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我校王琴教授团队在人工智能与量子密码系统结合研究方向取得重要突破
我校量子信息技术研究所王琴教授团队在量子密码领域取得新突破，该团队首次提出将人工智能领域的长短期记忆神经网络(LSTM)应用到量子密码控制系统之中, 实现了对量子密码系统的主动反馈与控制, 在不引入任何额外硬件和辅助稳定设备的条件下，将系统传输效率提升接近百分之二十。该成果近期发表在美国物理学会权威学术期刊《PhysicalReview Applied》上。
量子密码作为量子信息技术领域发展最为成熟的技术，正逐渐从实验室阶段走向商用化，有望在未来大规模网络加密通信中发挥重要作用，因而得到学术界和工业界的广泛关注。自第一个BB84协议提出以来，量子密码无论是在理论上还是在实验上均取得了巨大进展。现有量子密码系统包括相位、偏振、时间-能量编码等编码方式，其中相位编码方式应用最为广泛。该类系统在运行过程中不可避免地存在相位漂移问题，因而需要不断对发送端和接收端的相位进行实时校准。目前主流系统通过采用扫描+传输的方法来解决。该方法虽然可以实现相位补偿，但会导致量子密码系统传输效率降低。针对该缺点，我校王琴教授团队首次提出将人工智能与量子密码控制系统相结合，利用LSTM网络主动预测系统相位漂移大小，进而实现主动反馈与控制；同时通过固定时间间隔对网络细胞状态进行更新，使量子密码系统始终保持稳定的高效率运行状态。该方法在不提高系统硬件复杂度的前提下大幅提升了量子密码系统传输效率。此外值得提出，该方法的适用范围不依赖于某种协议或编码方式，原则上同样适用于其他任意量子密码协议和任意编码系统，为未来开展大规模量子通信网络应用提供新的研究思路与应用方法。
该项工作的第一作者是我校通信与信息工程学院硕士研究生刘靖阳，量子信息技术研究所的王琴教授和江苏省图像处理与图像通信重点实验室的谢世朋副教授是该工作的共同通讯作者。该工作得到了安徽问天量子科技有限公司的技术支持。此项工作受到国家重点研发计划、国家自然科学基金以及江苏省研究生科研实践创新等项目的支持。
南京邮电大学
2021-04-26
考虑风光储协调的配电网电压控制策略研究与开发
针对分布式风光发电在配电网中的高比例接入态势，源荷存在时空不匹配特性，导致功率倒送和节点过电压等问题，面向电网网架相对薄弱地区，开展考虑风光发电不确定性的储能的选址定容研究，实现不同运行方式下储能的优化配置；提出基于有功/无功电压控制分区的新型配电系统电压控制策略，实现配电网电压的分散式与集中式协同控制，满足高渗透率风光并网场景下的电能质量要求。
沈阳农业大学
2025-05-21
新型碳量子点生物成像剂
本方法以丙三醇作为溶剂及碳源快速制备大量粒径小于 10 nm 的碳量子点。这种碳量子点的荧光量子产率能够达到 30 %左右。制 备好的碳量子点,不需要任何提纯即可与成膜性较好的高聚物混合得 到荧光碳量子点薄膜。而且这种碳量子点毒性低，水溶性好，荧光量 子产率高，在细胞及活体成像方面表现出显著优势。总之，该制备方 法简单易行，材料来源广泛且廉价，产率大。所得的荧光碳量子点具 有荧光量子产率高、易成膜、低细胞毒性且耐光漂白等性质，已经作 为生物成像剂用于细胞的荧光共聚焦成像
兰州大学
2021-04-14
验证三维量子霍尔效应
要实现三维量子霍尔效应，就需要达到所谓的极端量子极限条件（Extreme Quantum Limit）。这个实验条件要求异常苛刻，如果选用常用的金属铜块作为研究对象，要施加超过3000特斯拉的磁场才能进入极端量子极限态，而这是当前的实验条件无法提供的。因此，三维量子霍尔效应方向的研究一度处于几乎停顿的状态。 为了满足这项苛刻的条件，张立源团队巧妙地选用了高品质的五碲化锆（ZrTe5）晶
南方科技大学
2021-04-14
新型碳量子点生物成像剂
以丙三醇作为溶剂及碳源快速制备大量粒径小于 10 nm 的 碳量子点。这种碳量子点的荧光量子产率能够达到 30 %左右。制备 好的碳量子点,不需要任何提纯即可与成膜性较好的高聚物混合得到 荧光碳量子点薄膜。
兰州大学
2021-01-12
基于深度学习的光伏并网系统电能质量预测及调控策略研究
本成果围绕光伏并网系统电能质量展开。基于深度学习算法，研究谐波等电能质量指标变化规律，运用特征提取技术处理时序数据，实现电能质量预测。研发基于态势感知的电能质量调控装置，总谐波补偿率不小于 90%，补偿次数 2 - 50 次。成果形式包括研究报告、调控装置示范应用，申请发明专利 3 项，发表论文 3 篇。应用场景涵盖光伏电站、配电网等，可提升电网可靠性与经济性，减少设备损耗、优化调控策略、降低弃光率，为新能源消纳提供支撑。
沈阳农业大学
2025-05-21
我校王琴教授团队在《Physical Review Applied》上发表量子数字签名最新研究成果
我校量子信息技术研究所王琴教授团队在量子密码领域取得新进展，该团队首次利用参量下转换光源实现了被动式诱骗态量子数字签名，达到了200公里的安全传输距离，创造了当前量子数字签名实验的最新记录。该成果9月19日在线发表在国际权威学术期刊《Physical Review Applied》上。
量子数字签名是量子密码学的重要应用方向之一。相比经典数字签名，量子数字签名原则上具有量子力学赋予的无条件安全性，在密码学中具有巨大的发展潜力，因而得到学术界的广泛关注。目前大多数研究团队使用的是主动式多强度诱骗态方案，可能存在着强度调制侧信道漏洞，直接影响量子数字签名系统的实际安全性。此前报道过的量子数字签名最远安全传输距离为134公里。针对目前主动式多强度诱骗态量子数字签名协议存在的缺点，我校王琴教授团队在自主研制的新型标记单光子源基础上，提出了被动式诱骗态的量子数字签名方案，从协议层面提高了安全性。随后，他们对提出的量子数字签名方案进行了原理性验证，在100公里处每7秒可签名1比特消息，兼顾了安全性和实用性。另外，该实验将量子数字签名的安全传输距离纪录刷新到了200公里，充分展示了标记单光子源在量子密码中的优势，为未来量子数字签名的实际应用打下良好基础。
该项工作的第一作者是我校通信与信息工程学院博士生张春辉，量子信息技术研究所的王琴教授和张春梅老师是该工作的共同通讯作者。该工作得到了中国科学技术大学量子信息重点实验室韩正甫、陈巍、王双、银振强，南京大学张腊宝等人提供的技术支持。此项工作受到国家重点研发计划，国家自然科学基金以及江苏省优势学科等项目支持。
南京邮电大学
2021-04-26
适用于室内外环境的大部件高精度装配自动对接移动机器人
本项目创新研发了适用于室内外环境的大部件高精度装配自动对接移动机器人，相较于传统的装配对接系统，具有承载能力大，对接精度、效率高，系统运行稳定、可重构性好等特点，可完全替代传统由人力完成大部件装配对接过程。可广泛应用于火箭舱段装配生产、飞机武器挂载等场合，对于促进航空航天工业的发展具有重要作用。
技术特征
（1）自动对接机构采用视觉伺服技术，将双目相机、激光位移传感器和力传感器等多传感器数据融合，以六自由度并联机构作为运动执行机构，实现大部件高精度自动对接，负载达到1-50T，满载移动速度≤6m/min，满载额定滚转速度≤10°/min，调姿最小分辨率达到0.01mm；
（2）运行稳定性好、环境适应能力强。移动机器人采用卫星导航与惯性导航的组合导航技术，使用4G信号进行网络差分定位，可以达到厘米级定位精度。
南京航空航天大学
2021-05-11
适用于室内外环境的大部件高精度装配自动对接移动机器人
本项目创新研发了适用于室内外环境的大部件高精度装配自动对接移动机器人，相较于传统的装配对接系统，具有承载能力大，对接精度、效率高，系统运行稳定、可重构性好等特点，可完全替代传统由人力完成大部件装配对接过程。可广泛应用于火箭舱段装配生产、飞机武器挂载等场合，对于促进航空航天工业的发展具有重要作用。技术特征（1）自动对接机构采用视觉伺服技术，将双目相机、激光位移传感器和力传感器等多传感器数据融合，以六自由度并联机构作为运动执行机构，实现大部件高精度自动对接，负载达到1-50T，满载移动速度≤6m/min，满载额定滚转速度≤10°/min，调姿最小分辨率达到0.01mm；（2）运行稳定性好、环境适应能力强。移动机器人采用卫星导航与惯性导航的组合导航技术，使用4G信号进行网络差分定位，可以达到厘米级定位精度。应用范围:大部件高精度装配自动对接移动机器人不仅应用于航空航天领域的飞机装配大部件自动装配对接、战机武器辅助挂载、火箭和航天器舱段自动装配对接等，还可广泛应用于工程机械、能源、海工装备、轨道交通等领域大型型设备总装、焊接等作业环境。对提升大型部件装配的效率，节省装配时间，节约装备生产成本，具有较高的战略价值及经济前景。项目负责人简介：楼佩煌教授，长期从事现代集成制造技术、柔性制造技术，智能装备技术，物流自动化装备技术，工业机器人技术等研究与开发工作。作为项目负责人和主要研究人员先后完成了国家“862”高科技计划项目、国家自然基金项目、部省联合重大科技攻关项目、国防预研项目30多项。图1 大部件高精度装配自动对接移动机器人样机
南京航空航天大学
2021-04-10
一种高精度的航空发动机叶片自动三维测量方法和系统
本发明公开了一种高精度的航空发动机叶片自动三维测量方法， 包括以下步骤：1)配准：将设计模型所处的设计坐标系与工件实体所 处的测量坐标系进行配准；2)路径规划：通过数据处理装置规划距离 传感器在测量过程中的运动路径，以使工件实体上的被测区域一直处 于距离传感器的测量范围内；3)自动测量：距离传感器对工件实体的 正面区域和反面区域进行采样，得到工件实体的完整表面轮廓。本发 明使用距离传感器作为测量终端，可以获得被测区域
华中科技大学
2021-04-14