摘要：量子行走是经典随机行走在量子力学框架下的对应,理论上可以用来解决一类无序数据库的搜索问题.因为携带信息的量子态的扩散速度与经典相比有二次方式的增长,所以量子行走优于经典随机行走,量子行走的特性值得加以利用.量子行走作为一种新发现的物理现象的数学描述,引发了一种新的思维方式,孕育了一种新的理论计算模型.最新研究表明,量子行走本身也是一种通用计算模型,可被视为设计量子算法的高级工具,因此受到部分计算机理论科学领域学者的关注和研究.对于多数问题求解方案的量子算法的设计,理论上可以只在量子行走模型下进行考虑.基于Grover算法的相位匹配条件,本文提出了一个新的基于量子行走的搜索算法.理论演算表明:一般情况下本算法的时间复杂度与Grover算法相同,但是当搜索的目标数目多于总数的1/3时,本算法搜索成功的概率要大于Grover算法.本文不但利用Grover算法中相位匹配条件构造了一个新的量子行走搜索算法,而且在本研究室原有的量子电路设计研究成果的基础上给出了该算法的量子电路表述.

摘要：利用均衡不完全区组设计(Balance Imcomplete Block Designs,BIBD)的半结构化低密度奇偶校验(LowDensity Parity Check,LDPC)码设计方法,该文提出了一种获得自对偶CSS(Calderbank-Shor-Steane)式的量子LDPC码的校验矩阵的新构造方法。由于构造出的量子码校验矩阵稀疏,有且仅有一个4环(girth 4),在置信传播迭代译码算法下可获得良好的性能。数值计算结果表明,对于该构造方法得到的GF(6t+1)和GF(12t+1)量子LDPC码,比基于BIBD的其他构造方法所得到的量子码的码长更长、量子校验矩阵更加稀疏、性能也更加优越。

摘要：该文基于概率克降理论提出了一种量子密钥分配协议的攻击策略,密钥攻击者通过概率克隆机将发送端发送的量子态进行概率克隆,并根据自已的结果重新产生一个新的量子态发送给接收端。理论计算证明了量子密钥分配协议在这种攻击策略下仍具有足够的安全性。在经典计算机上设计并仿真量子密钥分配过程,仿真结果与理论分析相吻合。

摘要：提出了一种基于均值滤波的计算鬼成像(CGI)去噪方法,可以有效降低来自复杂环境的噪声干扰,提高CGI的成像质量。以尺寸为3×3的模板均值滤波器为例,设计了9组与均值滤波器相关的Hadamard移动散斑,并将各移动散斑依次照射到待测物体上,获得对应的桶探测器值。将9组桶探测值的累加值与散斑进行二阶关联,可获得被测物体去噪后的像。仿真和实验结果表明:在相同高斯和椒盐噪声环境下,所提方法获取的成像结果明显优于传统CGI的结果;所提方法具有较好的去噪能力,在不断变化的复杂环境中,有一定的应用优势。另外,所提方法将图像去噪中的均值滤波概念引入到关联成像中,提供了一种将信号处理方法用于CGI的新思路。

摘要：针对未知物体的分类问题,提出了一种基于支持向量机和关联成像的分类方法。该方法利用线性判别分析法提取出物体的特征向量,并根据该特征向量设计出应用于关联成像系统的特征散斑,将特征散斑照射物体获得桶探测器值,支持向量机可以依据桶探测器值进行判别从而获得物体的类别。该方法的可行性在MNIST数据集上得到了验证,结果表明,该方法在10个分类任务中均可取得较高的分类准确率,平均分类准确率达90.5%。与其他分类方法的对比结果表明,所提方法在准确率上更具优势。

摘要：量子加密从物理机制上保证了密钥分配的绝对安全,然而由于量子密钥分配过程中量子信道存在噪声,使得传输效率不高的量子密钥分配效率进一步降低。量子低密度奇偶校验(量子LDPC)码由于在码长和码率的选择方面具有巨大的灵活性,且信赖于稀疏图,已成为目前量子纠错编码的研究热点。该文借鉴经典纠错编码能够提高传输可靠性的特性,针对BB84协议,设计一种基于量子LDPC码的BB84协议。通过数值仿真,分析量子LDPC码对BB84协议的密钥传输效率的影响。结果表明基于量子纠错码的BB84协议的密钥传输效率得到提高,验证了在含噪量子信道中基于量子LDPC码的量子密钥分配协议的有效性。

摘要：为了进一步提升多级存储单元的纠错性能,提出了一种基于多级存储单元阈值电压分布的Polar码优化设计方法。针对多级存储单元的固有特性,该方法迭代计算各存储单元比特的巴氏参数值优化设计Polar码。分析了不同构造方法对多级存储单元闪存性能的影响,并与文中所构造的Polar码和系统Polar码在多级存储单元信道中的性能进行了比较。仿真结果表明:在多级存储单元信道中,当误码率为10^(-5)时,本文所构造的Polar码与高斯信道下经典巴氏参数法构造的Polar码相比可获得约2 d B增益;当信噪比为21 d B时,与蒙特卡罗法构造的Polar码相比,文中设计的系统Polar码的误码率可提升2个数量级。

摘要：轨道角动量作为量子信息的一种载体,可应用于测量设备无关量子密钥分发协议中,来消除发送端和接收端间的基校准。诱骗态技术可以消除量子密钥分发协议采用弱相干光源时易被分裂攻击的缺陷。本文将轨道角动量态、测量设备无关方案和诱骗态方案相结合,设计一种基于高效轨道角动量分离方法的诱骗态光子轨道角动量测量设备无关量子密钥分发协议方案,避免了极化方案中对极化基的依赖性缺陷,提高了密钥速率,本文给出了该方案密钥速率的理论推导,并分别对采用无限个诱骗态和两个诱骗态时该方案密钥速率进行了仿真。研究结果表明,在相同条件下,基于轨道角动量的MDI-QKD协议方案比极化方案密钥速率更高。

摘要：本文针对高斯窃听信道模型下的物理层安全问题,提出一种基于删余Polar码的、拥有编码比特的可信度计算的物理层安全编码方案。方案考虑到信道噪声对译码结果的影响,通过Bhattacharyya参数评估各信息比特的恢复差错概率,并将这恢复差错概率应用于编码比特的可信度计算。理论证明所提出的方案可使窃听者保持较高误码率,同时合法用户在高于自身信噪比门限时保证较低误码率。数值仿真结果表明所提出的安全编码方案能够有效地减小安全间隙。当窃听信道质量比合法信道质量稍差时窃听者误码率能迅速逼近0.5,而合法信道的误码率能够降到10-5以下,大大地降低了Bob和Eve间的安全间隙。

摘要：分析分式网络仿真系统的需求 ,给出以Java虚拟机为平台的分布计算系统的对象设计结构 ,并简要介绍所开发的仿真器的功能 .信元中继网的初步仿真表明 ,采用分布式仿真方法 ,5台计算机协同仿真的效率可以提高70