利用四粒子Cluster态实现量子电子投票

一种新的基于量子代理签名的电子投票方案被提出.方案中,量子纠缠Cluster态作为量子信道.投票人Alice、投票管理中心Bob、计票员Charlie和监票人Diana只需进行单粒子测量就可以成功实现电子投票过程.因此,该方案降低了技术难度,提高了运行效率,易于实现.使用量子密钥分配和一次一密加密算法来保证方案的无条件安全性.

基于四粒子cluster态的四方半量子密钥协商协议

为了满足多用户安全通信的需求,利用四粒子cluster态的纠缠特性和测量-重发操作提出一个四方半量子密钥协商协议。该协议能够使一个全量子方和三个半量子方在无可信第三方协助的情况下进行密钥协商,并公平地建立共享密钥。由于该协议的半量子方仅需执行简单量子态制备、测量和反射操作,因此该协议降低了对参与者能力和设备的要求。研究结果表明,该协议在有效地抵御参与者攻击和所有外部攻击的同时具备良好的性能。

基于四粒子GHZ态的半量子私有比较协议

半量子通信协议允许只具有有限量子能力的参与者进行量子通信,与全量子通信协议相比,减少了量子资源损耗,节约了量子硬件成本。基于半量子模型,以四粒子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态作为量子资源态,提出了一种新型半量子私有比较协议。该协议可以在半诚实第三方的帮助下比较两个经典用户Alice和Bob的信息是否相等,且不泄露他们的秘密信息。安全性分析表明该协议可以抵御内部攻击和外部攻击,与现有的半量子私有比较协议相比,经典用户所需的量子能力更少,只需执行Z基测量和反射接收的粒子,且具有较高的量子比特效率。此外,通过IBM量子云平台进行了仿真实验,验证了所提协议的正确性。

利用Cluster态实现三粒子纠缠GHZ态的概率隐形传态

提出以具有较强持续纠缠性的部分纠缠四粒子Cluster态作为量子信道,分别使用两种测量方法,一种是利用联合幺正变换,另一种是使用最一般的物理测量方法——POVM测量,在协议执行过程中,接收方根据测量结果做相应的幺正操作,可以实现GHZ态的隐形传态。两种方法隐形传送GHZ态的总概率是相同的。

基于粒子群算法的四足机器人静步态优化方法

针对四足机器人机身因实现平衡稳定而进行横向调整的静步态稳定性规划问题,提出了一种新的基于粒子群算法的四足机器人机身横向调整参数优化方法.算法以运动过程中机身的横向调整参数为设计变量,其目标函数综合考虑了四足机器人躯体稳定性、行走直线性等运动性能,并利用Matlab与Adams软件对所提出的优化方法进行了一系列仿真实验验证.仿真实验结果表明:所提优化方法可以快速有效地寻求全局最优参数,使四足机器人能够实现具有良好运动性能的静步态.

利用两个EPR态完全隐形传输四粒子W态

为了减少量子隐形传态中的测量次数和运算量,提出了一个利用两个EPR对作为量子信道,实现四粒子W纠缠态的隐形传输的方案.发送者Alice只需利用16个正交完备测量基对要传送的未知四粒子纠缠W态和两个EPR对中属于自己的粒子做一次正交完备基测量,然后将测量所产生的16种塌陷态结果通过经典信道告知接收者,接收者Bob根据这些信息,通过引入两个辅助粒子B3B4,并对手中拥有的粒子做适当的Toffoli门、C-Not门、Pauli-X门、Pauli-Z门变换,就能将16种畸变态全部恢复到发送者Alice欲传送的未知四粒子原始量子态,从而以100%的概率实现四粒子纠缠W态的隐形传输.利用量子力学波函数的叠加原理和变换算符的思想,很容易得出正交完备基测量后的16种塌陷态表达式和接收者Bob所做的由量子门组成的幺正变换的表达式.该方案中由于采用了正交完备基测量的方法,大大减少了发送者所需要做的测量计算,而且整个方案只需要一次正交完备基测量和由各种量子逻辑门组成的简单幺正变换,实现更为容易.

四粒子W态的概率隐形传态

提出利用两个二粒子非最大纠缠态作为量子信道传送任意四粒子W纠缠态的方案。发送者只需做一次正交完备基测量,通过经典信道将测量结果告知接收者,接收者通过引入辅助粒子F,并在适当的么正变换后做Von Neumann测量,接着引入辅助粒子B_3B_4,并对手中拥有的粒子进行再一次的幺正变换,就能以一定的概率完成四粒子纠缠态的隐形传输。整个隐形传态过程中,发送者只需一次正交完备基测量,且当量子信道为最大纠缠态时,此方案可实现完全传输。

用Cluster态实现任意两粒子态的远程态制备方案(英文)

提出一个用Cluster态作为量子信道远态制备两量子态的方案,并计算了此方案成功的慨率和消耗的经典信息。一般地,Bob能成功地制备初态的慨率是1/4,消耗的经典信息是1/4经典比特。然而,在六种特殊情形下,消耗一些多余经典信息后,成功的概率能达到1/2甚至1。

基于五粒子Cluster态的受控双向量子隐形传态

提出了一个由三方共享五粒子Cluster态为量子通道进行单粒子双向隐形传送的方案。方案中通信双方Alice和Bob各拥有五粒子Cluster态中的2个粒子以及未知单粒子态的粒子A和B,控制者Cindy拥有Cluster态中1个粒子。Alice和Bob首先分别对手中的粒子A,B以及通道中的1个粒子做Bell基测量。并通过经典信道将测量结果告知对方以及控制者Cindy。接着,Cindy对手中的粒子做单粒子投影测量,并通过经典信道告知Alice和Bob测量结果。Alice和Bob根据三方的测量结果分别对手中的另一个粒子做出相应的幺正操作得到对方所要传送的量子态,使单粒子态的受控双向隐形传态的目的得以实现。

基于四值脉冲参数模型的单粒子瞬态传播机理与软错误率分析方法

随着工艺尺寸的不断缩小,由单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)效应引起的软错误已经成为影响宇航用深亚微米VLSI电路可靠性的主要威胁,而SET脉冲的产生和传播也成为电路软错误研究的热点问题。通过研究SET脉冲在逻辑链路中的传播发现:脉冲上升时间和下降时间的差异能够引起输出脉冲宽度的展宽或衰减;脉冲的宽度和幅度可决定其是否会被门的电气效应所屏蔽。该文提出一种四值脉冲参数模型可准确模拟SET脉冲形状,并采用结合查找表和经验公式的方法来模拟SET脉冲在电路中的传播过程。该文提出的四值脉冲参数模型可模拟SET脉冲在传播过程中的展宽和衰减效应,与单参数脉冲模型相比计算精度提高了2.4%。该文应用基于图的故障传播概率算法模拟SET脉冲传播过程中的逻辑屏蔽,可快速计算电路的软错误率。对ISCAS’89及ISCAS’85电路进行分析的实验结果表明:该方法与HSPICE仿真方法的平均偏差为4.12%,计算速度提升10000倍。该文方法可对大规模集成电路的软错误率进行快速分析。

四粒子纠缠W态的控制隐形传输

提出四粒子纠缠W态的控制隐形传输方案,在控制方对拥有的粒子进行Hadamard门变换和测量并把测量结果告诉接收方的前提下,实现了控制隐形传输.接着讨论当控制方中有一个人不合作时,接收方无法完全恢复发送方所传送的信息.

四粒子任意态的概率隐形传态的两种方案

提出利用四个二粒子部分纠缠态作为量子信道,实现四粒子任意纠缠态的概率隐形传输的两种方案.发送者做四次Bell基测量,然后接收者通过引入辅助粒子并做适当的幺正变换,就能以一定的概率完成四粒子纠缠态的隐形传输.由变换算符出发,利用变换算符之间的关系给出两种方案的理论分析.

基于四粒子纠缠态的两方量子密钥协商协议

量子密钥协商协议允许参与者通过公开的量子信道公平地协商一个共享秘密密钥,任何参与者的子集都不能独立地确定该共享密钥。它的安全性由量子力学原理保证,因此能够实现无条件安全,已经吸引了大量的关注。该文基于四粒子纠缠态和逻辑量子比特,提出了两个分别抵抗集体退相位噪声和集体旋转噪声的鲁棒的两方量子密钥协商协议。安全性分析证明这两个协议既能抵抗参与者和外部攻击,也能成功地抵抗两种特洛伊木马攻击。另外,这两个协议也能达到比较高的量子比特效率。

四粒子任意纠缠态的控制隐形传输

隐形传送体系的总量子态的实质是完备基展开与变换算符的线性叠加,若变换算符可逆,且为幺正算符,则进行相应的逆幺正变换操作即可实现量子态的隐形传送;若变换算符不可逆,则不能实现任意量子态的隐形传送。本文由变换算符给出四粒子任意纠缠态的控制隐形传输的理论分析,给出控制方对拥有的粒子进行Hadamard门变换与不进行Hadamard门变换的解释。

基于四粒子Ω态的量子对话方案及拦截-重发攻击安全性分析

提出了一个利用四粒子Ω态实现量子对话的方案.首先,通信方Bob制备四粒子Ω态对其中的两个粒子作幺正变换,编码要传送的经典秘密信息,并把这两粒子发送给Alice.然后,Alice对接收的两粒子也作幺正变换,编码自己要传送的秘密信息,把粒子返还给Bob.最后,Bob对四粒子Ω终态作联合测量并公布结果.通信双方Alice、Bob根据公布的测量结果和自己编码时用的幺正算子,解码出对方传送的经典信息,达到双向通信的目的.结果表明:该通信方案只需要传输两个粒子,作两次幺正变换,通信双方都可以获得对方传送4比特经典信息,既实现了用量子信道同时双向传递经典信息,又实现了超密编码,提高了通信容量.通过在系统中随机插入诱骗光子,可以及时发现窃听者Eve的拦截-重发攻击,提高整个通信系统的安全性.

任意四粒子|χ>态和五粒子Brown态的联合远程制备

通过置换群和巧妙构造测量基,给出了以GHZ型态为信道三方确定性地联合地制备四粒子|χ>态和五粒子Brown态的两个协议,并将两个发送者的情况推广到多个发送者的情形,提高了已有方案的概率而不需添加额外局域操作。

四粒子纠缠W态的概率隐形传输

提出利用2个二粒子部分纠缠态作为量子信道,实现四粒子纠缠W态的概率隐形传输方案.发送者做3次幺正变换和2次Bell基测量,然后接收者通过引入辅助粒子并做适当的幺正变换,就能以一定的概率完成四粒子纠缠W态的隐形传输.

利用5粒子纠缠态实现四粒子W态量子信息的分离

利用五粒子纠缠态作为量子信道,实现四粒子W态量子信息的分离。发送者Alice发送2、5粒子给Bob,发送3粒子给Charlie。Alice对手中的六个粒子进行von-Neumann测量,把测量结果告诉Charlie和Bob,控制者Charlie对手中的单粒子进行投影测量,再把测量结果告诉Bob,Bob根据手中结果对手中的二粒子进行适当的幺正变换,加两个辅助粒子,再进行适当的量子门操作,就可重建欲发送的四粒子W态,该方案成功概率100%,而且传输粒子较少,易于实现。

基于四粒子GHZ纠缠态实现双向隐形传态

提出了一种用四粒子GHZ纠缠态作为量子信道,实现量子双向隐形传态的方案。通信双方Alice和Bob事先共享两对四粒子GHZ纠缠态。通信开始后,Alice和Bob分别对自己拥有的粒子作量子投影测量,并将测量结果通过经典信道告诉对方。Alice和Bob根据对方提供的测量结果,做相应的幺正变换,即在己方的粒子上再现对方要传的量子信息,从而实现整个双向传态的目的。只要通信双方事先选取合适的GHZ纠缠态作为量子信道以及分发不同对应的纠缠粒子,即可分别实现单量子比特任意态、双量子比特Bell纠缠态和三量子比特GHZ纠缠态的双向隐形传态。

基于5粒子Cluster态的量子盲签名方案

目的设计一个新的、安全的量子盲签名方案。方法利用5粒子Cluster态作为量子信道联系签名参与者。基于量子隐形传态,签名参与者通过对自己所持有的粒子测量,来完成消息盲化、签名及验证。结果通过安全分析,得到一个可行、安全的量子盲签名方案。结论用这种方法构造的签名方案可以应用在电子支付、电子选举等领域,很有实际意义。