量子密码协议研究现状与未来发展

量子计算具有并行计算能力,在解决某些特定问题上展现出超越经典计算的能力;一旦大型量子计算机研制成功,基于计算复杂性假设的经典密码算法和协议,其安全性将受到严重挑战。量子密码是一种新型密码体制,相应安全性基于量子力学原理,因能对抗量子计算的攻击而受到广泛关注。本文聚焦量子密码近40年的发展历程,梳理了量子密钥分配、量子安全直接通信、量子秘密共享、量子身份认证、量子两方安全计算、量子保密查询等量子密码协议的研究进展和发展趋势,凝练发展过程中面临的技术与应用问题。分析表明,当前量子密码协议研究处于“量子密钥分配协议遥遥领先、其他协议有待突破”的不平衡状态,也是“其他协议难以突破”的瓶颈状态。着眼未来应用,针对数字签名、两方安全计算问题的实用化量子协议是亟需解决的核心问题。为此建议,量子密码与后量子密码研究应同步开展,加强“量子科技”“密码学”学科的交叉研究和人才培养,优化对相关基础研究的考核评价机制。     

量子计算和量子信息理论研究取得进展

<正>量子计算和量子信息处理是人们利用物质的量子行为而设计的量子信息处理技术。量子算法显示现今金融系统和互联网所普遍采用的公钥保密算法并不是安全的,它可以被量子计算机容易的破解。同时量子信息技术也提供了建立在量子力学基本原理基础上的量子密码协约。     

量子精密测量参数估计优化研究进展

量子精密测量是利用量子叠加与纠缠、量子相互作用过程与量子测量等方式增强参数估计精度与灵敏度的技术,是在短中期内最具前景的量子技术之一。本文从量子精密测量的最优化研究方案出发,通过对大量的相关文献进行梳理归纳,分析出量子精密测量三大优化方案：量子态制备与测量最优方案、量子演化过程调控方案与经典后处理优化方案,并对三个基本优化方案进行总结分析。同时介绍了国内外量子精密测量技术的最新理论与实验进展。最后,总结了量子精密测量存在的问题与挑战,并对未来工作进行了展望。     

世界首个初级量子网络构建成功

两个相距遥远的陌生人不约而同地想做同一件事,好像有一根无形的线绳牵着他们,这种神奇现象可谓心灵感应。物理学家正在利用量子力学中的类似现象量子纠缠打造量子互联网。据物理学家组织网4月12日(北京时间)报道,德国马克斯·普朗克量子光学研     

超薄铋薄膜的量子尺寸效应

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了2～16层Bi(111)薄膜的表面能和功函数,它们展现出量子尺寸效应引起的奇偶振荡.解释这种振荡需要考虑表面投影能带结构,振荡周期与量子阱态在二维布里渊区中高对称点费米能级处的穿越有关,量子阱态穿越费米能级亦引起态密度在费米能级处振荡,预示传导性质的振荡转变.     

量子计算与量子计算机

量子计算的强大运算能力使得量子计算机具有广阔的应用前景。该文简要介绍了量子计算的发展现状和基本原理,列举了典型的量子算法,阐明了量子计算机的优越性,最后预测了量子计算及量子计算机的应用方向。     

量子点敏化太阳能电池研究进展

半导体量子点(Quantum Dot,简称QD)因其具有多种优异的光电性能而在太阳能转换方面得到了广泛地应用。量子点敏化太阳能电池(Quantum Dot Sensitized Solar Cell,简称QDSC),因其工艺简单、制造成本低和理论光电转换效率高,被认为是极具发展潜力的新一代太阳能电池。本文介绍了QDSC的基本结构和工作原理、QDSC的转换效率及影响因素、QDSC的研究进展等。另外,我们还对量子点敏化太阳能电池的发展进行了展望。     

量子神经计算和量子遗传算法的理论分析和应用

经过比较研究发现,在量子计算与神经网络和遗传算法之间,不论在计算思想上还是模型表达上,都存在着许多相似之处,这些相似性启发人们去研究基于量子理论的神经网络和遗传算法模型,一方面探索神经网络和遗传算法在量子系统上的实现方法,另一方面研究量子理论启发下的新的神经网络与遗传算法模型。本文总结了本课题组近年来在量子计算与神经网络和遗传算法相结合领域的研究工作,包括量子系统实现神经计算的理论分析,量子神经网络物理模型的研究,基于量子概率表达的量子遗传算法及其应用研究等,并对今后的发展提出了展望。     

半导体量子点玻璃的研究进展

介绍了半导体量子点材料禁阻类型,详细阐述了共熔法、溶胶-凝胶法、离子注入法等半导体量子点玻璃材料的制备方法,探讨了半导体量子点玻璃的尺寸效应、禁阻效应、库仑阻塞效应和非线性光学效应等特性及其未来应用前景.     

日本开发出保密性能极佳的纳米量子通讯技术

据海外媒体报道,日本日立公司基础技术研究所和东京大学纳米量子信息电子研究所的科学家共同开发出下一代高速大容量光通信的"相位调制技术",将光波的周期变化,转换成"0"和"1"的信号,经量子加密信息在高速传递时不易被盗取。     

量子点光学传感器的研究进展

分别从荧光转换传感器、荧光共振能量传感器、磷光转换传感器和定位传感器等方面综述了量子点光学传感器的发生机理及其在测定金属离子、阴离子、小分子、共振能量转移体系以及磷光材料、固态材料方面的应用.最后介绍了量子点光学传感器存在的问题和发展趋势.     

CdS量子点的制备和光学性质

以醋酸镉、硫粉为原料制备CdS量子点,研究了硫的加入量对其光学性质的影响,结果表明:合成的CdS量子点粒径均匀,分散性较好,随着硫加入量的增加CdS量子点的粒径增大;反应中过量的硫能有效地填补硫空位,从而抑制表面态发光,同时,ODA的修饰也能有效地钝化表面态,减小表面态的发光强度.     

AgInS_2量子点研究进展

Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族新型三元半导体量子点AgInS2,不仅具备了量子点所具有的优异性能,同时以其低毒环保的优点,在近年来取得了重大的研究进展,有望取代Cd系量子点在各领域的应用。通过对国内外最新研究成果进行总结,概述了AgInS2量子点的研究进展,讨论了其存在的问题并对今后的研究进行了展望。     

量子点的特性及其在分析检测中的应用研究进展

综述量子点的光学特性,胶体合成法、反胶团合成法、溶胶-凝胶法等制备方法,以及在离子传感器和有机小分子传感器等领域中的应用。提出大多数量子点传感器都是基于光致发光猝灭的,实际应用时不够准确,阻碍传感器标准化。认为核-壳结构的量子点能减少一些由重金属组成的常规核芯材料的潜在毒性,有必要建立标准化和系统化的方法,以评估量子点的特定材料的安全性。     

量子点的毒性研究进展

量子点是由Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素构成的半导体纳米晶体.由于量子点具有很强的光电发射效应和光稳定性,被广泛应用于生物医学领域,介绍了量子点在医学检测、药物研究、医学成像、生物芯片及溶液矩阵等方面的应用.阐述了量子点的毒性机理,总结了量子点理化性质和环境因素对量子点毒性的影响.     

量子计算研究现状与未来发展

量子计算乃至更为广泛的量子信息,是基于量子力学原理发展出来的概念与技术体系,涉及信息的本质及其处理。量子计算利用量子叠加、量子纠缠等资源进行信息编码和处理,已被证明在若干问题上具有相对于经典计算的极大优势,在实用化后将对信息及相关科技产生深远影响。本文概要回顾了量子计算的发展历史,如量子计算思想与概念的形成、重要理论及算法的发展以及应用情况;梳理总结了代表性的量子计算技术路线及其发展态势,如超导量子计算、分布式超导量子计算、光量子计算、囚禁离子量子计算、硅基量子计算及若干其他体系。着眼不同技术路线面临的共性问题,对我国量子计算领域未来发展提出建议：注重战略规划和布局,培养高水平研究团队,加强基础研究、核心技术、关键设备的自主研发。     

量子点微显示技术研究进展

量子点是一种具有量子限域效应的半导体纳米晶,近年来,以其优异的光电特性得到了广泛关注。量子点具有发光效率高、发光波长可调、发光半峰宽窄、可溶液法低成本制备等优势,已被大量应用于显示领域,成为了新型显示的核心材料之一。微显示技术一般应用于有效显示区域对角线长度小于1 inch的近眼显示场景中,近年来虚拟现实、增强现实等近眼显示场景的兴起,对高亮度、高像素密度、全彩色的微显示技术提出了更高的要求。本文将从量子点应用于高亮度、高像素密度的全彩微显示技术的角度出发,从光致发光和电致发光两条技术路线对现有的进展进行回顾和总结,最后对量子点应用于微显示技术面临的机遇和挑战进行展望。     

量子计量基准概况及研究进展

量子计量基准与传统的计量基准相比较,具有准确度高、可在多个地点复现等一系列显著优点,近40年来得到了很快的发展.目前,长度、时间、电学等方面的量子基准已逐步建立,测量准确度提高了几个数量级.在新世纪中,量子计量基准将得到进一步的发展和完善.     

碳量子点的制备与性能及其应用研究进展

碳量子点(CQDs)是一种零维荧光碳纳米材料,其尺寸一般低于10nm。由于其独特的荧光性质、光学稳定性、发射光谱可调性、低毒性和良好的生物相容性等优势,从而在化学与生物传感、光催化和防伪等领域起到了重要作用。综述了CQDs材料的合成方法、结构性质和在生物成像、化学传感、光催化和防伪领域的研究进展,并且对CQDs材料的发展进行了展望。