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。     

量子通信与量子计算

量子通信和量子计算是近年来信息领域基础研究的前沿课题.本文简单介绍了量子通信和量子计算的基本概念和新进展.     

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。     

信息理论的新进展——量子信息论与量子神经计算

正如信息论是现有通信和信息处理的理论指导一样，基于量子力学原理的量子信息论将成为下一代通信模式－－量子通信的理论基础，量子计算与神经计算相结合的量子神经计算将成为未来信息处理的重要手段。从量子信息基础出发，讨论量子信息论和量子神经计算两个方面，前者涉及量子信源编码、量子纠错编码、量子信道容量计算以及量子信息加密等内容；后者涉及量子神经计算基本原理。并就量子信息理论与现有信息论、经典神经网络与量子神经网络之间的异同之处加以比较。     

量子因特

近年来研究人员已经把量子力学的原理与计算机相结合,提出了量子计算机概念和量子因特理论。本文编译指出了量子因特的重要基本组成部分之一是量子远程传输;介绍了几个利用光子对、光子束以及原子对等在实验室内和在远距离之间通过量子纠缠传送信息的实验;通过这些实验解释了量子信息远程传输的原理。     

量子反馈控制研究进展

量子反馈控制理论将反馈的思想引入量子系统的主动控制中,已开始在量子光学、原子物理和量子信息学等领域发挥越来越重要的作用.考虑到各种反馈策略的差异性,综述了量子反馈控制理论的研究进展,分析和阐述了马尔可夫量子反馈、贝叶斯量子反馈、含时延非马尔可夫量子反馈和相干量子反馈,并对四种量子反馈策略进行了简单比较.     

量子点及其量子点激光器

本文介绍了零维量子阱结构的量子点生长以及使用这种量子点制作量子点激光器的研究现状。     

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。     

量子控制论

量子控制论是一门以研究微观世界系统量子态的控制问题为主要内容的新兴边缘学科．本文先从量子信息学引出量子控制论，进而阐述了量子控制论的研究内容、特点及量子控制中的测量理论，概述了量子控制论的研究现状，并对量子控制论的研究前景进行了展望。     

量子安全通信探讨

从理论研究、实验进展和技术开发的角度简述了量子安全通信的发展历程;阐述了量子通信的过程.简单介绍了相关的量子安全通信技术:量子密钥、量子认证、量子签名、量子加密算法和量子秘密共享等.分析了阻碍量子安全通信实用化的几个因素,最后对量子安全通信的发展作了展望.     

量子计算机前瞻:量子门与量子电路模型

本文介绍了量子计算机的基本概念和历史背景，它相对于经典计算机的优越性，详细讨论了量子逻辑门的基本构造，重点分析了单比特量子们和异或XOR门的控制受控关系，并对异或XOR门作为基本的2比特量子门的原因作了阐述，给出基于单比特量子门和XOR门构建的基它布尔逻辑门的量子电路。     

基于密钥托管的量子加密网络

量子信息论的研究是量子理论和经典信息论的一个重要交叉领域，量子位不可复制且量子纠缠态不可区分的量子信息特征提供了一种理论上绝对安全的加密术一量子加密。本文对量子必钥分发协议进行了研究，利用点点间量子密钥分发协议和基于传统密钥托管方案，提出多用户、多控制中心网络的环境下量子密钥的分发过程。     

On the physics of semiconductor quantum dots for applications in lasers and quantum optics

The progression of carrier confinement from quantum wells to quantum dots has received considerable interests because of the potential to improve the semiconductor laser performance at the underlying physics level and to explore quantum optical phenomena in semiconductors. Associated with the transition from quantum wells to quantum dots is a switch from a solid-state-like quasi-continuous density of states to an atom-like system with discrete states. As discussed in this paper, the transition changes the role of the carrier interaction processes that directly influence optical properties. Our goals in this review are two-fold. One is to identify and describe the physics that allows new applications and determines intrinsic limitations for applications in light emitters. We will analyze the use of quantum dots in conventional laser devices and in microcavity emitters, where cavity quantum electrodynamics can alter spontaneous emission and generate nonclassical light for applications in quantum information technologies. A second goal is to promote a new connection between physics and technology. This paper demonstrates how a first-principles theory may be applied to guide important technological decisions by predicting the performances of various active materials under a broad set of experimental conditions.     

Quantum dot-based quantum buses for quantum computer hardware architecture

We propose a quantum bus based on semiconductor self-assembled quantum dots. This allows for transmission of qubits between the different quantum registers, and could be integrated in most of the present proposal for semiconductor quantum dot-based quantum computation.     

基于二阶量子相干的定位与时钟同步方法

纠缠态的光量子对经过两个不同的路径到达一个HOM干涉仪,进行二阶量子相干,可以对两条路径传的信号到达时间差进行飞秒级的精确测量。在这个原理上构建量子定位系统,在4个通道上同时进行二阶量子相干测量,可以精确确定用户在一个坐标系中的空间和时间4维坐标。本文介绍了基于纠缠量子对二阶量子相干的定位和时钟同步的基本原理以及星基量子定位系统的初步方案。     

量子通信网络安全性研究

随着量子通信的发展，安全问题引起了人们的极大关注。本文分析了量子通信网络安全的意义，并从密钥分发技术、量子加密技术和量子认证技术三个方面归纳了国内外量子通信安全问题的研究进展情况。最后，基于对量子通信网络安全存在的问题，指出了今后该领域的研究方向。     

量子彩色图像的频域滤波

为解决量子彩色图像滤波问题,该文提出一种基于量子傅里叶变换的频域滤波方法。首先采用新颖的增强量子描述(NEQR)方案将彩色图像描述为量子图像,然后对该量子图像实施傅里叶变换,采用基于滤波函数定义的量子Oracle将变换后的图像划分为不同频率的图像,最后通过逆量子傅里叶变换将这些不同频率的量子图像变换到空域,通过对空域量子图像实施测量即可得到不同频率的经典滤波图像。文中给出了具体的量子滤波线路,以彩色图像平滑、锐化、周期噪声消除为例,验证了提出方案的正确性。     

半导体量子点的电子结构

半导体量子点是一种具有显著量子尺寸效应的介观体系。文中从固体能带理论出发，对箱形量子点、球形鼻子点、巨型鼻子点以及磁场中量子点的电子结构进行了讨论。     

基于正则图上量子游走的仲裁量子签名方案

量子游走已经被提出可以用于瞬时地传输量子比特或多维量子态。根据量子游走的隐形传输模型,该文提出一种无需提前准备纠缠源的基于正则图上量子游走的仲裁量子签名算法。在初始化阶段,密钥是由量子密钥分发系统制备;在签名阶段,基于正则图上的量子游走隐形传输模型被用于转移信息副本密文从发送者到接收者。具体地,发送者编码要签名信息的密文在硬币态上,通过两步正则图上的量子游走,可以自动地产生用于量子隐形传输必须的纠缠态。发送者和接收者对制备的纠缠态的测量为签名生成和签名验证的凭据。在验证阶段,在仲裁的辅助下,验证者依照发送者的经典结果核实签名的有效性。此外,随机数和认证的公共板被引进阻止接收方在接收真正信息序列之前的存在性伪造攻击和否认攻击。安全性分析表明设计的算法满足签名者和接收者的不可抵赖以及任何人的不可伪造。讨论表明方案不能抗击发送者的抵赖攻击,相应的建议被给出。由于实验上已经证明量子游走可以在多个不同的物理系统上实现,因此该签名方案未来是可实现的。

     

Study on Quantum Trust Model Based on Node Trust Evaluation

Trust is the premise and foundation of se-cure communication, no matter in the quantum commu-nication or classical communication. In fact, the existing quantum secure communication protocols and technolo-gies are implicitly related to trust; or assume some trust premise in advance; or create or obtain a trust relationship. This paper studies on quantum trust model using node trust evaluation based on author's own research achieve-ments. We introduce the trust management into quantum communication network to build secure trusted quantum communication network based on evaluating the trust val-ues of nodes, which are used to evaluate the reliability of each user. We put forward a scheme of quantum trust model based on node trust evaluation, and describe the thought and process of trust evaluation in detail based on the principles of quantum entanglement and quantum teleportation. We analyze the feasibility and safety of this scheme, which provides a new thinking and method for es-tablishing a credible secure quantum communication net-work.