基于蓝牙的语音控制书架机器人设计与实现

针对传统方法查找书籍繁琐、耗时长,开发一套基于蓝牙通信的可以通过远端自然语言控制的具有自动查找定位、可避障移动和自动巡线传送书籍等功能的小型智能书架机器人系统。该系统主要包含书架机器人本体部分和远端控制APP部分。书架机器人本体部分通过3D机械设计和开源平台Arduino编程控制电路运转;APP部分利用APP Inventor软件开发一套书架控制手机APP,并采用关键字查询技术查找图书。经过实验测试,发现书架机器人系统可以在短时间内准确查找到图书,并准确送达目的位置。文中设计的书架机器人系统有效解决了在特定场合需要快速定位查找书籍、便捷取放图书等问题。

浅谈密码学的发展

数字通信的安全依赖于密码系统的安全性,可见密码体系的重要性。文章阐述了密码学的概念、作用及其发展历程,分析了量子密码学和后量子密码学的几种典型加密方式,并对今后密码学的发展做了展望。

连续变量量子密钥分发多维数据协调算法

数据协调是量子密钥分发的重要组成部分,特别是连续变量量子密钥分发远程化的关键环节。在Leverrier等关于多维协调安全性证明的基础上,给出了面向多维协调的低密度奇偶校验码(LDPC)错误校正算法,考查了该算法的最小收敛信噪比阈值,并估算出基于这种多维数据协调方案的量子密钥分发的最大密钥传输距离,经过协调效率的计算以及噪声分析估算出最大安全密钥量。算法仿真结果表明:Alice和Bob之间的传输距离与分层错误校正协议(SEC)相比,从30km增加到47km左右,译码速度是SEC的4倍左右,密钥传输速率可以达到8.61kb/s。

多控制者下的双向量子隐形传态

提出了一种多控制者的双向量子隐形传态方案。在该理论方案中有三个控制者协助通信,纠缠资源为最大七粒子纠缠态,其中通信者Alice和Bob以及三个控制者预先秘密共享最大七粒子纠缠态以构建量子信道。三个控制者的参与提高了通信的安全性,同时也避免了执行三粒子联合测量的复杂性。在通信过程中,首先Bob对自己密享的粒子执行酉操作,接着通信方各自对自己手中的粒子执行Bell基测量。假如控制者同意双方通信,便对自己手中的粒子执行单粒子测量并将测量结果通过经典信道传输给通信者。通信方分别结合控制者所公布的测量结果做相应的酉操作,这样便能完美地实现双向量子控制隐形传态。

复合窃听信道的安全容量

在Wyner窃听信道和复合信道的基础上,考虑了合法传输信道集为经典信道,窃听信道集为量子信道这种信道模型的信息传输能力。目标是要设计编码译码方案,使得接收方能够完美译出发送的消息(译码错误概率趋于0),同时窃听者对发送消息的疑惑度尽可能的高。在此基础上推导了在发送者知道信道状态信息的情况下有量子窃听时的经典复合信道的安全容量;同时得出了在发送者不知道信道状态信息的情况下这种信道的安全容量的下界。

将量子隐形传态看作量子信道的通信方式

一次一密经典通信方式存在密钥丢失的风险,在传输大量数据时密钥会很快消耗完,不适于大数据经典通信,同时量子隐形传态由于要区分四个Bell态,实现起来比较困难。考虑到量子信道不仅能传输量子信息,还可以传输经典信息,提出将量子隐形传态看作量子信道,进而传输经典信息序列。在传输的过程中将待传输的信息0和1分别编码为计算基矢态|0>和|1>,这样在保证安全性的基础上可以不停地生成密钥,适用于大数据通信,同时此方案只需区分两种Bell态,实现起来比较容易。