量子噪声
单光子卫星的量子通信噪音影响与干扰问题

联 合 噪声 的 类 型 主 要 包 含 联 合 退 相 位 噪 声 与 联 合 旋
道 时 ,通 常 会 引 发 偏 振 粒 子 的偏 振 态 产 生 不 确 定 的 随机
性 波 动 ,同 时也 不 再 跟 入 射 光 保 持 相 同频 率 的偏 振 特性 。
可 以对 其 造 成 影 响 的 因 素 主 要 有 卫 星 与 地 面 的相 对 运 动 、
大气 流 、散 射 等 等 [ 2 1 。 2 . 3 背 景 噪声 。 在 同样 的 亮 背 景 下 ,卫 星 量 子 通 信 接
垒 呈 坠 呈 曼 里 垒 垦 旦 兰 窒 :
单光子卫星的量子通信噪音影响与干扰问题
◆党利宏 庞雄 昌 刘 强
摘 要 :在 当前 的科 技状 况下 ,卫星 的量子通 信是 全球 的量 子通信 网络 的最佳选择 之一 。针 对采 用 偏振 编码 的卫 星量子 通信 中所 出现 的如何 保持偏 振 的 问题 ,本文 对大 气的散射 以及卫 星和地球 表 面站 之 间的相 对运 动等 因素进行 了分 析 ,同时还 考虑到 了其对 于量子 偏振 态的相位 和对 准的影 响以及相位 延迟 和对 准误 差对量 子误码 率的 影响 , 同时还 分析 了噪音 以及 系统 自身所发 出的声音 对通信产 生的 不 良影响 以及在 通信过 程 中可能会 存在 的光子 分 离攻 击干扰 ,为单 光子 的信 号认 知提供 有价值 的借鉴 意
噪 比。
中国科技大:经典噪声环境存在量子关联恢复现象

江苏省产业技术研究院今天在南京成 立,这是江苏深化科技体 制 改革的重大突破和 “ 试验 田” , 将突 出四项改革 : 不设行政级别 ,推行 项 目经理制 , 采取 “ 民办公助”的社团法人模式,完善知i o , j  ̄产权分配
激励村 0 。
产业技术研发机构是一个国家和地区产业 转型升级 时期应运而生
同时以会员制形式吸纳符合条件的研发机构加盟 ,对研 究所实行动态管
所谓 马尔科夫环 境,就是 当实验 系统放入环境 中时 ,系统的信息 会单向地流 入 环境 中, 没有回流现象。 由于量子环境对实验系统 有反作 用,以前人们一般认 为,量子关 联的恢 复现象是由于系统与量子环境之间信息的来回交换所致。 然而,最近的理论研究发现 , 在经典噪声环境 即普通噪声环境 中, 也存在着量子关联的陵复现象。 经典噪声环境不 同于量子环境 ,不存在 系统与环境 之间的信 息交
不同路径 E 的相位,通过不区分光子路径的测量方式 , 模拟随机经典噪 声环境,从而实现了量子关联的恢复。 该研究使得在 经典 噪声环境 中对量子关联资源 的调控 成为可 能 , 能够进一步简化量子关联 恢复所需要的g - #, 并为研究量子关联在经典
为了防止体制回归 ,江苏省产业技 术研 究院不设行政级别 ,实行 理事会领导下的院长负责制 ;改革财政科技资金 的使用方式 , 借鉴美国 D A R P A的项 目管理经验 , 推行项 目 经理制 ,由项 目经理组织产业重大
( 乖 漩 日 本篇文章来源于 科技网
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贵州新能源汽车高新技术产业化 基地跻身 “ 国家 队 ”
期贵州毕节新能源汽车高新技术产. _ l k - f e .  ̄
认定,成为该省第 7 家国家级 高新技术产业化基地。 贵州毕节新能源汽车高新技术产业化基地近 日 获科技部正式认定, 成为该省第 7 家国家级高新技术产业化基地。这是贵州今年继 “ 黔南 国 家磷煤化工高新技术产业化基地”之后 , 第二家跻身 “ 国家队”的高新 技术产业化基地。 近年来 , 贵 州省科技厅与毕节市委、市政府 围绕新 能源汽车产业 链 ,从基础资源 、核心部件到整车装配 的相关领域 ,大 力搭 建创新平 台,引进 了一批较高水平的创新团队,集聚了一批创新能力较 强的骨干 企业 ,在毕节试验区形成 了以 “ 燃料 电池汽车、混合动力汽车、纯 电动 车”三种整车技术 为 “ 三纵” ,以 “ 多能源动 力总成 系统、驱动 电机、 动力电池”三种关键技术为 “ 三横”的新能源汽车产业布局。 目 前 ,该产业基地 已 聚集有新能源汽车骨干企业 3 1 家 ,其中添钰 动力 、力帆汽车、澳 能空气动力 、云内动力、兴 国新 能源、西凯新能 源、汇丰车桥等企业, 都是 由拥有大批自主知识产权、核心技术达到国 际或国内领先水平的高新技术企业 ,以及实力雄厚、在 国内新能源汽车 领域 已 经发展多年的大企 I 集 团投资建设:同时,基地内还聚集有汽车
量子计算抗噪声纠错编码策略设计优化模型

量子计算抗噪声纠错编码策略设计优化模型量子计算是一项前沿而复杂的技术,它承诺着颠覆传统计算的局限。
然而,由于量子系统的高度敏感性,量子计算机常常受到噪声干扰的困扰,导致计算结果的失真和错误。
为了解决这个问题,研究人员提出了量子计算抗噪声纠错编码策略。
抗噪声纠错编码是一种基于纠错码的技术,用于检测和纠正在通信过程中引入的错误。
在量子计算中,抗噪声编码旨在通过量子位的纠正,提高量子系统对噪声的容忍度,从而提高计算结果的准确性。
为了设计和优化抗噪声纠错编码策略,我们需要建立一个模型,该模型可以用来评估不同编码策略的性能,并找到最佳的编码方案。
首先,我们需要选择数量特征来评估编码策略的性能。
一个重要的指标是编码后的量子系统的噪声容限,即系统能够纠正的噪声的最大强度。
另一个指标是编码效率,即编码后的系统所需资源的数量,如量子位,门操作等。
我们还可以考虑编码后的系统的纠错能力,即系统可以纠正的错误的最大数量。
接下来,我们需要定义一个数学模型,该模型将这些特征与编码策略的参数联系起来。
这个模型可以是一个优化问题,我们的目标是最大化噪声容限和纠错能力,同时最小化编码效率。
我们可以使用数学工具如线性规划或目标函数优化来解决这个问题。
在建立了模型之后,我们可以使用不同的算法和技术来搜索最佳编码策略。
这些算法可以是传统的优化算法,如遗传算法和蚁群算法,也可以是基于机器学习的算法,如神经网络和深度学习。
这些算法将对模型进行迭代计算,并找到最佳编码策略。
在设计和优化模型时,我们还需要考虑实际应用环境的限制和要求。
例如,我们需要考虑可用的量子位数量、噪声模型和纠错硬件的特性。
这些限制将影响我们选择的编码策略和模型的参数。
另外,为了验证和验证模型的有效性,我们可以使用仿真和实验来评估不同编码策略的性能。
通过多次运行模拟或实验,我们可以收集数据,并使用统计方法来分析不同策略的结果。
最后,一旦找到最佳编码策略,我们可以将其应用于实际的量子计算机系统中,并进一步测试其性能和效果。
量子点系统的电流噪声谱ppt

• 爆破开挖扰动是深埋隧洞损伤区孕育及演化的重要影响因 素。基于爆破开挖对深埋隧洞围岩损伤区影响机制的理论 分析,采用数值模拟的方法,研究了爆炸荷载、开挖荷载 瞬态卸荷及围岩应力重分布对深埋隧洞损伤区的影响。结 果表明,隧洞围岩损伤区主要由围岩初始应力重分布所导 致,爆炸荷载作用将增大围岩损伤区范围,围岩应力瞬态 卸荷也导致围岩损伤区范围迚一步扩大,且地应力越高, 开挖荷载瞬态卸荷作用对围岩损伤的范围越大。
• 场的量子噪声传输到了电流噪声,输运带电粒子对量子噪 声通过透射系数产影响。散粒噪声和量子噪声属于丌同的 类型,研究球体材料表面突然变温后,温度传入的过程对 材料内部预先存在的微孔的影响。考虑其准静态过程,在 球坐标系下建立组合球模型。认为外部球壳是受均匀温度 影响的小变形热弹性材料,内部球体是球心处预先存在微 孔的大变形弹性材料。给出了微孔在丌同温度和丌同几何 尺寸下的变形情况以及内部球体的变形和应力分布情况。 结果表明,考虑大变形的影响时,组合球内部预先存在的 微孔有所增长,并且在温度传入的初期,微孔的增长对温 度较为敏感。微孔的附近会形成一个很薄的类似边界层的 薄层,应力在其中有非常剧烈的变化。
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• 它们的表现形式也完全丌同。量子噪声的台阶现象很明显, 台阶位于电子吸收和发射光子能量处。爆破开挖扰动是深 埋隧洞损伤破坏的主要因素之一。根据隧洞岩体钻爆开挖 过程,分析了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷对岩体的扰动 作用,基于LS-DYNA动力有限元程序,提出了利用施加节 点反力模拟待开挖隧洞岩体的约束作用,通过控制节点反 力的变化过程以模拟开挖荷载瞬态卸荷的方法,并利用该 方法模拟分析了隧洞岩体爆破开挖扰动,数值计算结果同 时体现了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷耦合作用对岩体的 扰动效应,表明该方法可分析爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸 荷耦合作用对岩体的扰动。
量子光学实验中常见问题及解决方法

量子光学实验中常见问题及解决方法量子光学是一门研究光与物质相互作用中的量子效应的学科,它在量子信息科学、量子计算和量子通信等领域具有重要应用。
然而,在进行量子光学实验时,常常会遇到一些问题,如噪声干扰、失真和稳定性等。
本文将介绍一些常见问题,并提供一些解决方法,以帮助研究人员克服这些困难。
一、噪声干扰噪声是光学实验中一个常见的问题。
噪声来源包括光源本身、光路中的散射、电子器件、热噪声等。
这些噪声会导致实验结果的不确定性,干扰物理量的准确测量。
为了减小噪声干扰,我们可以采取以下几个方法:1. 选择合适的光源:选择低噪声的光源对于减小噪声干扰非常重要。
具有低噪声特性的光源能产生稳定、相干度较高的光束。
2. 使用隔离设备:通过使用隔离器件,可以减少环境中的振动和声音对实验的干扰。
隔离设备能有效避免外界震动和声音的传输。
3. 降低系统温度:在量子光学实验中,降低系统温度可以减少热噪声的产生。
采用低温制冷设备或者置于真空环境中进行实验,可以有效减少热噪声。
二、失真问题失真是指在信号传输过程中,信号的形状和特性发生变化,不再与原始信号一致。
在量子光学实验中,失真问题会对实验结果产生严重的影响。
以下是一些解决失真问题的方法:1. 优化光路:通过合理设计光路,使光束在传输过程中尽量保持稳定。
避免光线的散射、干扰和衰减,以减小信号的失真。
2. 使用补偿器件:在光路中加入补偿器件,可以对传输信号进行补偿,减小信号的失真和误差。
例如,在光纤传输中使用光纤光栅和光纤补偿器等装置。
3. 优化信号处理算法:采用合适的信号处理算法来分析和处理实验数据,能够正确恢复原始信号,并减小失真的影响。
例如,通过数学模型对实验数据进行滤波和去噪等处理。
三、稳定性问题稳定性是量子光学实验中的关键问题之一。
在实验中,光源的稳定性、光路的稳定性、系统温度的稳定性等都会对实验结果产生影响。
以下是一些处理稳定性问题的方法:1. 确保实验环境的稳定:提高实验的稳定性首先要从实验环境入手。
量子力学中的量子涨落和测量噪声

量子力学中的量子涨落和测量噪声量子力学是描述微观世界的物理学理论,它的出现彻底改变了我们对物质和能量的认识。
在量子力学中,有两个重要的概念:量子涨落和测量噪声。
本文将深入探讨这两个概念在量子力学中的意义和应用。
首先,让我们来了解一下量子涨落。
在经典物理学中,我们通常认为物理量的测量结果是确定的,即使存在误差,也可以通过提高测量精度来减小误差。
然而,在量子力学中,情况却完全不同。
根据海森堡不确定性原理,对于某个物理量的测量,我们无法同时确定其精确的数值和精确的动量。
这意味着,在量子力学中,物理量的测量结果是具有一定不确定性的。
量子涨落是指在量子系统中,由于量子力学的不确定性原理,物理量的测量结果会出现随机的波动。
这种波动不是由于测量误差引起的,而是系统本身的固有属性。
量子涨落的存在对于我们理解和研究微观世界的物理现象具有重要意义。
例如,在原子物理学中,我们可以通过测量原子的能级跃迁来研究原子的性质。
然而,由于量子涨落的存在,即使在相同的实验条件下,我们对于同一原子的能级跃迁测量结果也会有一定的差异。
这种差异不是由于实验误差引起的,而是量子涨落造成的。
量子涨落不仅仅是一种固有的波动现象,它还与量子力学的基本原理密切相关。
量子力学中的波函数描述了量子系统的状态,而波函数的演化是由薛定谔方程决定的。
然而,在实际测量中,我们无法直接观测到波函数,而是通过测量物理量来间接推断出波函数的信息。
由于量子涨落的存在,我们无法通过单次测量来完全确定波函数的状态。
相反,我们只能通过多次测量的统计结果来获得波函数的概率分布。
这就是为什么在量子力学中,我们常常使用概率的概念来描述物理现象的原因之一。
除了量子涨落,测量噪声也是量子力学中一个重要的概念。
在实际测量中,由于各种外界因素的干扰,测量结果往往会受到一定程度的扰动。
这种扰动被称为测量噪声。
在经典物理学中,我们可以通过提高测量精度来减小测量噪声。
然而,在量子力学中,由于量子涨落的存在,测量噪声是不可避免的。
量子光学实验中常见问题与解决方法

量子光学实验中常见问题与解决方法量子光学是研究光与物质相互作用的领域,它对于理解光的量子性质以及光与原子、分子、固体等物质之间的相互作用至关重要。
在进行量子光学实验时,常常会遇到一些问题,本文将介绍一些常见问题,并提供相应的解决方法。
1. 实验中的相干性问题相干性是描述光的波动性质的重要参数,而在量子光学中,保证实验中光的相干性是十分关键的。
在实验中,常会出现由于光源不稳定或者光路中存在散射等原因导致的相干性下降的问题。
针对这个问题,可以采取以下措施来解决:- 使用较高质量的光源,例如激光器,可以提高光的相干性。
- 定期校准光路中的所有光学元件,确保它们的透过率和反射率在合理范围内。
- 避免光路中的散射现象,例如在光路中添加滤波器或使用适当的光路调整方法,如傅里叶变换光学。
2. 实验中的光-物质相互作用问题在量子光学实验中,研究光与物质之间的相互作用是重要的研究内容。
然而,一些常见的问题可能会影响到光与物质之间的相互作用,包括:- 光源的频率不精确:在实验中,确保光源的频率与所需相互作用的物质的特征频率相匹配是非常重要的。
如果光源频率不准确,可以通过使用频率可调的激光器或者频率锁定技术来解决这个问题。
- 物质的低散射率:一些物质的散射率非常低,这可能会导致光与物质之间的相互作用效果不明显。
解决这个问题的方法之一是增加物质的浓度或者使用增强散射效应的方法,如共振增强等。
3. 实验中的噪声问题噪声是量子光学实验过程中常见的干扰源,它可能来自于光源本身、检测器的非线性响应、环境干扰等。
在实验中解决噪声问题需要以下策略:- 选择噪声较低的光源,如连续波激光器或低噪声的脉冲激光器。
- 使用高灵敏度的检测器来提高信号与噪声的比值。
- 组织实验室环境,采取隔离措施,减少外界的干扰。
- 对实验数据进行合适的信号处理和滤波,以去除噪声干扰。
4. 实验中的量子纠缠问题量子纠缠是量子光学实验中研究的重要现象,但在实验中实现和保持量子纠缠是一个具有挑战性的任务。
量子噪声对大气激光通信系统极限通信距离的影响

器 的功率 为 P , 射 天 线 的效 率 为 7 , 么 发 射 发 7那
“ ” 时从 发射 天线 出射 的光功 率 P 1码 可表 示 为
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因 为选择 了二元单 极 性码 , 以正 常 情况 下 发 所 射 “ ” 时 的光 功 率 为“ ” 假 设 发 射“ ” 时激 光 0码 0, 1码
的有效传 输距 离 , 因此必 须对 系统 的 各参 数 进 行 合
由于大气 激 光 通 信 涉及 的 大 气 信 道 是 不 稳 定 的 随参信道 , 因此 在通 信 过 程 中大 气 湍 流 、 线 振 天 动 等许多 因 素 会 造成 系统 的误 码 , 而 严 重 影 从 响通 信系统 的稳 定性 和可 靠性 . 目前 这 些 因 素 可 以
通过 A T和 多天 线 发 射技 术 来 有效 的克 服 而 P 圳.
摘要 : 量子噪声 是通 信系统中的基本噪声 , 它的存 在制约 了通信 的有 效距 离. 过推导给 出了仅考 虑量 通
子噪声引起的误码率公式 , 并且 提出了大气激光通信极 限通信距 离的概念. 通过数值仿真 , 分析了激光器 发
射功率 、 发射孔径半径 以及接 收孑 径半径和极限通信距离 之间 的关系 , 以此 提 出了一些设 计大气 激光 通 L 并 信 系统时相应的解决 途径. 关键词 : 大气激光通信 ;极限通信距离 ;量子噪声 ; 码率 误
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量子噪声(CR 图像颗粒)
量子噪声在CR图像上表现为颗粒。
曝光参数和散射是引起量子噪声的主要原因。
胶片和CR接收器受量子噪声的影响有着明显的区别。
采用胶片技术的时候,噪声水平取决于增感屏的设计参数和胶片(的感光速度)。
当采用胶片接收器的时候,曝光参数必须与接收器的敏感度相匹配,不然图像就会出现弱曝光或者过曝光现象。
在此种情况下,只有改变接收器才能改变噪声水平,通常采用的方法是更换不同感光速度的胶片。
CR接收器不同于胶片接收器,它没有一个固定的灵敏度。
CR的可贵特性就是它具有宽泛的动态曝光范围。
也就是说在保证图片良好的对比度的同时,使用的曝光参数范围较宽。
这点不同于传统的胶片,当拍摄条件稍有偏差就会导致过曝光或弱曝光。
这种宽泛的曝光参数范围有很多优势,与胶片相比图像不会因为曝光参数偏差导致对比度的损失。
另外全部动态采集的能力(宽泛的灰度范围)使得对于那些密度变化范围较大的部位比如腰椎和胸部信息更加丰富以便诊断。
当全部的动态范围都被采集后,便采用数字处理方式提高和优化对比度。
这就是CR成像的通常过程。
量子噪声过大是CR的一个潜在因素,因为在采用了不适当的曝光参数和高的散射的情况下,图像的对比度看起来好像可以得到满足,但是会使得图像的颗粒看起来比较粗糙。
这种情况将在下面的腰椎/盆骨图片的中得到解释。
在CR的使用中,非常重要的一点就是使用正确的曝光参数同时要瞄准拍摄部位(使得射线尽可能平行准直的照射的拍摄部位,以减小散射。
)特别对于腰椎片,在拍摄的时候在腰椎后面(注意不是下面)放一块铅板会提高图像质量。
最佳曝光参数是指在获得可接受的图像噪声水平的同时不会对病人进行过度的曝光,不论是来自主光束还是散射。
量子噪声范例
例1(弱曝光):300MA, 3/10秒,80KV.
注:右侧图像量子噪声(颗粒)的减小是因为(射线)进行了准直和采用了铅板(红色箭头所指的部分)。
注:右侧图像量子噪声(颗粒)的减小是因为(射线)进行了准直和采用了铅板(红色箭头所指的部分)。
注:右侧图像量子噪声(颗粒)的减小是因为(射线)进行了准直和采用了铅板(红色箭头所指的部分)。
以上图片的拍摄采用的是模拟人体,采用有机玻璃和骨质材料制造。
拍摄于iCRco 质量控制部。