量子信息技术发展概况 被引量：22

1

作者 郭光灿 张昊 王琴 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第3期1-14,共14页

文中简介了量子信息物理的一些基础知识,综述了近期科学家在量子信息技术的几个主要方向上所取得的重要研究进展,其中包括量子计算、量子模拟、量子通信、量子密码和量子传感等。在量子计算方面,科学家在半导体和超导等体系上操控量子... 文中简介了量子信息物理的一些基础知识,综述了近期科学家在量子信息技术的几个主要方向上所取得的重要研究进展,其中包括量子计算、量子模拟、量子通信、量子密码和量子传感等。在量子计算方面,科学家在半导体和超导等体系上操控量子比特方面已取得重大突破。在量子模拟方面,通过使用线性光学元件实现了对Kibble-Zurek机制等现象的实验验证。在量子通信方面,构建量子网络的关键器件——量子存储器的性能得到了飞速提升。在量子密码方面,城域、城际量子网络已经初步建成,全球量子保密通信网络很有希望在不远的将来实现。在量子传感方面,在利用金刚石中的NV色心等体系的研究上已取得显著进步。最后我们对量子信息科学的未来发展趋势做了进一步展望。 展开更多

关键词 量子信息 量子物理 量子计算 量子模拟 量子通信 量子密码 量子传感

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两种典型的量子通信技术 被引量：9

2

作者 苏晓琴 郭光灿 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2005年第1期30-39,共10页

量子通信是量子信息中的一个重要分支,而其中最典型的量子通信技术是量子隐形传态和量子密码通信.文章介绍了量子通信中量子叠加和量子纠缠的概念,并介绍两种量子通信技术的理论框架,同时也涉及了这个领域的实验研究进展.

关键词 量子通信 量子叠加 量子纠缠 量子隐形传态 量子密码通信

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量子纠缠态制备、操纵的实验研究(英文) 被引量：1

3

作者 黄运锋 郭光灿 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期569-576,共8页

量子纠缠是量子信息学中最重要也是最为奇特的一个课题.在量子信息学中,量子信息的处理离不开量子态及其操纵,而量子纠缠态毫无疑问是各种各样的量子态中最重要的一种.利用光子纠缠态开展了以下实验研究:(1)利用连续波激光束泵浦非线性... 量子纠缠是量子信息学中最重要也是最为奇特的一个课题.在量子信息学中,量子信息的处理离不开量子态及其操纵,而量子纠缠态毫无疑问是各种各样的量子态中最重要的一种.利用光子纠缠态开展了以下实验研究:(1)利用连续波激光束泵浦非线性晶体的自发参量下转换过程,制备出了双光子偏振纠缠态,具有较高亮度和纠缠度,并具有纠缠度可调谐的特点.利用这种纠缠源,制备了量子信息学中一种重要的混合态——Werner态,采用的方案使得Werner态中纠缠的成分是可控制的.(2)利用线性光学元件以及路径比特概念的引入,在实验上用单光子实现了Bu ek-Hillery普适克隆机,实验结果表明,对任意的输入纯态,此克隆机输出的2份拷贝与初始态均达到5/6的保真度,与理论计算一致.(3)在实验上利用自发参量下转换系统制备的双光子偏振最大纠缠态及非最大纠缠态进行了CHSH不等式的检验,验证了对于2比特纠缠纯态,"纠缠"等价于"Bell不等式违背"这一结论.(4)除了局域隐变量理论之外,还有一种主要的隐变量理论——环境无关的隐变量理论(NCHV) ,关于这种隐变量,类似于Bell不等式,有一个Kochen-Specker理论,其主要内容是证明NCHV和量子力学的矛盾.完成了一个用单光子实现的检验Kochen-Spcker理论的实验,实验结果证明了NCHV是不存在的. 展开更多

关键词 纠缠光子 自发参量下转换 量子纠缠操纵

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量子计算的进展和展望 被引量：26

4

作者 周正威 涂涛 +4 位作者 龚明 李传锋 胡勇 杨勇 郭光灿 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2009年第2期127-165,共39页

该文主要介绍了量子计算机研究的历史和现状。强调发展大规模的量子计算和实现强关联多体系统的量子模拟,是当前量子计算研究的主流。文章主体部分主要介绍了量子计算机硬件研究方面的进展,主要聚焦于几个具有qubit可集成性的量子系统:... 该文主要介绍了量子计算机研究的历史和现状。强调发展大规模的量子计算和实现强关联多体系统的量子模拟,是当前量子计算研究的主流。文章主体部分主要介绍了量子计算机硬件研究方面的进展,主要聚焦于几个具有qubit可集成性的量子系统:量子点系统、超导约瑟夫森结系统、离子阱系统、腔量子电动力学系统,作为实现量子计算机的最主要的候选系统,上述方向的研究吸引了国际上研究量子计算的最主要的力量。我们调研了在这些系统中,在qubit表征、操控方面最具代表性的进展,以及在实现大规模量子计算道路上的困难,和可能的解决办法。 展开更多

关键词 量子计算 量子模拟 量子点 超导约瑟夫森结 离子阱 腔量子电动力学

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量子通信与量子计算 被引量：64

5

作者 苏晓琴 郭光灿 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期706-718,共13页

量子信息学是物理学目前研究的热门领域。它主要包括量子通信和量子计算。文章简要介绍了量子通信和量子计算的理论框架,包括量子纠缠、量子不可克隆定理、量子密钥分配、量子隐形传态、量子并行计算、Shor以及Grover的量子算法,并介绍... 量子信息学是物理学目前研究的热门领域。它主要包括量子通信和量子计算。文章简要介绍了量子通信和量子计算的理论框架,包括量子纠缠、量子不可克隆定理、量子密钥分配、量子隐形传态、量子并行计算、Shor以及Grover的量子算法,并介绍该领域的研究进展。 展开更多

关键词 量子信息 量子通信 量子计算 量子纠缠 量子隐形传态 量子密码

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量子密码术 被引量：10

6

作者 桂有珍 韩正甫 郭光灿 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2002年第4期371-382,共12页

根据量子力学中的海森伯不确定性原理 ,任何窃听者无法窃听量子密码通信中的信息而不被发现 ,本文讲述了量子密钥生成的基本原理 ,介绍了当前实验研究的进展 ,面临的技术挑战及安全性问题 ,最后展望了发展前景和今后的发展方向。

关键词 密码学 量子不确定性原理 量子不可克隆定理 量子密钥分配 量子中继 安全性 保密通信 量子密码术

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量子隐形传态 被引量：37

7

作者 苏晓琴 郭光灿 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2004年第3期259-273,共15页

　量子隐形传态是目前量子信息中人们关注的热门课题之一,它是量子信息理论的重要组成部分,也是量子计算的基础。文章阐述了标准量子隐形传态和概率量子隐形传态的基本理论以及EPR效应,Bell基测量等相关的概念,同时给出一种实现隐形传... 　量子隐形传态是目前量子信息中人们关注的热门课题之一,它是量子信息理论的重要组成部分,也是量子计算的基础。文章阐述了标准量子隐形传态和概率量子隐形传态的基本理论以及EPR效应,Bell基测量等相关的概念,同时给出一种实现隐形传态的量子电路,并介绍了当前理论与实验的研究进展。 展开更多

关键词 量子隐形传态 EPR效应 BELL基 量子电路 量子信息学

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量子计算机研究进展 被引量：18

8

作者 郭光灿 陈以鹏 王琴 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2020年第5期3-10,共8页

量子计算机是未来量子技术时代最具颠覆性的技术,文中将以量子计算机的诞生、工作原理和在世界范围内的发展现状为主要阐述内容。目前阶段,量子计算机的研制已从以院校、研究所的基础性研究为主体的阶段,过渡到以公司企业为主要研发驱... 量子计算机是未来量子技术时代最具颠覆性的技术,文中将以量子计算机的诞生、工作原理和在世界范围内的发展现状为主要阐述内容。目前阶段,量子计算机的研制已从以院校、研究所的基础性研究为主体的阶段,过渡到以公司企业为主要研发驱动力的阶段,并开始逐渐进入到“量子霸权”的发展新阶段,当然,目前的量子计算机还比较初级,离可破解密码的通用量子计算机还有很长的路要走。 展开更多

关键词 量子计算机 超导量子计算 离子阱 量子比特

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纯消相干对量子点-微腔激射性质的影响

9

作者 陈幸 秦利国 王琴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期33-40,共8页

应用量子主方程理论研究量子点-微腔耦合系统的激射性质.分别探索了不同类型的微腔耦合系统("好的系统"、"中等系统")在外加泵浦场的作用下表现出的激射现象.分析比较了失谐大小及环境纯消相干对这两种微腔耦合系... 应用量子主方程理论研究量子点-微腔耦合系统的激射性质.分别探索了不同类型的微腔耦合系统("好的系统"、"中等系统")在外加泵浦场的作用下表现出的激射现象.分析比较了失谐大小及环境纯消相干对这两种微腔耦合系统的内部特性(光场分布、腔内光子数等)产生的影响.数值仿真表明:对于"好的系统",在失谐量不大的情况下,引入适当的纯消相干有利于提高耦合系统的激射性能;对于"中等系统",由于失谐条件下光子在腔内集聚困难,因而很难达到激射,但是通过引入适量的纯消相干可以对腔内光场分布和光子数产生剧烈调制作用.该结果对于研究单量子点激光器,以及探索光与物质相互作用等方面具有指导作用. 展开更多

关键词 量子点-腔 纯消相干 量子主方程 激射 失谐 二阶相关函数

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量子典型相关分析算法

10

作者 王庆乐 薛雪 李元诚 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期120-126,共7页

典型相关分析是一种重要的数据处理方法,用于处理随机向量之间的相互依赖关系。然而,经典的典型相关分析算法的复杂度对数据维度是多项式依赖的,致使该类算法并不适用于分析在大数据时代下规模呈指数增长的数据。针对经典的典型相关分... 典型相关分析是一种重要的数据处理方法,用于处理随机向量之间的相互依赖关系。然而,经典的典型相关分析算法的复杂度对数据维度是多项式依赖的,致使该类算法并不适用于分析在大数据时代下规模呈指数增长的数据。针对经典的典型相关分析算法的这种缺陷,提出了一种量子典型相关分析算法。该算法把典型相关分析所涉及的优化问题转化为适合用量子计算技术处理的代数问题,并采用量子主成分分析技术进行求解,从而降低了典型相关分析算法的复杂度。在特定的参数条件下,所提算法可实现在数据维度上的指数加速,符合当今实际数据处理对该算法的需求。 展开更多

关键词 量子算法 量子主成分分析 相关分析 指数加速

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三粒子纠缠相干态的隐形传态(英文) 被引量：18

11

作者 郑亦庄 王向红 郭光灿 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期765-768,共4页

提出了一个利用一个两粒子最大纠缠相干态和一个三粒子纠缠相干态作为量子信道进行三粒子纠缠相干态隐形传态的方案 该方案只需线性光学操作和双模光子数测量 计算结果表明 ,应用本方案的设置 ,隐形传态成功的概率与所用的相干态的平... 提出了一个利用一个两粒子最大纠缠相干态和一个三粒子纠缠相干态作为量子信道进行三粒子纠缠相干态隐形传态的方案 该方案只需线性光学操作和双模光子数测量 计算结果表明 ,应用本方案的设置 ,隐形传态成功的概率与所用的相干态的平均光子数有关 。 展开更多

关键词 三粒子纠缠相干态 隐形传态 量子信道 平均光子数 非正交特性 量子光学

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第一性原理计算软件包在GPU集群上的加速

12

作者 赵慰 赵永华 +1 位作者 刘晓辉 何力新 《计算机科学与探索》 CSCD 2014年第8期897-905,共9页

第一性原理计算软件在密度泛函理论的发展中起着重要作用。相比平面波方法,局域轨道法更适合处理大规模多体问题。随着问题规模的不断增大和计算机计算能力的提升,软件的并行加速成为一个重要课题,MPI(message passing interface)结合GP... 第一性原理计算软件在密度泛函理论的发展中起着重要作用。相比平面波方法,局域轨道法更适合处理大规模多体问题。随着问题规模的不断增大和计算机计算能力的提升,软件的并行加速成为一个重要课题,MPI(message passing interface)结合GPU(graphic processing unit)实现的异构并行是一个新的解决方案。基于局域轨道法的第一性原理计算软件MESIA(massive electronic simulation based on systematically improvable atomic bases)经过MPI+OpenMP+CUDA三级并行,单GPU取得了约15倍的加速比,同时表现出了良好的可扩展性。测试结果同时验证了使用GPU计算可以保证计算精度。 展开更多

关键词 统一计算架构(CUDA) 格点积分 第一性原理 局域轨道法

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