基于双量子比特态测量的量子自适应中值滤波

为了进一步增强去噪时对图像细节的保护能力,并同时提高算法实时性,提出了基于双量子比特态测量的量子自适应中值滤波算法,该算法首先将待处理图像像素转化为量子叠加态,然后依据量子测量原理对此叠加态进行量子测量,最后将测量后的坍缩态转化为输出图像.该算法使用双量子比特态来描述单像素,拓展了单量子比特态与单像素的对应关系.双量子比特态的4个叠加基态增加了被描述像素的信息量,可以更精确地对像素进行操作.该算法根据噪声特点设计双量子比特态的概率密度公式,并根据测量坍缩态自适应地调整滤波窗口尺寸.实验证明,该算法与标准中值滤波和经典自适应中值滤波相比,具有更好的综合滤波能力,既可以有效地滤除噪声点,很好地保护图像细节,又具有很好的实时性.     

量子软件

当物理学家们为制造量子计算机的硬件而努力奋斗的时候,这些量子计算机的软件设计已经取得了很大的成功。美国新泽西州默里山光辉技术公司的一位理论物理学家,设计量子软件的洛夫·格罗弗表示:“如果今天我们有一台量子计算机的话,那么我们已有了像传统计算机一样有威力的软件,使量子计算机能够解决许多问题,并且有能力来完成更有难度的任务。”不过,量子软件的设计也并不容易。这种量子算法有超级强大的运算能力,可同时完成许多数字的相同计算,所以在量子算法中你不得不完全保持并行计算的技巧。同样,人们需要的是最后得出的答案,而不是一…     

电光对话,量子计算机举目可及

正一个由美国普林斯顿大学牵头的科研团队打造了一台能够促进硅基量子计算机实现的设备。这种量子计算机一旦建成,其性能将远远超过现在的计算机。美国普林斯顿大学的研究者打造了一台设备,使硅基量子计算机离现实更近了一步。这台设备可以让单电子将其量子信息传递给光子,光子再进一步将信息传递给其他电子,形成计算机电路。该研究在普     

量子定位系统中符合计数与到达时间差的获取

基于MATLAB图形用户界面接口（GUI）,采用软件设计方式,实现量子纠缠光信号的采集,以及对采集到的两路量子纠缠光信号的符合算法。通过对符合算法中不同的符合门宽、采集时间和延时增加步长3个重要参数的性能实验,优化和确定各参数的选值。通过对量子纠缠光符合计数与到达时间差（TDOA）的研究,完成地面数据获取与信息处理模块的设计与实现。设计并实现了时间差拟合的仿真平台。实验结果达到了期望的精度和效率的需求。      

墨子号在国际上率先实现千公里级量子纠缠分发

<正>中国科学院网站2017年6月16日报道,墨子号量子科学实验卫星在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发,并在此基础上实现了空间尺度下严格满足爱因斯坦定域性条件的量子力学非定域性检验,在空间量子物理研究方面取得重大突破,这一成果以封面论文的形式发表于Science。星地量子纠缠分发作为卫星的三大科学实验任务之一,是国际上首次在空间尺度上开展的量子纠缠分发实验。墨子号量子科学实验卫星过境时,同     

基于量子纠缠的空间信息传输系统研究

量子通信是一种无条件安全的信息传输方式. 提出了一种基于量子纠缠的空间信息系统. 该系统以平流层平台和地球同步卫星为量子中继站, 分发纠缠光子对. 利用量子纠缠在发信者与收信者之间建立通信链路, 使用量子隐形传态进行量子信息传输. 讨论了该空间信息系统的特性, 并对其信息传输性能进行了数值分析. 结果表明该系统能够安全有效地传输空间信息.      

威力强大的量子“矛”和“盾”

正未来的量子计算机与今天的超级计算机,就像大学教授与幼儿园的儿童。"天河二号"需要用100年计算的难题,它只需0.01秒。如果它能操纵1000个量子,也许就可以研究意识是怎么产生的。它是一个超级神偷,足以偷走人类赖以生存的一切。它是一张让信息"无条件"安全的网……尽管神秘、令人琢磨不透的量子力学还迷雾重重,科学家们却已经在开发利用量子世界。     

墨子号提前一年完成全部既定科学目标

<正>2017年8月10日,中国科学技术大学潘建伟、彭承志团队联合中国科学院上海技术物理研究所等单位宣布,墨子号在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态,相关研究成果发表在Nature上。这是继2017年6月实现千km级星地双向量子纠缠分发和量子力学非定域性检验后,中国科学家利用墨子号实现的空间量子物理研究另外两项重大突破。至此,墨子号     

中国科学家成功实现反事实量子通信

正相比传统的通信方式,量子通信以超高的安全性成为未来通信发展的一大方向。与我们熟知的基于纠缠原理的量子通信不同,中国科学家以一种更古怪的形式——反事实通信——实现了量子通信。这种不发送粒子传输量子态的效应也被称作量子芝诺效应。量子芝诺效应发生在不稳定的量子系统被反复测量时。中国科技大学的研究人员成功在不发送任何物理粒子的情况下     

中美科学家呼吁克服偏见加强合作

<正>2019年2月中旬,在美国首都华盛顿举办的,以"科学超越界限"为主题的美国科学促进会年会上,中国"墨子号"量子科学实验卫星团队因实现千公里级的星地双向量子纠缠分发,获颁该组织2018年度纽科姆·克利夫兰奖。该项目未来计划与意大利、俄罗斯、瑞典和南非等国     

基于FPGA的红外目标识别神经网络加速器设计

在红外目标识别领域,基于卷积神经网络的深度学习算法的识别精度已远远超过了传统模式识别算法,但神经网络的实现需要庞大的计算和存储,难以在无人机等嵌入式平台上进行部署。针对此问题,将通道级量化策略和梯度的近似优化训练引入到了低比特神经网络模型的建立中,并提出了一种可充分利用硬件计算资源的FPGA加速器,其整体平均性能为65.6GOPS。与其他相关工作的对比表明,低比特量化方法及其FPGA加速器实现,可以为嵌入式红外目标识别系统提供一种能效高、识别精度高的解决方案。     

量子力学:从原理到应用——深度解读中国首颗量子科学实验卫星

正中国首颗量子科学实验卫星"墨子"号,8月16日凌晨在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空。什么是量子卫星?这颗量子科学实验卫星是干什么用的?请听中国科学技术大学物理学博士林梅为您解读。——编者文章来源:知识分子(微信公号:The-Intellectual)·"如果能弄明白为什么会有量子纠缠,我立即死都愿意。"中国科学技术大学物理学教授潘建伟不久前在央     

一种新型多速率遥感卫星通用解调器

提出并实现了一种新型的遥感卫星通用解调器,采用了一种新型滤波器和可编程比特同步顺,使解调器大大简化,该解调器已进行试运行,接收效果良好。     

量子点在量子领域的应用展望

量子点是一种新型半导体纳米晶体,作为一种新兴的光电活性材料,可以实现光电转化,具有亮度高、斯托克位移大、吸收光谱宽、摩尔消光系数高、量子产率高、光稳定性好、荧光寿命长等特点。同时,最初量子点概念的提出和成功制备也对量子限域效应的认知提供了一定的帮助。量子点的尺寸在纳米量级范围内,尺寸限域产生了量子限域效应、宏观量子隧道效应、尺寸效应和表面效应,使其具有了独特的性能。随着对量子点的不断深入研究,其在非线形光学、磁介质、催化、医药、功能材料、生命科学和信息技术等领域的应用逐渐开拓,其在量子密钥分发、量子计量学和量子信息处理等应用领域的研究工作也逐渐提上日程。     

FX型相关处理方案及野值剔除算法

分析了甚长基线干涉测量等干涉测量技术中FX型相关处理方案存在的问题,提出了一种新的FX相关处理方案。该方案经过两次整数比特时延补偿将两站接收信号相对时延缩小到1 bit内,从而避免了相位卷绕现象的出现,同时省去了原方案中的小数比特时延补偿,接着对新方案的计算量和相关长度做了深入的分析;改进了一种野值剔除算法,使剔除过程不受相位随频率变化趋势的影响。蒙特卡洛仿真和“嫦娥二号”实测数据处理结果验证了改进的准确性和有效性。     

GATR火箭弹进入生产阶段

正埃尔比特系统公司完成了GATR半主动激光制导火箭弹的研发,现已启动订单生产阶段。埃尔比特系统公司航空部负责战略与业务拓展的负责人表示,GATR火箭弹现进行最后的资格审查,并计划在2017年后半年实现首次交付,首批火箭弹将安装在AH-64阿帕奇直升机上。GATR火箭弹由埃尔比特系统公司和ATK轨道公司联合研制。2008年,     

宽光谱可调谐纠缠光子源设计

为研制宽光谱可调谐纠缠光子源，提出利用532nm激光抽运周期极化铌酸锂（PPLN）晶体，辅以晶体周期切换和温度调谐的方法。基于PPLN晶体准相位匹配方式，完成对晶体周期、长度和温控精度等特性参数的理论研究。在此基础上计算得到晶体的周期，信号光相关光子带宽分布以及信号光温控精度曲线。研究表明，在50℃~200℃温控范围内，利用9块晶体可实现676nm~2500nm宽光谱可调谐相关光子输出。研究结果为高通量宽光谱可调谐纠缠光子源的研制奠定了基础。     

基于3D-Winograd的快速卷积算法设计及FPGA实现

近年来,卷积神经网络（CNN）已被计算机视觉任务广泛采用。由于FPGA的高性能、能效和可重新配置性,已被认为是最有前途的CNN硬件加速器,但是受FPGA计算能力、存储资源的限制,基于传统Winograd算法计算三维卷积的FPGA解决方案性能还有提升的空间。首先,研究了适用于三维运算的Winograd算法一维展开过程;然后,通过增加一次性输入特征图和卷积块的维度大小、低比特量化权重和输入数据等方法改善CNN在FPGA上的运行性能。优化思路包括使用移位代替部分除法的方法、分tile方案、二维到三维扩展及低比特量化等4个部分。相对传统的二维Winograd算法,优化算法每个卷积层的时钟周期数减少了7倍左右,相较传统滑窗卷积算法平均每个卷积层减少7倍左右。通过研究,证明了基于一维展开的3D-Winograd算法可以大大减少运算复杂度,并改善在FPGA运行CNN的性能。      

未来呼啸而来

正出版社:北京联合出版公司出品方:湛庐文化出版年:2021-01这是一部让人热血沸腾、酣畅淋漓的杰作。你是否想象过,当人工智能、机器人技术、虚拟现实、材料技术、量子计算与3D打印、区块链和全球千兆网络相互叠加时会发生什么?此刻,科技进步的速度远超任何人的想象。从现在开始的下一个10年,我们将经历比过去100年更多的技术变革,也将创造更多的财富。这本书展示了一张扣人心弦、富有洞察力的未来科技发展愿景图。     

多码率串并Viterbi译码器优化设计

为了降低Viterbi译码器的硬件复杂度,对其结构特点进行了研究.通过分析卷积码的特点,对支路度量单元进行了优化,使每次所计算的支路度量值从16个减少到4个.使用灵活快速的回溯算法实现了回溯参数可配置;用同一个硬件结构实现了对CCSDS标准中的多码率删余卷积码的译码.优化结构与传统串并结构相比,译码速度相同,硬件资源可...