基于比特置乱的量子混沌图像加密算法

针对当前主流混沌置乱加密算法防御性不强的问题,提出一种新的量子混沌图像加密算法,采用量子Logistic混沌序列与比特置乱后的图像进行加密运算。对明文各像素比特位进行全局置乱,再对中间密文进行加密运算,得到加密图像。通过引入量子混沌系统,解决了Logistic混沌系统随机性差、控制参数少的问题。实验结果表明,该算法摒弃了传统加密算法常用的异或运算,在统计特性和抗攻击性等方面比常规算法性能更好。

量子混沌在谱涨落统计特征上的表象

通过对Henon-Heiles模型、Barbanis模型和刚环转球模型这两类三种守恒体系之对应量子体系的研究,具体地剖析了本征值谱涨落统计特征与体系动力学行为的联系,说明了量子混沌现象的两种表现形式。同时,通过将本质上属于经典耗散系范畴的Lotka-Volterra模型之演化方程哈密顿化,发现其量子对应系本征值谱的涨落统计特征超出了Poisson-GOE(Wigner)或GUE框架。揭示出经典耗散系与经典保守系的量子对应体系之本征值谱可遵从不同的涨落统计规律。

量子混沌与折叠算法的图像加密系统

本文提出一种量子混沌与折叠算法相结合的图像加密系统。该系统的主要思想是通过量子混沌映射和二维Logistic映射分别进行Arnold变换,得到两个由伪随机数组成的与灰度图像大小相等的矩阵Q、E,然后利用这两个矩阵对图像分别进行以下操作:一是利用矩阵Q对图像从4个方向进行"折叠操作",二是使用前一个像素值与当前像素值进行异或,然后将异或得到的值加上E对应的值,以对当前像素值进行修改,从而达到图像扩散的效果,增加差分攻击的难度。利用MATLAB对测试图像进行模拟仿真分析,结果显示,经该加密系统加密后的图像,其水平、竖直和对角线方向像素值的相关性分别为0.001 006、0.000 152、0.000 789,信息熵H(s)=7.997 3。一系列的实验结果表明该加密系统具有很高的安全性和随机性。

基于量子混沌映射的高效安全的图像加密算法

提出了一种基于带密钥的广义Arnold变换和量子混沌映射的图像加密算法。首先,利用二维Logistic映射产生初始条件和参数;其次,利用带密钥的广义Arnold变换对彩色图像的像素值进行置换;最后将初始条件和参数代入到量子混沌系统中,由该系统产生的一系列伪随机数与图像的像素值进行异或,改变各个位置的像素值,进而达到加密的效果。为了提高加密系统的复杂性和随机性,二维Logistic映射和二维量子混沌映射都结合加权耦合映像格子以运用到加密系统中。

量子混沌系统中的非定态对扰动的敏感性

从数值计算发现，对于自治的量子混沌系统，非定态的演化对于扰动非常敏感。除了进一步肯定以前对于非自制系统的结果外，还发现了一些新的现象。经过足够长的时间，即使扰动非常微弱，互作用表象中的矩阵元也要变成随机的分布。

量子混沌系统中的自旋压缩性质

量子信息是21世纪的一门新兴交叉学科,现已经成为世界关注的热门研究领域。近年来,量子计算机的研究正成为大家十分感兴趣的课题。在寻找量子计算的实现方案过程中,量子混沌引起了研究人员的极大关注,因为在量子计算机执行一些量子运算法则的过程中可能产生量子混沌,并可能破坏量子计算机的运算操作条件。近期有关量子纠缠与量子混沌之间的关系已经有所报道,而自旋压缩作为另外一种典型的纯量子效应,是否也与量子混沌之间存在一定关系呢?讨论了量子混沌研究中一个非常典型的QKT模型,研究了量子混沌系统中自旋压缩的性质。通过数值模拟计算,给出了两种不同定义的自旋压缩系数与混沌系数κ之间的变化关系,结果发现在经典相空间中,如果在规则区域占优势的情况下,当初始自旋相干态波包位于椭圆形中心时,随着时间的演化,系统压缩行为表现得非常强;而对于经典相空间中混沌区域占优势的情况下,初始自旋相干态波包同样位于椭圆形中心,则系统的压缩行为表现得非常弱,说明自旋压缩对相应的经典混沌非常敏感。通过比较还发现,采用Wineland等定义的自旋压缩系数比采用Kitagawa和Ueda等定义的自旋压缩系数对经典混沌更敏感一些,从而得出用自旋压缩可以刻画量子混沌的结论。

量子混沌研究中Poincare截面的计算机模拟

简要介绍了量子混沌研究中,采用计算机Fortran程序模拟Poincare截面图的一种方法;并以经典极限条件的d icke模型为例,给出了几种具体情况的数值模拟结果。

从经典混沌到量子混沌

由确定性方程描绘的经典系统会呈现一种随机行为,这类现象现在被广泛地称为混沌运动。对经典系统混沌运动的研究自然导致对量子系统混沌行为的讨论。目前,在核物理、光化学等领域中量子混沌的研究已受到人们的重视。对混沌运动有兴趣的读者可详阅《从经典混沌到量子混沌》一文。

空间维度拓展对量子混沌强度的影响

在一维、二维、三维3种维度空间中研究了存在势垒的量子阱中的混沌现象,发现了空间维度对量子混沌强度的影响作用,讨论了势垒的形式与量子混沌之间的关系.

一种新方法在量子混沌强度研究中的应用

采用一种新方法对量子混沌的强度进行了定量研究.通过计算能谱统计分布中的偏差平方和,在二维和三维空间中研究了势垒的形式和量子混沌强度之间的关系.

隧道效应引发量子混沌现象的定量研究

通过对一类两体量子系统的研究发现,这种在经典上表现为可积性的系统量子表现却是混沌的,分析认为,出现这种经典与量子表现不一致的原因是量子上特有的隧道效应,进一步对隧道效应与量子混沌之间的定量关系做了研究.

在重核和超重原子核中量子混沌问题的研究

通过观察和分析重核和超重核中量子谱的统计性质 ,研究有限物理体系中量子混沌的一些问题 .介绍了原子核中量子谱显示的有序 -混沌现象随激发能变化的实验数据 ,研究了超重核体系中量子谱相邻能级间距分布的规则性随体系的依赖关系 ,并预言了稳定的超重体系 .给出了原子核有序混沌相变现象与原子核形变以及原子核转动的依赖关系 ,讨论了量子体系中的对效应对有序 -混沌相变的影响 .最后 ,用有序

经典对应不一致的量子混沌现象分析

研究了粒子在中间存在势垒的无限深势阱中的量子运动.给出了能级谱统计分析,发现这些经典上可积的模型,在量子上出现了不可积现象,即产生了混沌,出现了经典与量子的不对应.造成这种不对应的原因是量子上所特有的隧穿效应.并且发现,不可积的程度与势垒的形式有关,势垒越复杂,混沌现象越明显.

在大失谐的双色场中捕陷原子的量子混沌特性

分析了在大失谐条件下捕陷二能级原子与驻波光场和行波光场共同作用时的动力学行为 .在经典极限下该系统出现混沌特征 ,与经典可积情形相对应 ,其振动态的量子平均能量呈现规则的崩塌 回复特征 ,在不可积的情形下这种相干性特征将消失 .

高能重离子碰撞中的动力学涨落与量子混沌(英文)

Wigner- Dyson型的随机矩阵理论作为一种可能的统计分析方法用来分析高能重离子碰撞中所产生的粒子谱的某些无规性 ,此统计分析方法被用来初步分析了 EMU0 1的实验结果 ,通过分析可以看出在 CERN/SPS和 BNL/AGS能区粒子主要是随机产生的 .

基于Baker映射和量子混沌的图像加密算法

针对图像加密,研究一种复合混沌加密算法。采用量子Logistic混沌序列与Baker映射置乱后的图像进行复合加密运算。首先,用Baker映射对图像分块进行置乱,再用量子Logistic混沌与置乱后图像进行扩散加密运算。该算法通过引入量子混沌系统,解决了Logistic混沌系统随机性差、控制参数少的问题,大大增加了破译难度。该方案改善了计算机对浮点数运算精度丢失造成的混沌系统出现周期性这一固有问题。实验结果分析得到,该加密方案秘钥空间大、安全性好。

半量子混沌的非反馈控制

讨论了由一个量子振子与一个经典振子耦合组成的系统所出现的半量子混沌现象以及控制方法。半量子混沌现象的产生,是描述系统的量子自由度和经典自由度之间非线性耦合的结果。只要适当选择控制力的形式和开始施加控制力的时间就能控制半量子混沌。

旋转重原子核中单粒子的量子混沌

以往的量子混沌研究局限于单参数的非真实的量子体系。这里所涉及的双中心壳模型框架下的真实重原子核中的单粒子Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ是多参数依赖的，并归属于高斯正交系综。由单粒子能谱，计算了最邻近能级间距分布，以及分别关于推转频率和质心间距的能级曲率分布，发现这三类分布接近随机矩阵预测的混沌分布时对应的参数区域是各不相同的，但享有一个共同的混沌参数区域，这个区域预示着在超形变和高自旋条件下，重原子核中的单粒子能够实现量子混沌。

量子混沌研究的复杂性、超耦合特征与超可通约性

量子混沌研究的复杂性、超耦合特征与超可通约性周守仁在过去的二十多年中，关于混沌现象及其机制的研究，已发展到成为物理学主要研究领域之一。尽管在理论和实验两个方面都对经典混沌进行了广泛的研究，但对经典混沌系统的量子力学行为，量子不规则运动的基本特征及其与...

量子混沌研究的拓扑途径

本文概述了量子混沌研究的拓扑途径,按这一途径探讨了量子体系完全可积的条件,通向不可积的机制,以及在量子不可积条件下的运动特征,还给出了一些例子的数值计算结果以说明这些问题。