分层远程量子态制备

提出了研究分层远程态制备(HRSP)的一般方法,系统地证明了分别以4粒子Ω态和4粒子团簇态作为量子信道的HRSP都是可能实现的。随后,将所提出的HRSP方案推广到研究分层联合远程态制备(HJRSP)的一般方法,并指出以5粒子团簇态为量子信道的HJRSP协议是可行的。此外,将HJRSP方案修改成概率HJRSP方案,并以5粒子非最大纠缠团簇态为量子信道证实其可能性。     

基于多参数测量的双向受控隐形传态

融合了双向隐形传态、受控隐形传态、概率隐形传态及多参数测量思想,提出了一个新的双向受控概率隐形传态协议。在该协议中,以五粒子非最大纠缠团簇态为信道,发送者采用多参数通用测量,接收者引入辅助粒子,并在控制者的允许下,利用测量信息施行适当酉变换,就能以一定概率同时交换他们的量子态。分析了成功概率（经典耗费）与量子纠缠参数及测量参数间的依赖关系,说明了该协议可以根据量子信道的参数来调整多参数测量的参数,达到调节成功概率或经典耗费,满足真实世界中多种不同需求的目的。此外,该协议是经典双向受控隐形传态的推广。     

GHZ态的多参数测量控制概率隐形传态

量子隐形传态大多都使用最大化纠缠态作为量子信道,但最大化纠缠资源只存在于理想情况下。研究了非最大化纠缠信道的量子隐形传态,基于非最大化纠缠GHZ态提出了一个新型的概率控制隐形传态方案。通过引入多参数通用测量,可以根据量子信道参数调整测量基参数,进而实现最佳的成功概率。加入了量子控制者,使方案具有更高的灵活性。该方案可以被扩展到接收者没有足够量子能力的半量子通信情况,进一步扩大了概率隐形传态的应用范围。     

多跳远程量子态制备

多跳远程量子态制备在量子无线网络、长距离量子信息传输中有重要价值。融合多跳隐形传态和远程态制备的思想，提出一个多跳远程任意单量子态制备协议。在每一跳中都以三粒子非最大纠缠GHz态为量子信道，利用远程态制备方法，原始单量子态通过中间节点逐跳被制备，每跳恢复的态被用着下一跳被制备的态。通过对单跳和两跳制备的分析，获得了[n]跳制备后方案成功的概率。在协议中，仅涉及到Pauli算子、单粒子测量和前馈策略，因此该方案易于物理实现。     

基于量子层析的量子态测量方案及其仿真

为解决量子态信息获取问题,基于量子层析理论,深入分析了单量子比特和多量子比特的层析理论,设计了利用量子态层析进行量子态测量的实验方案,并通过计算机仿真技术对单量子比特层析实验进行了模拟．在理论分析和仿真实验的基础上得到如下结论：通过适当选取测量次数,量子层析技术可以较为精确地重构量子态密度矩阵,获取量子态信息,同时可以兼顾实验效率．     

多方分层远程态制备*

提出一个以多粒子纠缠图态为量子信道的任意单量子态的多方分层远程态制备(MHRSP)的新协议。在该方案中,利用前馈测量策略,发送者将一个秘密量子态不对称地分配给两级代理,其中两级代理的人数原则上是可以任意的,并且不同级别的代理具有恢复发送者秘密的不同权限。进一步地,将上述MHRSP协议进行了推广,得到一个多方分层联合远程态制备(MHJRSP)方案。所提出的两个方案不涉及非局域操作,它们是安全而不被窃听的,期望能在现实世界中得到有效的应用。     

在噪声情况下远程制备四比特团簇态

本文采用团簇态作为量子信道,讨论了4种噪声对远程制备四比特团簇态的影响.首先分析在理想情况下,制备者Alice利用团簇态作为量子信道,通过构造巧妙的测量基,帮助接收者Bob获取所需制备的目标四比特团簇态;然后讨论在4种噪声影响下远程制备四比特团簇态,且利用保真度来描述输出态与输入态之间的接近程度.发现不同类型的噪声对远程量子态制备的影响程度不同.尤其相位噪声,在远程量子制备四比特团簇态的过程中,系统的保真度不受待制备量子态的相位因素的影响,然而其他3种噪声都受待制备量子态的相位因素的影响.     

9-量子团簇态信道的非对称双向量子信息传输

利用一个9-量子团簇态为信道,分别提出了三个关于二量子态和三量子态的双向量子信息传输协议。在第一个协议中,Alice能把三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob能把二量子b1和b2的未知态传送给Alice。Alice采用特殊三粒子态测量基,使得方案简化了一半。在第二个协议中,Alice在远方的Bob处制备三粒子a1、a2和a3的已知态,同时Bob也能在Alice处制备二量子b1和b2的已知态。由于他们充分利用了前馈测量策略,制备任务能够完美完成。在第三个协议中,利用前两个协议的优点,Alice能成功将三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob也完美地在Alice处制备二量子b1和b2的已知态。     

基于Cluster态的n位量子态共享方案

为达到n位量子态秘密共享的目的,建立四粒子Cluster态和五粒子Cluster态的量子信道,提出两个量子秘密共享方案。Cluster态与其它纠缠态(W态和GHZ态)不同,相比最大纠缠态,其在某些方面具有很好的稳定性,且实验容易制备。两个方案均只用两次bell测量。第一个方案中,重构者只需对所持有的粒子进行相应的幺正变换即可;第二个方案引入一个辅助粒子最后实施CNOT操作就可恢复原始秘密。对于任意量子态的共享方案,都可以根据需要将最终量子态通过相应的量子线路得到所需要恢复的初始量子态。在安全性方面,分析外部攻击和内部攻击,得到所提出的方案是安全的。     

模糊形态结构元素的量子态模型

量子计算作为一种新型的计算理论模型,正逐渐成为信息研究领域关注的焦点。为实现模糊形态学与量子计算模型的有效融合,提出一种基于量子态模型表示模糊结构元素的方法。受量子信号处理理论的启发,用多量子位系统表示模糊结构元素,将隶属度表示为量子态概率。经过量子测量,使得模糊结构元素坍缩为清晰结构元素。结合仿真实例,表明了量子态模型的可行性,以及使用坍缩后结构元素的形态滤波器能有效地滤除噪声,并能很好地保留图像的细节信息。     

基于d维多粒子纠缠态的(t,n)门限量子秘密共享

为了突破Hilbert空间2维度的局限性，解决秘密重建过程中部分参与者缺席的问题，使用[d]维多粒子纠缠态，提出了一个[(t,n)]门限量子秘密共享方案。秘密分发者制备[n]个[d]维2粒子纠缠对，将第2个粒子分别分发给[n]个参与者。当秘密分发者选择自己手中[t]个粒子进行联合投影测量时，纠缠交换使得参与者手中的对应[t]个粒子坍塌成一个[t]粒子纠缠态。这[t]个参与者通过QFT变换和Pauli运算将份额加入[t]粒子纠缠态。最终，共享的秘密由这[t]个参与者一起合作恢复。安全性分析表明，该方案能抵抗截获-测量-重发攻击、纠缠-测量攻击、合谋攻击和伪造攻击。     

利用最大真纠缠六方态共享经典秘密信息

纠缠是一种重要的量子信息资源,Bell态、GHZ态等纠缠态被广泛用于量子秘密共享中。Borras等人发现的最大真六方纠缠态在任意的双方割之间具有最大的纠缠值,已经被证明可用于量子隐形传态,并表现良好的性质。通过分析Borras态的结构,利用广义Schmidt分解工具,构造了一个具体的量子秘密共享协议:事先在Alice和4个代理之间共享一个Borras纠缠态,Alice拥有其中2个qubit,代理们分别拥有它的1个qubit,则Alice可在代理间共享2bit经典信息。     

基于部分纠缠态的量子安全直接通信协议

提出一种新的带认证的三方量子安全直接通信协议。该方案利用共享的三粒子部分纠缠态和CNOT门来编码和译码,两方可同时向第三方传递秘密消息,共享的部分纠缠态可重复使用。在理想信道下,协议对于非相干攻击是安全的。该方案通过认证可以验证客户端身份的合法性,部分纠缠态在实际中容易制备和保存,能够实现两方同时跟第三方直接通信。     

基于量子理论的多方秘密共享方案的构建

量子的独特性质使它在秘密共享方面有着很大的应用前景,但在现实情况下秘密代理者的数目会根据实际情况的不同而发生变化。本文利用五粒子或六粒子的纠缠量子态构造了五和六秘密代理者数目下的量子多方秘密共享方案,在此基础上将其拓展并构建了在n个秘密代理者情况下的秘密共享方案。这使得秘密共享者在秘密代理者数目发生变化时能够选取合适的量子秘密共享方案。此外,在每种秘密代理者数目情形下都使用基于量子纠缠的量子隐形传态的方式实现秘密共享,进一步增加了方案的可选择性。最后,对提出的量子多方秘密共享方案的安全性进行了分析。     

以任意高维纠缠态为量子信道的受控隐形传态

目的是利用高维量子纠缠态为量子信道，讨论未知单粒子态的受控隐形传输问题。以三维量子纠缠态为信道，提出一个二维任意单粒子态的受控隐形传输协议。提出了以任意[d]-维量子纠缠态为量子信道，[t]-维任意单粒子态的隐形传输协议[(t相似文献   

基于量子隐形传态的水下传感器网络分级加密通信协议

针对水下传感器网络中通信信息安全性与水声信道通信特性的不足,提出了一种基于量子隐形传态的水下传感器网络分级加密通信协议.一级在水面基站与自由水下航行器之间,采用量子隐形传态实现两者之间共享量子密钥,利用纠缠关联空间非定域性保证其通信信息安全性;二级在水下节点到水下自由航行器之间,采用对称加密算法实现两者之间信息的加密传输,利用对称加密快捷的优点提高其通信信息效率.分别对量子攻击、经典攻击及通信效率这3个方面进行了分析,证明该协议能有效防止量子态截获、重构、替换等攻击.     

基于ATmega128的多参数室内环境监测仪的设计与实现

为了有效克服目前国内的环境监测仪器可测参数单一、不能实时监测环境的变化、采集精度低以及无报警措施的缺点,研制了基于ATmega128单片机技术和传感器技术的室内环境监测仪.多参数室内环境自动监测仪能够对温湿度、CO、甲醛、CO2、SO2,以及可吸入颗粒等多参数进行动态测量、实时分析、自动分等级报警,并根据测量结果,采取相应的反馈动作.已对监测仪的各个模块进行软硬件调试,系统工作稳定,参数的测量误差均在允许范围之内,可投入使用.     

参与者有权重的多等级秘密共享方案

为解决实际应用中同时涉及参与者权重和数据保密级别的问题,基于中国剩余定理提出一个参与者有权重的多等级秘密共享方案。该方案在考虑参与者权重的情况下,利用多秘密共享的思想,通过一次共享过程便可并行恢复多个不同等级的秘密。在方案的执行过程中,每个参与者的秘密份额可以重用,同时能有效地防止外部攻击和内部欺骗。分析结果表明,该方案是一个安全、实用的秘密共享方案。