摘要：量子安全通信技术因其可以在通信双方安全的直接共享秘密消息而备受关注。本文首先介绍了量子安全直接通信技术的基本理论和典型方案,然后对现有理论方案进行深入分析并研究了最新实验进展以及相关通信网络的建设,最后通过讨论噪声和实用性等问题,对量子安全直接通信技术的未来发展趋势进行了总结与展望。

摘要：为提高代数多重网格(algebraic multigrid,AMG)并行算法的可扩展性能,提出一种基于聚集粗化和最大独立集算法的混合并行粗化算法。在每个进程内部独立实现聚集粗化,在此基础上,进程间采用PMIS(parallel maximum independent set)算法对边界点进行修正。针对现代多核处理器,结合细粒度的并行编程模型,实现MPI+OpenMP混合编程并行算法。数值实验结果验证了该算法的有效性,对于求解二维五点Laplace方程在集群"元"上并行规模达到256核,相对于AGMG软件包求解总时间提高了74%,测试结果优于hypre软件包,可扩展到128核心。

摘要：本文给出了一个基于谱分割并行求解稀疏矩阵特征值的方案,将矩阵的特征值求解区间划分为多个独立的子区间,分别对各个子区间内的特征值进行独立的并行求解.在该方案中,提出了一种通过盖尔圆信息估计矩阵特征值分布的方法,并结合二分法以及插值方法修正特征值的分布,提高估计的准确性,进行谱区间分割.本文还结合谱分割和基于围道积分的近似谱投影算法设计出一个特征值问题多级并行算法,并在"深腾7000"和"元"超级计算机上验证了本文提出谱分割方案的有效性、均衡性以及特征值并行求解的高效性.同通用求解方法相比,基于谱区间分割的并行算法在1024核上性能提高了5倍以上,并行求解的可扩展性显著提升.