杨光 作品数:86 被引量:161 H指数:10 供职机构: 西安邮电大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 陕西省自然科学基金 陕西省教育厅科研计划项目 更多>> 相关领域: 电子电信 理学 机械工程 天文地球 更多>>
一种量子网络并行多跳受控隐形传态方法 本发明关于一种量子网络并行多跳受控隐形传态方法,该方法包括以下步骤:构建包括第一通信方、第二通信方以及控制方的量子网络;在所述量子网络的传输路径中引入若干个量子中继节点,由所述控制方进行GHZ态量子纠缠分发;将所述量子中... 杨光 晋博琛 聂敏 黄博洋 苏和煜 张政基于软件定义量子通信的自由空间量子通信信道参数自适应调整策略 被引量:7 2019年 自由空间量子通信会受到雾霾、沙尘、降雨等自然环境的干扰.为提升环境干扰下量子通信的性能,本文提出了基于软件定义量子通信(software defined quantum communication,SDQC)的自由空间量子通信信道参数自适应调整策略.该策略通过对环境状态实时监测,根据预置在应用层的程序,对量子初始状态及单量子态存在时间等相关参数进行自适应调整,提高自然环境背景干扰下自由空间量子通信系统的保真度.仿真结果表明,在退极化、自发幅度衰变及相位阻尼三种噪声信道参数取值不同时,SDQC系统参数的最佳取值也不同.系统根据环境变化及业务需求,自适应地选择量子初始状态及单量子态存在时间,使量子保真度在通信过程中始终保持在峰值,有效提升了量子通信系统的适应能力及综合免疫力. 卫容宇 聂敏 杨光 杨光 孙爱晶 裴昌幸关键词:量子态 保真度 降雪对地表附近自由空间量子信道的影响及参数仿真 被引量:7 2021年 量子通信具有覆盖面广、安全保密的优势,是当前通信领域国内外的研究热点.在自由空间量子通信过程中,光量子信号需要在地表上空一定高度进行传输,因此各种环境因素,例如降雪、沙尘暴、降雨、雾霾、浮尘等,不可避免地会影响量子通信性能.然而,迄今为止,降雪对地表附近自由空间量子信道影响的研究尚未展开.为此,根据降雪的强度,将降雪分为小雪(S1)、中雪(S2)、大雪(S3)和暴雪(S4)四个等级.由于空中正在飘落雪花对光量子信号具有能量吸收作用,称为消光效应,不同强度的降雪,其消光效应对自由空间光量子信号的影响不同.本文首先建立了不同等级降雪对光量子信号消光效应的数学模型;然后建立了因降雪导致的自由空间消光衰减定量关系,信道极限生存函数、不同降雪强度下的信道容量和量子误码率等性能参数受降雪影响的变化情况;最后建立了降雪强度、传输距离与链路衰减、幅值阻尼信道容量、信道生存函数以及信道误码率的数学模型.仿真结果表明,当降雪强度为2.1 mm/d(S1),传输距离为2.2 km时,通信链路衰减为0.0362,信道容量为0.7745,信道生存函数为0.2329,信道误码率为0.0105.当降雪强度为3.8 mm/d(S2)。传输距离为3.5 km时,通信链路衰减为0.1326,信道容量为0.4922,信道生存函数为0.2099,信道误码率为0.019.由此可见,降雪对量子通信性能有不同程度的影响.所以在实际应用中应根据降雪强度大小,自适应调节量子通信相关参数,提高量子通信的可靠性. 聂敏 王超旭 杨光 杨光 孙爱晶 裴昌幸关键词:量子通信 消光系数 生存函数 一种基于量子遗传算法的多属性量子卫星切换策略 本公开实施例是关于一种基于量子遗传算法的多属性量子卫星切换策略,根据量子卫星粒子之间的信道误码率、时延的倒数以及信道建立速率三个属性进行综合加权建立适应度函数;根据适应度函数利用量子遗传算法的多属性量子卫星切换策略,综合... 康妍 聂敏 杨光基于纠缠交换的树形量子局域网传输模型 被引量:1 2018年 本文提出了一种基于纠缠交换的量子局域网络传输模型,结合传统通信网络的树形局域网模型,使用经典通信协议,并根据以太网IEEE802.3一般帧格式设置一种帧格式用来承载建立量子信道的控制信息。用户间依靠该局域网模型通过纠缠交换协议以及经典信道辅助传递控制信息来控制用户间量子信道的建立与释放,实现端到端量子信息的传输。对该网络的吞吐率进行分析表明,当节点时延为1μs,将传输过程中理想条件下的概率PSW、Pbel、Ptes设为0.8,则吞吐率随着网络中纠缠粒子生成概率Pbor增加而显著增加,最大为550kb/s;将传输过程中理想条件下的概率Pbor、Pbel、Ptes设为0.8,吞吐率也随着网络中纠缠交换成功概率PSW的增加而增加,最大为450kb/s;同时当节点时延每增加1μs,相同条件下的网络吞吐率将下降50%。因此,在将来量子局域网设置中应尽量提升纠缠交换过程的成功率,同时优化信道,降低经典信道的时延以提高量子局域网中的的系统吞吐率。 聂敏 雷鹏 杨光 杨光 孙爱晶 裴昌幸关键词:纠缠交换 局域网 基于MDP模型决策安全策略的软件定义量子保密网络 被引量:1 2020年 为了提升量子保密网络对数据流量的适应匹配能力以及提升网络服务质量(QoS)和用户体验,提出基于马尔科夫决策过程(MDP)安全策略的软件定义量子保密网络(SDQSN)。SDQSN可根据网络流量变化自适应地选择不同的量子密钥管理策略,通过对量子链路的实时监测,基于MDP计算网络收益,决策系统的安全策略,让系统在量子加密和经典加密的安全策略间进行灵活切换,在维护网络安全的同时保证网络的QoS收益。仿真结果表明:SDQSN比传统量子保密网络更具灵活性和动态可调性,能够有效保证网络的全局收益,提升用户体验。 聂敏 谢珲 杨光 杨光关键词:服务质量 降雨背景下诱骗态协议最优平均光子数的变色龙自适应策略 被引量:10 2016年 为了应对降雨给采用诱骗态协议的量子通信系统带来的突发性干扰,根据降雨分布模型和退极化信道的特性,本文提出了基于变色龙算法的每脉冲最优平均光子数自适应策略;建立了降雨强度、链路距离与最优平均光子数之间的自适应关系;并对采用变色龙算法前后,系统的性能参数进行了比较.仿真结果表明,当降雨强度J为30 mm/24 h、链路距离L为30 km时,通过采用变色龙算法,系统的安全密钥生成率由2×10^(-4)提高到3.5×10^(-4);当J为60 mm/24 h,L为20 km时,系统的信道生存函数值由0.52提高到0.63;当要求生存函数不低于0.5时,系统能够应对的最大雨强由62 mm/24 h提高到74 mm/24 h.因此,根据降雨强度和链路距离,通过变色龙算法自适应地调整系统发送端信号脉冲所含的平均光子数,可以提高量子通信系统在降雨背景下的有效性和可靠性. 聂敏 王允 杨光 张美玲 裴昌幸关键词:降雨 平均光子数 基于两端纠缠交换的量子卫星网络路由协议仿真 被引量:5 2021年 为解决全球范围内任意两个用户进行量子通信的路径选择问题,根据蒲公英球形量子卫星网络的结构特性,提出了一种两端纠缠交换的量子路由方案。该方案同时从源节点和目的节点向中间节点建立纠缠,并通过无线信道传送Bell测量结果,从而完成量子态信息从源节点到目的节点的传输过程。仿真结果表明:随着交换卫星数目的增多,两端纠缠交换路由方案可以有效节约量子态信息的传输时间;随着交换卫星节点的增加,采用两端纠缠交换路由方案的量子信道建立速率与逐跳纠缠交换方案的量子信道建立速率相比具有显著优势,其路由传输开销小于逐跳纠缠交换方案。由此可见,两端纠缠交换量子路由方案具有信息传输时间短、量子信道建立速率高、无线传输开销小等优势。 聂敏 郭建伟 卫容宇 杨光 杨光 孙爱晶 裴昌幸关键词:路由发现 区域查询 近地面大气湍流对自由空间量子通信性能的影响 被引量:8 2016年 为了研究近地面大气湍流对自由空间量子通信的影响,基于近地面大气湍流的Tunick模型,得到湍流气象参数与量子信道纠缠度之间的关系,针对量子退极化信道和幅值阻尼信道,建立湍流气象参数与信道容量之间的方程,分析湍流对量子信道利用率的影响,并进行性能仿真.结果表明:当压强为100kPa,风速为2m/s,温度为25℃,相对湿度分别为0.2和0.6时,量子信道的纠缠度分别为0.27和0.18,退极化信道容量分别为0.951 6和0.946 5,幅值阻尼信道容量分别为0.439 0和0.422 7,量子信道利用率分别为0.42和0.37.量子通信信道的各种参数与近地面大气湍流的气象参数有紧密联系,根据近地面大气湍流的气象参数,自适应调整量子通信系统的各项参数,可以提高量子通信的可靠性. 聂敏 高锟 杨光 张美玲 裴昌幸关键词:量子通信 大气湍流 纠缠度 信道容量 利用率 多用户量子信息传输与编码理论研究 聂敏 刘原华 杨光 张美玲 刘晓慧 刘 该项目属于信息科学与系统科学基础学科与量子力学的交叉领域的基础理论与应用研究。
量子通信是量子力学与现代通信理论相结合的交叉学科,具有安全保密、超大容量的优势,是该领域的研究热点和前沿。任何通信网络都需要信令系统的支持...关键词: