一类量子循环码的构造方法

寻找量子稳定子码的问题可以转化为寻找GF(4)上厄米内积自正交的经典线性码的问题;对于GF(4)上的经典循环码,它是厄米内积自正交的,当且仅当它的对偶码的生成多项式是其生成多项式的因子.利用这一关系,通过寻找生成多项式满足该条件的经典循环码,构造出一类量子循环码,并详细给出了该类码的一些例子.

量子循环演化及几何位相普遍存在的证明

证明了由Ａｈａｒｏｎｏｖ和Ａｎａｎｄａｎ假设的量子循环演化及几何位相可以普遍地存在于量子体系及循环演化存在只依赖于初始条件，与哈密顿的形式无关。并举例演示。

一类纠两位或多位错的量子循环码

用二次剩余的方法对码长为素数 p,且 p具有 8j+3形式时给出了构造量子纠错循环码的条件 ,证明在该条件下量子纠错循环码的存在性并提出构造方法 ,作为例子验证了用 19位量子比特编 1位量子信息纠 3位错的量子循环码 .对同为该系列的已知的用 11位量子比特编 1位量子信息纠 2位错的量子循环码给出另一种确定它的方法 .

基于GHZ型态的非对称循环量子隐形传态

提出利用GHZ型态的张量积作为量子信道,实现任意单粒子、Bell态和GHZ态的非对称循环(受控)量子隐形传态的2个方案.在方案1中,3个参与者Alice、Bob及Charlie以9粒子纠缠态为量子信道,Alice、Bob及Charlie对自己粒子进行Bell态、单粒子测量并公布测量结果,三方根据所有测量结果对各自粒子进行相应的幺正变换,即可实现非对称循环量子隐形传态.在方案2中,增加一个控制方David,Al-ice、Bob、Charlie及控制方David共享12粒子纠缠态为量子信道,在控制方David的作用下,Alice把自己的单粒子态传递给Bob,Bob把自己的Bell态传递给Charlie,同时,Charlie也将自己的GHZ态传递给Alice.仅当David与三方相互合作时,非对称循环受控隐形传态才能实现.

不可逆量子狄塞尔热机循环有效功率优化

不可逆量子狄塞尔热机循环模型由两个等熵过程、一个等势阱宽度过程和一个等压力过程组成,循环工质是一维无限深势阱中的粒子。考虑热漏对系统的影响,得到循环的热效率、无量纲输出功率与无量纲有效功率的表达式。分析截止比、压缩比与热漏系数对循环性能参数的影响。循环效率与压缩比的变化曲线单调递增,在给定压缩比下,循环效率与截止比呈负相关,与热漏系数呈负相关。无量纲输出功率与压缩比的关系曲线为单调递减曲线,给定压缩比,无量纲输出功率与截止比呈正相关。无量纲有效功率与压缩比的关系曲线为类抛物线形,截止比和热漏系数给定时,存在一个最佳的压缩比使无量纲有效功率取极大值。无量纲有效功率随效率变化曲线呈单调递增。

量子卡诺循环

以经典理想气体为工质的卡诺热机循环由两个等温和两个绝热过程构成,热机可逆时,它的效率为最大。本文建立一种量子卡诺热机循环模型,该量子卡诺热机循环以一维无限深势阱中极端相对论粒子系统为工质。通过分析,发现该量子卡诺热机循环中的等温和绝热过程和经典卡诺热机的等温和绝热过程具有相似之处,它的效率表达式和经典热力学的可逆卡诺热机的效率表达式也类似,只是用系统的哈密顿量的期望值即系统的能量平均值代替经典热力学中的温度。

不可逆量子矩形循环的功率、效率和有效功率分析与优化

应用有限时间热力学理论建立不可逆量子矩形循环模型,循环工质为无数个囚禁于一维无限深势阱中的极端相对论粒子。该循环由两个等势阱力过程、两个等势阱宽度过程组成,考虑工质与热源间的传热和高低温热源之间的热漏损失,导出循环的无量纲功率、热效率和有效功率的表达式,研究其最优性能。结果表明:无量纲功率与热效率的关系曲线呈扭叶形;量子矩形循环的最优工作区间处于最大功率和最高效率之间;随着热漏系数增大,热机的最优设计区间缩小;有效功率与热效率的关系曲线也呈扭叶形;热机在最大有效功率工作点的效率大于在最大功率工作点的效率。

自旋系统量子热机循环

建立了一种以无相互作用的自旋系统为工质的量子热机循环模型,基于量子主方程和半群方法,分析了循环的性能特征及其时间演化公式,推导出效率和输出功率的一般表达式,在高温极限下详细推导出它们的具体优化特征.从微观上分析了热机循环的性能优化.

量子常数循环码

提出了一类新的量子稳定子码的构造方法.寻找量子稳定子码的问题可以转化为寻找GF(4)上迹内积自正交的经典加码的问题.利用这一联系,提出了GF(4)上的经典常数循环码满足迹内积自正交的充要条件,从而构造出了对应的量子常数循环码.最后给出了该类码的一些例子,特别是利用该方法可以构造出量子汉明码.常见的量子循环码实际上是量子常数循环码的一个子类.

循环差分相移量子密钥分发协议研究

依据量子力学理论,量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)协议能够在合法用户间建立起绝对安全的密钥,并提供对窃听者的检测,它是近三十多年信息安全领域中迅速发展的一个重要研究方向。在常见的QKD协议中,安全密钥的产生需要监测窃听者产生的干扰,当量子比特错误率大于某个阈值时,合法用户将放弃该次密钥分发。2014年提出的循环差分相移量子密钥分发(Round Robin Differential Phase Shift Quantum Key Distribution,RRDPS-QKD)协议,则无需监控窃听者的干扰,具有高噪声容忍度,成为QKD协议研究热点。文中从RRDPS-QKD协议的原理、协议的改进、协议的实验进展等方面,较为全面地介绍RRDPS-QKD协议,并介绍了我们团队在RRDPSQKD协议方面的工作。

用于旋转机械状态趋势预测的量子注意力循环编码解码神经网络

提出了基于量子注意力循环编码解码神经网络(QAREDNN)的旋转机械状态趋势预测方法。在QAREDNN中,引入注意力机制以同时重构QAREDNN的编码器和解码器,使QAREDNN能够充分挖掘和重视重要信息,并抑制冗余信息的干扰,从而获得更好的非线性逼近能力;采用量子神经元构建了一种活性值和权值由量子旋转矩阵代替的量子门限循环单元(QGRU),QGRU不仅能够更加精细地遍历解空间,还具有大量的多重吸引子,因此QGRU能代替传统编码器和解码器中的循环单元以提高QAREDNN的泛化能力和响应速度;通过引入Levenberg-Marquardt(LM)法来提高QAREDNN的量子旋转矩阵的旋转角和注意力参数的更新速度。滚动轴承状态趋势预测实例验证了该方法的有效性。

以理想玻色气体为工质的量子Ericsson制冷循环

文中基于理想玻色气体的状态方程 ,分析了以理想玻色气体为工质的量子 Ericsson制冷循环中的回热特征 ,推导出其制冷循环的制冷系数表达式。并在高温和低温条件下对制冷系数进行了讨论。这将对低温气体制冷机的研究提供理论依据。

谐振子量子制冷循环性能的优化分析

基于量子主方程和半群逼近研究以谐振子系统为工质,由两个等温和两个等谐振子数过程组成的不可逆谐振子量子制冷循环的一般性能特性,导出了制冷循环的制冷系数、制冷率、输入功和熵产率等重要参数的一般表达式.并详细讨论了高温极限下谐振子量子制冷循环的优化性能,导出了最大制冷率和相应的制冷系数.所得结论可为非常规工质低温制冷循环的优化设计提供理论基础.

量子简并对斯特林制冷循环制冷系数的影响

本文利用修正的理想气体状态方程推导出以理想费米气体He为工作物质的量子斯特林制冷循环的制冷系数和输入功的一般表达式,讨论在高温和低温两种极限条件下循环的制冷系数,分析了量子简并对循环制冷系数的影响。所得结论可为低温气体制冷机的研究提供理论依据。

二态体系中的量子循环条件(英文)

在推导一个二态体系中的几何相时，强调了一般非绝热近似下的循环条件．对于自旋１／２粒子在转动磁场中的特例则讨论了严格解．

自旋系统量子布雷顿热机循环性能分析

本文建立了一种以无相互作用的自旋1/2系统为工质的量子布雷顿热机循环模型,基于量子主方程和半群方法,分析了循环的性能特征及时间演化公式,推导出效率和输出功率的一般表达式,并在一般情况下和高温极限下对循环的功率进行优化分析。

量子埃里克森循环性能的热力学分析

利用修正的理想气体状态方程推导出以理想玻色气体 4He为工作物质的量子埃里克森热机效率和输出功的普遍表达式 ,并对结果进行一些有意义的讨论 .所得结论可对低温气体热机的研究提供理论依据 .

量子卡诺制冷循环

本文根据量子力学和热力学理论,提出了一种以大量的处在无限深势阱中的微观粒子为工质的量子卡诺制冷循环模型。推导出它的制冷系数的表达式,结果发现,其制冷系数与经典卡诺制冷循环相类似。这对低温或超低温下制冷机的研究具有理论意义。

不可逆量子狄塞尔制冷循环性能研究

建立一个不可逆量子狄塞尔制冷循环模型,循环工质为一维无限深方势阱中的粒子.该循环由两个绝热过程、一个等势阱宽度过程和等压力过程组成.考虑高低温热源间热漏,基于有限时间热力学和薛定谔方程,推导制冷系数与无量纲制冷率的表达式,分析性能参数与截止比、压缩比和热漏系数之间的关系.结果表明,制冷系数与截止比的关系曲线为类抛物线型,无量纲制冷率是截止比的单调递减函数.给定压缩比与热漏系数,制冷系数与无量纲制冷率的关系曲线都是类抛物线型,存在一个最佳无量纲制冷率,使制冷系数取极大值.

量子程序设计语言NDQJava-2

简述了量子程序设计语言NDQJava-2.该语言是在NDQJava的基础上增添了量子条件语句、量子循环语句、量子子程序、量子模块以及量子异常处理机制等量子成分,使其成为一种结构化的量子程序设计语言.书写量子程序的实践表明,相对于NDQJava而言,NDQJava-2是一种更为实用、易读,其成分设定更为合适的量子程序设计语言.