量子核判别分析算法

核判别分析法通过核函数扩展了线性判别分析对非线性数据的处理能力,成为模式识别领域中一个重要的分支。然而,随着数据的指数增长,经典核判别分析算法在提取特征时会消耗大量计算资源。针对这一问题,利用量子叠加性和并行性提出了一种量子核判别分析算法。首先,借助量子随机存储器技术与控制旋转操作构造需要的类间矩阵和类内矩阵所对应的密度算子;然后,融入线性方程的求解思路并行获取特征态。理论分析表明,所提算法与经典算法相比具有指数级加速。

基于参数化角编码的量子K-means算法

结合K-means算法和角编码技术,提出了一种无需量子随机存储(QRAM)的量子K-means算法。该算法利用量子操作的并行性,仅需对数数量的时间复杂度就能完成数据的加载;并且通过对输入数据进行参数预处理操作,确定数据分量的参数阈值,解决了样本不同特征尺度差异的问题。该算法由编码数据、相似度度量、量子最小值搜索和质心迭代更新四个主要步骤组成,细致描述了这些步骤所涉及的算子和线路构建,并对关键线路进行了仿真模拟。实验结果和经典预测结果一致,验证了所提量子K-means算法的可靠性。此外,理论分析表明所提出算法相比于经典算法在运行时间上有平方级加速。

基于量子奇异值估计的岭回归算法

作为一种有监督学习算法,岭回归算法有着十分广泛的使用。本工作将量子奇异值估计与经典岭回归算法相结合,提出了一种量子岭回归算法。该算法利用量子计算的并行特性,实现了对岭回归拟合参数的求解以及预测值的获取。复杂度分析表明,所提算法有效解决了数据矩阵为非厄米矩阵时需要进行矩阵拓展或者矩阵运算的问题,与经典算法相比在运行时间上具有指数级加速。此外,本工作还给出了所提算法的量子电路图并对其关键步骤进行了仿真实验,实验结果验证了所提算法的有效性和可行性。

基于单态的量子隐私集合求交协议

隐私集合求交(private set intersection,简称PSI)是一种重要的密码原语.提出基于单态的量子隐私集合求交(quantum private set intersection,简称QPSI)协议.在该协议中,单态作为信息载体由一个半可信第三方制备,两个参与者根据各自的私有数据集将信息编码至载体粒子.参与者在半可信第三方协助下能获得正确的交集,且不会得到交集以外另一方集合的任何信息.该文协议能抵抗一些常见的外部攻击和内部攻击.该文协议可推广至多方情形,具有良好的扩展性。

基于高维GHZ态的动态分层量子秘密共享协议

量子秘密共享是量子密码的一个重要研究分支。提出了一种基于高维GHZ(greenberger-hornezeilinger)态的动态分层量子秘密共享协议。协议将所有参与者划分为多个层级,每个层级之间参与者的数量以及共享的秘密信息可以互不相同。协议充分利用高维GHZ态各粒子之间的纠缠特性,使处于同一层级的所有参与者只需要进行局域测量,之后通过合作即可恢复得到当前层级的秘密信息。并且,每一个参与者还能够恢复得到所有低于其所在层级的秘密信息,但无法得到高于当前层级的秘密信息,体现了所提协议的层次性。协议在实现分层结构的同时,还允许秘密信息的分发者在不改变某一层级所有原参与者已持有份额的情况下,实现该层级内多个参与者的动态加入和退出,使所提协议具有更好的灵活性和通用性。此外,给出数学证明对所提协议的正确性进行了验证。协议的安全性分析结果表明,所提协议能够抵御常见的截获-重发攻击、测量-重发攻击、纠缠-测量攻击和特洛伊木马攻击,以及内部不诚实参与者的合谋攻击。

一种基于汉明码的数字水印算法

提出一种基于改进的汉明译码算法的小波域图像数字水印新算法.它利用小波域的人类视觉系统(HVS)的特性,将水印嵌入到宿主图像经小波分解的中高频子图像中,提取水印时,根据改进的汉明码译码算法与纠错原理,以及数字水印自身特点,实现最大概率地纠正两位错误.实验证明该算法能有效地提高水印信号提取的准确度.

基于纠缠交换(n-1，n)门限量子秘密共享方案

利用量子纠缠交换的思想,给出了一个(n-1,n)门限量子秘密共享方案(QSS).发送方利用局域幺正操作和纠缠交换,将子秘密分发给每个参与者.双方通过随机非对称使用消息模式和控制模式保证量子信道的安全.研究表明本方案是安全的.与采用Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态的量子秘密共享方案相比,本方案具有较高的效率;同时,其实现只涉及Bell态,在现有技术基础上是可行的.

基于B样条曲面和Radon变换的数字水印算法

数字水印技术是信息隐藏和版权维护的一种有效方法。文章提出了一种基于B样条曲面和Radon变换的小波域图象数字水印方案,该算法利用B样条曲面的特点,通过B样条曲面的形变来嵌入水印,同时结合Radon变换来解决水印抗几何攻击的问题。实验结果证明该算法的不可见性和鲁棒性。

基于量子态比较的量子密钥分发协议

基于两量子态比较思想,提出了一个新颖的量子密钥分发协议.该协议具有理论上的无条件安全性.同时,通过对提出的协议在实际情况下的安全性进行研究,表明新协议可抵抗光子数分裂攻击,且在相同的密钥比特率条件下其安全传输距离比Bennett 1992协议更远.

基于单粒子的量子投票方案

提出了一个量子投票方案。投票者利用局域幺正操作进行投票,计票员可根据测量的结果计算出投票的结果。通过对方案的正确性和秘密性进行分析,表明该方案是安全的。而且,与采用N维量子纠缠态的量子投票方案相比,该方案只涉及二维量子态,测量较为简单,这在现有的技术条件下是更易于实现的。

一种鲁棒性好的小波域数字水印算法

本文提出一种基于汉明码的小波域图象数字水印新算法。根据汉明码纠错的原理和数字水印的特点 ,利用小波域的人类视觉系统 (HVS)的特性 ,将水印嵌入到原始宿主图象的小波域的中频分量中。

基于纠缠交换的量子安全多方求和

提出了一个基于纠缠交换的量子安全多方求和协议,该协议允许多个参与方安全地计算其秘密数据的和.在该协议中,引入了一个半可信的第三方来帮助这些相互不信任的参与方实现这个安全任务.利用d级cat态和Bell态的纠缠交换,在参与者和半可信第三方之间安全地传输信息.最后,安全分析表明该协议对几种常见攻击的安全性,在理论上是安全的.

降低酮苯脱蜡装置溶剂含水的有效途径

介绍了酮苯脱蜡装置溶剂含水原因及对生产过程的不利影响。通过对溶剂干燥系统的操作因素进行分析,找出了造成含水偏高的关键因素,主要是干燥塔进料温度受系统负荷影响较大,自身无调节手段,影响了干燥效果。通过分析探讨,指出干燥系统的操作重点是干燥塔进料温度、水分离罐界面及酮塔进料温度与汽提量,针对含水偏高问题提出了干燥塔底增设重沸器的解决对策。

用B样条方法实现数字水印

提出一种数字图像水印技术方案,先对数字图像进行小波变换,以低频系数作为初始控制顶点建立B样条曲线,通过B样条曲线的形变来反算一组新的控制顶点,新的控制顶点与原始控制顶点之间的差异就意味着水印的嵌入·由于B样条曲线的平滑性及易于插值与重采样等特点,故该水印方案对滤波、缩放等攻击具有强抵抗力·实验结果也证明该方案具有这些优点·文中还分析了在特定边界条件下反算控制顶点的算法,以及在水印强度不超过人眼视觉系统对噪声的敏感尺度时B样条的形变程度·

一种基于神经网络的盲水印方法

该文提出一种在图像小波变换的低频系数中嵌入水印的方法,水印的提取是基于神经网络方法,而且不依靠原始输入图像。实验结果表明,该方法所实现的水印图像视觉效果好,且对常见的图像处理是稳健的。

基于量子密码的无线传感器网络密钥管理方案

在无线传感器网络中,如何以较小的计算量实现传感器之间的密钥分配一直是研究的热点.提出了一种基于量子纠缠交换的密钥分配方案,对基于簇的层次型网络进行设计,通过广播和点对点的通信分别实现基站与簇头、簇头与终端节点间的密钥分配。在基站进行纠缠粒子分发、实现纠缠交换,簇头和终端节点仅需进行简单的测量操作.所提方案可有效减少各节点的计算量、存储空间和能量消耗,提高整个无线传感网的性能。

基于最低有效位的量子图像水印

利用最低有效位的思想,提出了一个量子图像水印方案。在该方案中,嵌入者通过置换载体图像灰度值的某一个比特把水印图像嵌入到量子载体图像的某些像素中,这些像素由一个私钥决定。只有拥有这个私钥的版权者才可以在不知道初始载体图像的前提下提取出水印信息。分别设计了嵌入和提取算法的量子电路图,并给出了该水印算法的计算机仿真。通过比较嵌入载体图像和初始载体图像之间的峰值信噪比,说明提出的水印方案实现了不可见性。实验结果也表明,提出的水印方案具有良好的可伸缩性。

可充气式太空舱及其防护结构设计

可充气式太空舱是一种能够提高运载效率和满足大型空间飞行器长期在轨性能的有效结构形式。由于采用柔性结构和复合材料 ,它具有重量和空间上的优势 ,但同时为防护结构的设计带来更高的要求和难度。结合实验、理论等手段对可充气式太空舱防护结构进行方案选择和初步结构设计 ,给出一个防护结构设计模型方案 ,并进行防护性能的验证。为了更好地说明可充气式太空舱的防护性能 ,将其与惠式防护结构作以比较。计算结果显示 ,所给出的可充气式太空舱防护结构设计方案满足防护设计要求 。

一种基于自同步技术的音频水印算法

提出一种基于自同步技术的音频水印算法,该算法在小波变换域的低频系数中选取具有重要特征系数作为同步信号.通过修改同步信号相邻的若干系数实现水印的嵌入.水印检测不需要参考原始音频信号,是一种盲检测水印算法.实验结果表明了该算法的鲁棒性和不可感知性.

曲线插值约束的LOOP细分曲面

提出基于Loop细分方法的曲线插值方法,不需要修改细分规则,只需以插值曲线的控制多边形为中心多边形,向其两侧构造对称三角网格带,该对称三角网格带将收敛于插值曲线。因此,包含有该三角网格带的多面体网格的极限曲面将经过插值曲线。若要插值多条相交曲线只需在交点处构造全对称三角网格。运用该方法可在三角网格生成的细分曲面中插值多达六条的相交曲线。