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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.     

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.     

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.     

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.     

损耗腔中场与原子的纠缠

讨论了系统预制在原子激发态和场真空态直积条件下,存在腔损耗的Jaynes-Cummings模型中场和原子的纠缠以及原子、光场和原子-场复合系统线性熵的时间演化。结果表明,在共振情况下,若腔损耗较小(κ<2g),退缠周期性地发生,若腔损耗较大(κ≥2g),退纠缠仅出现在初始时刻和稳态。失谐将减弱短时区纠缠而增强长时区纠缠。     

附加Kerr介质对级联三能级Jaynes-Cummings模型光场统计的影响

在假设输入光场为单模相干场,原子制备在最高激发态的条件下,运用全量子论方案研究了Kerr介质腔中M andel Q因子随时间演化特点。结果表明:当单光子失谐量较大时,Kerr效应对光场与级联三能级原子非共振相互作用系统的光子非经典统计性质有较大影响。对弱相干输入光场,Kerr效应降低光子非经典统计性质;对强相干输入光场,Kerr效应有助于增强光子的非经典统计性质。     

非均匀磁场中Heisenberg XXZ白旋链的热量子失协

研究了非均匀磁场中两量子比特的一维海森堡XXZ自旋链的热量子失协,探讨了有限温度下的量子纠缠和量子失协行为,并且对参数（温度T,均匀磁场B,非均匀磁场b和自旋耦合系数Jz）依赖所产生的影响进行了计算和讨论,并比较了两者之间的差异,得到了一些有意义的结果．     

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.     

Ⅱ态双原子分子的碰撞量子干涉角

理论研究了在COA1Ⅱ(v=0)-e3∑-(v=1)体系和He,Ne和Ar碰撞诱导转动传能中量子干涉效应,考虑一级波恩近似,各项异性相互作用势,在原子-双原子分子体系,给出了Ⅱ态双原子分子的碰撞量子干涉角.