1 黑龙江大学数学科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
2 黑龙江省复杂系统理论与计算重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
3 黑龙江大学密码与网络安全研究院, 黑龙江 哈尔滨 150080
半量子身份认证在保障通讯安全方面发挥着至关重要的作用。通过引入一个量子第三方对密钥进行集中管理, 提出一种新的基于Greenberger-Home-Zeilinger (GHZ) 态的半量子双方身份认证协议。首先, 对参与者的量子能力进行限制, 两个认证者都只具有半量子的能力, 协议使用更少的量子资源。其次, 协议中两个半量子参与者只需要执行简单的测量操作和异或操作。安全性分析发现, 利用该协议进行量子通信时，假冒攻击、截获重发攻击和纠缠附加攻击等攻击都无法引起合法身份信息的泄露, 表明该协议可以有效防止非法的不诚实参与者获得合法身份, 具有较好的安全性和实用性。
量子通信 半量子认证 身份认证 双方认证 GHZ态 quantum communication semi-quantum authentication identity authentication mutual authentication GHZ state
空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
量子安全直接通信不需要提前准备密钥, 直接通过量子就可以进行秘密信息传递。针对量子通信设备成本较高的问题, 基于 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 态粒子和半量子理论, 提出了一个双向三方的半量子安全直接通信 (SQSDC) 方案。该方案可以实现两个经典方和一个量子方之间的秘密通信, 且通过调整GHZ态粒子的个数，可以将经典方扩展至任意多方, 因此尤其适用于一个上级单位和多个下级单位之间的通信。方案安全性分析表明, 利用GHZ态的纠缠特性进行窃听检测, 可以有效地抵抗窃听者的截获测量重发攻击和纠缠测量攻击。在三方通信时, 该方案的通信效率达17.65%, 具有较高的通信效率。
量子通信 半量子安全直接通信 GHZ态 多方通信 quantum communication semi-quantum secure direct communication Greenberger–Horne–Zeilinger states multi-party communication
湖南师范大学信息科学与工程学院, 湖南 长沙 410081
半量子通信协议允许只具有有限量子能力的参与者进行量子通信, 与全量子通信协议相比, 减少了量子资源损耗, 节约了量子硬件成本。基于半量子模型, 以四粒子Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 态作为量子资源态, 提出了一种新型半量子私有比较协议。该协议可以在半诚实第三方的帮助下比较两个经典用户Alice和Bob的信息是否相等, 且不泄露他们的秘密信息。安全性分析表明该协议可以抵御内部攻击和外部攻击, 与现有的半量子私有比较协议相比, 经典用户所需的量子能力更少, 只需执行Z基测量和反射接收的粒子, 且具有较高的量子比特效率。此外, 通过IBM量子云平台进行了仿真实验, 验证了所提协议的正确性。
量子信息 量子密码学 半量子私有比较 四粒子GHZ态 IBM量子云平台 半诚实第三方 quantum information quantum cryptography semi-quantum private comparison four-particle GHZ state IBM quantum cloud platform semi-honest third party
北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室，北京 100015
为满足聚变用170 GHz回旋管高功率输出和高效率传输的要求，需将高阶工作模式TE25，10转换为高斯波束；针对这一技术需求，完成了170 GHz、TE25，10模式高效准光模式变换器的设计，准光模式变换器由辐射器和镜面系统组成。基于几何光学和耦合波理论，完成了Denisov型辐射器相关设计；基于矢量衍射定理和相位校正算法，设计了由一个抛物面镜面、一个准椭圆镜面及一个相位校正镜面组成的镜面系统；使用Surf3D软件对辐射器进行了优化和计算，使用三维全波仿真软件FEKO对镜面系统进行了优化和计算，主要对辐射器微扰幅值、位置分布及相位差进行了优化。所设计准光模式变换器系统的能量转换效率约为95.2%，波束在输出窗处的标量高斯含量约为97.6%，矢量高斯含量约为91.8%，达到了回旋管的应用要求。
回旋管 模式变换器 准光 Denisov型辐射器 170 GHz gyrotron mode converter quasi-optical technology Denisov launcher 170 GHz
1 黑龙江大学数学科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
2 黑龙江大学密码与网络安全研究院, 黑龙江 哈尔滨 150080
3 黑龙江大学黑龙江省复杂系统与计算重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
量子保密求和是量子安全计算的基础, 目的是在保护参与者私有信息的前提下求出参与者秘密信息的和。提出一个基于 GHZ 类态的三方量子保密求和协议, 其中只有量子中心拥有全量子能力, 其余参与者只能对接收的量子态进行反射或测量。理论分析表明, 所提出的协议可以确保正确性, 即多个参与者最后可以成功计算他们秘密的和; 同时, 该协议还可以抵抗参与者攻击和外部攻击, 即无论是外部攻击者还是内部参与者都不能获得除自己的秘密与结果之外的任何信息。最后, 进一步讨论了如何将协议的参与者由三方拓展至多方。
量子通信 量子安全多方计算 量子保密求和 量子中心 GHZ 类态 quantum communication quantum secure multiparty computation quantum secure summation quantum center GHZ-like states
1 西安电子科技大学光电工程学院，陕西 西安 710071
2 西安电子科技大学前沿交叉研究院，陕西 西安 710071
3 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室，北京 100190
报道了激光二极管（LD）直接泵浦的吉赫兹（GHz）重复频率克尔透镜锁模Yb∶KGW激光器。采用976 nm单模光纤耦合LD作为泵浦源，在基于Yb∶KGW的“蝴蝶形”结构环形腔中，实现了1 GHz重复频率的克尔透镜锁模激光输出，平均功率为90 mW，脉冲宽度为265 fs。进一步利用979.5 nm单模光纤耦合LD作为泵浦源，将锁模脉冲的平均功率提高到了151 mW，对应的脉冲宽度为249 fs、中心波长为1045 nm。
激光器 全固态激光器 GHz重复频率 克尔透镜锁模
红外与毫米波学报
2022, 41(6): 1042
Author Affiliations
Abstract
RIKEN Center for Advanced Photonics, 2-1 Hirosawa, Wako-shi, Saitama 351-0198, Japan
Ultrashort laser pulses confine material processing to the laser-irradiated area by suppressing heat diffusion, resulting in precise ablation in diverse materials. However, challenges occur when high speed material removal and higher ablation efficiencies are required. Ultrafast burst mode laser ablation has been proposed as a successful method to overcome these limitations. Following this approach, we studied the influence of combining GHz bursts in MHz bursts, known as BiBurst mode, on ablation efficiency of silicon. BiBurst mode used in this study consists of multiple bursts happening at a repetition rate of 64 MHz, each of which contains multiple pulses with a repetition rate of 5 GHz. The obtained results show differences between BiBurst mode and conventional single pulse mode laser ablation, with a remarkable increase in ablation efficiency for the BiBurst mode, which under optimal conditions can ablate a volume 4.5 times larger than the single pulse mode ablation while delivering the same total energy in the process.
BiBurst mode GHz burst laser ablation surface microfabrication International Journal of Extreme Manufacturing
2022, 4(1): 015103
光子学报
2022, 51(10): 1014006
