AES加密算法的密钥搜索量子线路设计

为验证量子搜索应用于分组密码密钥搜索的可行性,在分析AES算法计算流程和需要实现的计算模块的基础上,设计了一种AES算法密钥搜索的量子线路,包括密钥扩展KeyExpansion模块、量子加密模块和量子比较模块.其中,量子加密模块包含量子轮密钥加AddRoundKey、量子字节代换SubBytes、量子行移位ShiftRows和量子列混淆MixColumns.为了使辅助比特能被后续计算重用,采用回退计算方法去除量子纠缠,在实现量子加密模块时根据4个子模块的不同计算任务采取相应的回退计算策略,以节省计算时间和量子存储空间.研究结果表明:将量子搜索算法应用于分组密码的密钥穷举搜索攻击以达到二次方加速是可行的.     

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道路交通事故预测是道路交通安全研究的一项重要内容. 针对BP神经网络在道路交通事故预测中精度不足及收敛速度慢的问题,引入量子神经网络并构建道路交通事故预测模型. 模型通过对道路交通事故时间序列进行相空间重构,有效扩充训练样本数量;且隐含层神经元采用态叠加的激励函数,对道路交通事故数据的特征空间进行多层梯级划分,以快速匹配输入数据与特征空间的对应关系,提高模型的收敛速度;在训练过程中动态调整量子间隔,以响应事故数据的强随机性. 实验结果表明,该预测模型能够较好地适应道路交通事故数据的特性,且预测精度和收敛速度较改进BP神经网络有显著提高.     

量子计算机的研究与应用

介绍量子计算的最新研究方向,简述量子计算和量子信息技术在保密通信、量子算法、数据库搜索等重要领域的应用.分析量子计算机与经典计算机相比所具有的优点和目前制约量子计算机应用发展的主要因素,最后展望了其未来发展趋势.     

基于原子分解的辐射源信号二次特征提取

提出了基于原子分解的辐射源信号二次特征提取方法.在过完备多尺度Chirplet原子库基础上,首先用匹配追踪(MP)方法进行信号时频原子分解,并通过改进的量子遗传算法(IQGA)降低MP搜索过程的时间复杂性,得到表示雷达辐射源信号特征信息的最佳Chirplet原子.在此基础上,降低特征参数的维度,提取最具分类意义的原子特征向量.对5种典型雷达辐射源信号的特征提取实验表明,提取的原子特征类内聚集性强、类间分离度大,证实了本文方法的可行性和有效性.     

海上平台量子密钥分发技术应用研究

量子密钥分发技术利用量子物理学基本原理,规避量子暴力解算潜在威胁,提升密钥分发安全性,将会使保密通信由计算安全向物理安全转变,目前主要有基于光纤的技术和以卫星为主的自由空间技术2种。海上平台活动区域大、机动性强、无基础设施依托,采用以卫星为主的自由空间量子密钥分发技术能适应其特点。本文重点分析了海上跨域远程应用、海上编队内近距离应用、水下及跨介质应用等未来海上平台量子密钥分发应用模式,提出了与海上应用相关的未来技术发展方向,为后续装备技术发展提供参考指导。     

A quantum evolutionary algorithm for the second-best congestion pricing problem in urban traffic networks

This paper investigates the congestion pricing problem in urban traffic networks. A first-best strategy, a second-best strategy for toll leveling in closed cordons and a second-best strategy for determining both toll levels and toll points are considered. The problem is known to be a mixed integer programming model and formulated as a bi-level optimization problem, with an objective of maximizing the social welfare. A method is presented to solve the problem, based on a novel metaheuristic algorithm, namely quantum evolutionary algorithm (QEA). To verify the proposed method, the widely used genetic algorithm (GA) is also applied to solve the problem. The problem is solved for a medium-size urban traffic network and the results of the QEA are compared against the conventional GA. Computational results show that the QEA outperforms the GA in solution quality.     

舰船电力系统量子遗传算法的故障诊断方法研究

为能准确的确定故障元件,建立了考虑保护或断路器拒动情况下适合舰船电力系统故障诊断的数学模型,利用量子遗传算法对故障诊断数学模型进行求解,并利用典型舰船电力系统故障算例对所提方法进行了验证,算例结果说明了该故障诊断模型的合理性和诊断结果的准确性。     

一种基于克隆选择的量子遗传函数优化算法

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,将免疫学中的克隆选择算法的概念和原理引入到量子遗传算法中,提出了一种新型的进化算法——基于克隆选择的量子遗传函数优化算法.该算法通过克隆选择、高斯变异以及量子旋转门等操作对可行解进行搜索,提高了算法在解决函数优化问题的全局寻优能力。典型函数的测试结果表明该算法优于传统的QGA和一些遗传算法。     

Improved ID-Based Signature Scheme Solving Key Escrow

Introduction Inatraditionalpublickeycryptosystem(PKC),theassociationbetweenauser'sidentity andhispublickeyisobtainedthroughadigitalcer-tificateissuedbyacertificationauthority(CA).TheCAchecksthecredentialsofauserbeforeis-suingacertificatetohim.Tosimplifythecertifi-catemanagementprocess,Shamir[1]introducedthe conceptofID-basedcryptosystemin1984,which allowedforauser'sidentityinformationsuchas hisname,IPaddress,telephonenumber,email address,etc.toserveashispublickey.Sucha publickeyisclearlyb…     

GPS的未来-量子定位系统

详细介绍了量子定位系统(QPS)的基本原理、潜在优势、主要缺陷以及当前的研究现状和发展趋势，就如何在“导航战”大背景下看待QPS技术，提出了一些自己的观点和想法。