,有效预测当前CTU的深度范围。然后,通过分析当前CU与其父CU之间的最佳PU模式空间相关性,以及利用当前CU已估计PU模式的率失真代价,跳过当前CU的冗余帧间PU模式。实验结果表明,提出的算法与HEVC测试模型（HM）相比,在不同编码配置下降低了52%左右的编码时间,同时保持了良好的编码率失真性能;与打开快速算法选项的HM相比,所提算法进一步降低了30%左右的编码时间。     

芯片内/间无线互连技术发展综述

为了解决超大规模集成电路布线复杂的问题,无线互连技术(WIT)应运而生。介绍了实现芯片内/间无线互连的两类技术,一类是基于片上天线的无线互连技术,另一类是基于AC耦合的无线互连技术。从实现成本、功耗,传输性能方面对这两类技术进行了分析与比较,讨论了它们的具体应用及适用范围,同时也总结了两者目前存在的问题,并指出了其未来的研究方向,对今后芯片内/间无线互连技术的应用研究具有一定的参考意义。     

适用于H.264的快速模式选择算法

多模式运动估计使H.264比其他视频编码算法具有更高的编码效率,但同时也使计算复杂度明显提升。提出了一种新的适用于H.264的快速模式选择算法。此算法提前对块的细节程度和纹理方向进行分析,根据块细节程度缩小模式选择的范围,并根据块纹理方向对模式进行进一步筛选,从而大大提高了模式搜索速度,将性能损失控制在可以忽略的范围内。仿真及实验的结果证明了本算法的有效性。     

适用于时间可伸缩的帧间快速编码算法

为实现时间可伸缩性,可伸缩视频编码采用分级B帧结构进行编码,但是该结构较大地增加了计算的复杂度。对此,本文深入分析了模式选择的基本原理,提出一种适合于分级B帧结构的快速编码算法,首先根据参考模式进行预测,然后根据宏块的运动和纹理预测可能的编码模式,排除可能性较小的模式从而提高编码速度。实验表明,本文算法在视觉质量和网络带宽影响很小的情况下,能够显著地提高编码速度。     

Fast approach for H.264 inter mode decision

A fast inter mode decision approach for H.264 coding standard is presented. The objective is to reduce the number of candidate block types in motion estimation. Experimental results show that the proposed method can efficiently save the computation cost for inter mode decision while maintaining the same PSNR and bit rate.     

基于局部残差复杂度的快速帧间模式选择

针对H.264传统帧间模式选择算法的高复杂度,提出了一种适合各种视频分辨率格式的快速帧间模式选择算法。该算法基于局部残差复杂度(local residual complexity,LRC),通过给局部残差复杂度设定阈值来决定宏块的活跃度,再根据宏块的活跃度选出候选的帧间模式,由此进行率失真优化(Rate-distortion Optimization,RDO)计算,从而减少了不必要帧间模式的RDO计算,取得了较高的编码效率。实验结果表明,与JM18.4默认的帧间模式选择算法相比,该算法在峰值信噪比和码率基本不变的前提下,可以平均减少大约60%的运动估计时间。     

结构相似度在AVS帧间模式选择中的应用

传统的音视频编码标准(AVS)率失真优化(RDO)算法在帧间模式选择中使用偏差平方和(SSD)作为失真度量,不能很好符合人的主观视觉,而最近提出的结构相似度(SSIM)图像质量评价方法更符合人眼视觉系统(HVS)的特性.为了有效地提高编码效率,本文将SSIM引入拉格朗日代价函数,对失真度量的表示进行修正,并在大量实验的...