量子系统与量子控制

经典控制理论和现代控制理论只适用于宏观系统的控制问题描写，而当被控系统的尺度很小，以致于具有量子尺度时，现有的控制理论必需修改为量子论的形式，必需基于量子力学定律，重建一种量子论的控制理论，使之满足量子论原理，在此基础上，文中进一步讨论了该理论的有关性质。     

基于量子指针的量子灰度图像处理

为了解决量子灰度图像处理中量子图像的表示问题,利用量子态保存图像的灰度信息和位置信息,依据灰度图像灰度变化范围小的优势,提出并证明了一种量子灰度图像的存储表达式,而且在此表达式的基础上,提出了“量子指针”的概念。把量子指针作为图像像素灰度信息与位置信息联系的纽带,利用其双向性和子块性可使得量子灰度图像在存储及其他操作方面更为简单,方便,最后也验证了它的可行性。     

量子纠缠态与量子隐形传态

量子纠缠态是量子力学的精髓．回顾了基于双光子纠缠的量子隐形传态的基本原理、实验主要进展，指出了量子隐形传态的重要特点及其实现的关键技术，分析讨论了对光子偏振态进行幺正变换的试验方案．     

量子信息论与量子计算中的一类数学问题

利用组合计数理论、数列和级数知识，采用构造证明的方法研究了量子计数问题，解决了量子理论中的一些计数问题，证明了几个量子计算中的等式。这些结果即将在其他学科中得到广泛的应用。     

旋转迭代量子搜索算法

为提高Grover算法的搜索效率,基于Grover算法,提出了一种新的量子搜索算法.该算法充分利用各状态之间的结构信息,根据不同的初始量子态和所搜索的基态设计旋转量子门,并用提出的量子门进行旋转迭代.结果表明,与Grover算法相比,该算法的搜索迭代次数减少.实例分析验证了算法的可行性和有效性.     

多模式部分量子搜索算法

为了提高数据库的搜索速度，提出了多模式部分量子搜索算法。该算法把数据库的搜索项分成若干等份，通过舍弃不重要信息，再用多模式量子搜索算法，加快搜索速度，并可在数据库中同时搜索到多个模式．实例表明，当数据库有7．206×10^16个搜索项时，采用部分搜索算法比全局搜索算法可以减少1．325×10^6次搜索迭代．     

量子密码术的实验进展

量子密码术具有较好的应用前景。回顾了理论与实验的发展，重点讨论了实验和技术上的问题。     

量子遗传算法的改进及其应用

为了解决量子遗传算法(QGA)用于连续多峰函数优化易陷入局部极值的问题，提出了一种改进的量子遗传算法(IQGA)．这种改进的量子遗传算法采用了已搜索到的最佳个体更新量子门和群体灾变策略．典型函数的测试结果表明，IQGA比QGA的收敛速度更快，且能有效地克服QGA易“早熟收敛”的不足．应用结果表明，IQGA的性能优于QGA和其它遗传算法．     

基于混沌系统的量子彩色图像加密算法

为了提高图像安全性,将混沌系统引入到量子图像加密领域. 首先通过Chen混沌将图像按位异或;然后将彩色图像表示为量子的叠加态,通过Logistic混沌序列产生幺正矩阵对量子图像进行置乱;再次产生一个混沌序列对每个像素的红绿蓝三基色进行随机互换,达到对量子图像加密的目的;最后,在经典计算机上进行了模拟实验,结果表明加密后图像直方图更为平滑,像素平均分布在0～255范围内,图像相邻像素相关性低,加密图像红绿蓝像素相关系数平均值分别为0.001 6、0.001 7和0.003 8,并且密钥敏感性高,能有效抵抗穷举攻击和统计攻击,算法具有良好的有效性和可行性.      

基于腔QED的量子网络即时通讯

提出了一种在实验上可行的利用腔QED实现的量子通信方案.这种方案的优点是原子与腔相互作用时在经典驱动和大失谐的条件下,不再受腔衰减和热场的影响,Bell基的测量转变为原子态的测量,从而使多人之间的量子即时通信较容易实现.     

A Note on Shor''s Quantum Algorithm

Shor proposed a polynomial time algorithm for computing the order of one element in a multiplicative group using a quantum computer. Based on Miller's randomization, he then gave a factorization algorithm. But the algorithm has two shortcomings, the order must be even and the output might be a trivial factor. Actually, these drawbacks can be overcome if the number is an RSA modulus. Applying the special structure of the RSA modulus,an algorithm is presented to overcome the two shortcomings. The new algorithm improves Shor's algorithm for factoring RSA modulus. The cost of the factorization algorithm almost depends on the calculation of the order of 2 in the multiplication group.     

基于下降搜索的量子进化算法

为了提高全局寻优能力和收敛速度，基于量子进化算法和混合遗传算法，提出了一种新的进化算法．该算法将下降搜索理论应用到量子进化算法中，改进了量子进化算法仅靠量子门进行迭代的作用，从而加快了收敛速度，并降低了个体在进化时产生退化的可能性．典型函数的仿真实验结果表明，该算法具有好的全局性和收敛性．     

耗散电感耦合电路中的量子涨落

从电阻产生的物理机制即电子与晶格的碰撞出发，对耦合部分有电阻时的电感耦合电路进行了量子化，给出了分回路及以往未加注意的耦合部分的量子涨落，同时计入了温度效应，结果表明，量子涨落是随时间变化的，长时间后趋于一稳定值；耦合部分的电阻对分回路及耦合部分的量子涨落都有影响，但按照新方法算出的结果要比按以前理论算出的涨落小。     

关于量子理论中的广义规范无关性问题

可以用无穷多个彼此规范等价的Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ来描与同一个具有经典对应的量子动力学系统，即存在Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ选取的广义规范任意性。作者在代数动力学框架内讨论这类广义规范性问题，给出了一种构造量子动力学方程广义规范协变解的方法。以广义含时谐振子为例，构造了新的量子不变量，它的行为取决于相应经典运动方程的解；证明了量子态在演化过程中所获得的位相是广义规范无关的。