探通一体功能可定义里德堡原子天线实现方法

    公开(公告)号:CN114447751B

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202111567030.7

    申请日:2021-12-20

    Inventor: 郭凯 侯文佐 张洁

    Abstract: 本发明公开一种探通一体功能可定义里德堡原子天线实现方法,利用多波长激光光场与碱金属能级的互作用制备里德堡态,通过多波长激光光场各频率组分的精确调控使得单一原子介质内存在多种响应频段不同的里德堡态,利用不同里德堡态对不同电磁频段的响应差异溯源信号源,基于微波频分复用实现电磁背景测量、雷达信号接收、无线通信接收等多种功能的复用定义。本发明利用单一原子介质、多个泵浦波长、多个工作频点实现了多种功能复用,模糊了里德堡原子天线在不同领域应用模式的界限,使用标准化集成系统实现探测、通信多种功能,有力推动了量子精密测量和新型无线通信技术的实用化进程。

    基于多方安全计算的量子加密通信方法

    公开(公告)号:CN114257314B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202010950909.9

    申请日:2020-09-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于多方安全计算的量子加密通信方法、系统及存储介质,由多个节点组成,多节点之间建立独立的量子信道互联,多节点的数据进入融合区进行数据训练的初步模型,模型参数通过加密方式发送到各个节点,节点之间通过协商交互和信息后处理同步共享量子真随机数序列,利用量子分发建立真随机数同步共享机制,将异构数据混合传输并将各节点的数据通过模型进行更新,更新后模型参数加密发送至融合区,融合区再进行参数迭代整合,重复上述步骤进行多轮迭代后直至结束。本发明通过联邦学习算法的多方安全计算保证了量子加密通信中各节点的数据的安全隐私,同时让各节点的公有数据、私有数据、不同安全等级的数据都能获得有效保护的前提下,在同一模型平台上进行训练,实现模型参数共享的同时确保加密通信的安全性。

    一种基于路径选择光路的量子真随机数生成方法和装置

    公开(公告)号:CN113949507B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202010689475.1

    申请日:2020-07-17

    Abstract: 本发明公开了一种基于路径选择光路的量子真随机数生成方法、系统及存储介质,利用单光子光源或衰减脉冲激光生成单光子序列或弱相干脉冲序列;通过50%‑50%分束器级联构建1‑2N路径选择光路;从单一端口输入的单光子将等概率从2N个端口输出;利用2N通道单光子探测器或采用时分复用系统和单台单光子探测器探测各端口响应,将单光子序列转换为随机数序列。本发明通过光学器件高品质特性和可芯片集成,可以为安全通信、机器学习、随机算法等提供全新的随机数产生的方向。

    基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法

    公开(公告)号:CN114302401B

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202111421937.2

    申请日:2021-11-26

    Abstract: 本发明公开一种基于分布式里德堡天线的无线信号识别方法,在安全关切区域周界布设基于里德堡原子的电磁频谱感知天线,借鉴微波光子学思想、利用全光通信将里德堡天线互联成量子探测阵列栅格,根据多个里德堡天线的电场测量结果反演无线信号源位置、锁定非受控无线信号对应的电子设备。本发明借鉴了微波光子学“在光域实现电信号处理”思想,以光为媒介将里德堡天线从单点位布设转换为分布式操控,在实现超高灵敏度电场信号探测的同时具备了一定的空间定位能力,能够全天候识别特定范围内非法无线信号,为防范隐私数据非法上传、阻止远程操控攻击、提升智能家居硬件安全性等提供重要解决思路。

    探测驱动的双工双向量子加密通信方法

    公开(公告)号:CN114172641B

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202010950908.4

    申请日:2020-09-11

    Abstract: 本发明公开了一种探测驱动的双工双向量子加密通信方法、系统及存储介质,由发送方和接收方执行,所述发送方和接收方分别制备并向对方发送随机分布的量子态;所述发送方和接收方探测量子态并分别生成真随机数序列;所述发送方和接收方通过经典信道协商交互生成有效量子密钥;所述发送方和接收方将量子探测生成的真随机数序列用于下一组量子态制备。本发明能够直接利用量子信号探测结果生成随机数序列,满足准备‑测量量子密钥分发协议随机数生成需求,规避了传统硬件噪声随机数生成器在捕捉放大电路热噪声、电磁场环境噪声等过程中面临的不确定性风险,有效提升量子态制备真随机水平,大幅精简了量子保密通信系统结构,为提升双工双向量子保密通信系统运行效率奠定重要基础。

    基于里德堡原子天线的跨带跳频通信方法

    公开(公告)号:CN116192270A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310460096.9

    申请日:2023-04-26

    Inventor: 郭凯 张洁

    Abstract: 本发明提出的基于里德堡原子天线的跨带跳频通信方法,利用多波长激光光场与碱金属能级的互作用制备里德堡态,通过多波长激光光场各频率组分的精确调控使得单一原子介质内存在多个里德堡态,利用不同里德堡态对不同无线通信频段的响应,监测环境背景中的干扰源、控制跳频通信系统使其在无干扰频带内跳频运行。本发明利用单一原子介质、多个泵浦波长实现宽带信号接收,极大拓展了跳频通信系统的有效工作带宽,为跳频通信系统内抗截获抗干扰能力进一步提升提供解决方案。

    基于量子磁力仪的搜救方法
    147.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116184510A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310460268.2

    申请日:2023-04-26

    Inventor: 郭凯 许波

    Abstract: 本发明提出的基于量子磁力仪的搜救方法,在被困人员在遭遇险情时启动应急求救装置、产生高频调制磁场并持续数小时以上,搜救人员将高灵敏度磁力仪搭载于升空平台上并进行平衡补偿使升空平台进动过程中产生的异常磁场信号被平衡归零,升空平台上的磁力仪接收空间环境中的磁场信号并通过高通滤波器滤除地磁信号,发现并定位异常磁场实现搜救功能。本发明充分利用了磁场测量的穿透性、量子磁力仪的高灵敏性、升空平台的高机动性和高频调制磁场信号与地磁信号的高区别性,能够作为一种重要的手段或补充手段,在丛林遇险、山地遇险、矿井事故、地震救灾等场合发挥重要作用。

    通信授时一体化的量子通信方法

    公开(公告)号:CN116170082A

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202310459948.2

    申请日:2023-04-26

    Inventor: 郭凯 曹毅宁

    Abstract: 本发明提出的通信授时一体化的量子通信方法,通信双方配备原子钟、时间间隔计数器、纠缠光源等模块,通过量子纠缠分发、单光子探测、符合测量等步骤实现量子安全时间同步,通过量子纠缠分发、单光子探测、酉变换等步骤实现量子通信,基于量子安全时间同步控制通信双方的时钟同步,基于量子通信交互通信双方的时钟信息。本发明利用单一量子纠缠分发系统实现两种不同业务功能的同步运转,从信息层面和物理层面同时实现了通信授时的一体化设计,为推进量子通信设备功能扩展、量子网络快速部署提供重要支撑。

    基于光学延迟线阵列的微波光子信号变频方法

    公开(公告)号:CN115396041A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202110563232.8

    申请日:2021-05-24

    Abstract: 本发明公开一种基于光学延迟线阵列的微波光子信号变频方法,将高速微波信号加载于光学载波生成微波光子信号,利用光学分束器将微波光子信号分离至多路并通过可调谐延迟线阵列施以不同的时间延迟,利用统一的低频采样波形对各路信号不同时序位置进行采样处理,最终将一路高速信号变频至多路低速信号。本发明能够有效解决传统电子系统在处理高速微波信号面临的“电子瓶颈”,通过时域串并转换提升微波光子信号处理能力,通过可调谐全光延迟线降低采样信号的控制难度,解决高速无线通信信号处理的瓶颈问题,最终为基于微波光子技术的高频、超高频无线通信应用提供解决方案。

    实现多功能芯片集成马赫增特干涉的方法

    公开(公告)号:CN115390333A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202110563344.3

    申请日:2021-05-24

    Abstract: 本发明提供一种多功能芯片集成马赫增特干涉仪,能够支持全光量子路径选择、Hong‑Ou‑Mandel干涉、基于非线性效应的波长转换、基于交叉相位调制或光致自由载流子的全光开关等功能。本发明基于现阶段相对成熟的芯片集成光路制备工艺,兼顾高调制速率、低插入损耗、高机械稳定性、高制备效率等优势,有望在超大规模芯片集成光电系统中得到广泛应用,为编解码一体全光通信、通信探测一体量子干涉、多自由度复用信号处理等多种应用提供坚实支撑。

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