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[发明专利]噪声环境下量子通信的拓扑SEMION纠错方法-CN202210227998.3有效
发明人：王淑梅;曹倩;马鸿洋;田艳兵;邱田会;王浩文;赵文琳 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-03-08 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： H04L1/00 文献下载
摘要：本发明涉及量子通信技术领域，具体地说，涉及噪声环境下量子通信的拓扑SEMION纠错方法。包括如下步骤：对量子信息进行初始化处理；对量子信息进行传输；采用SEMION对量子信息进行修正；对量子信息进行解码和修正；对量子信息的安全性进行分析。本发明设计中，SEMION是一种全量子纠错的稳定性的纠错码，不需要额外的设施，只需要基本和制备量子态的设备；可以修正量子信息在信道传输中因噪声或其他因素影响而导致的错误，使得通信双方正常保密传输，保证量子信息的安全通信；通过拓扑量子纠错码本身独特的性质，对噪声和误差具有鲁棒性，可以保证局部的错误不影响全局自由度，满足量子信息传输的要求，且该方法的实验模拟较为简单，易于在实际系统中实现。
噪声环境量子通信拓扑 semion 纠错方法

[发明专利]一种基于标志桥容错的变体置信传播解码方法-CN202211444285.9在审
发明人：陈钊;慕晓毅;包容沂;王伟杰;邱田会 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06N10/70 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于标志桥容错的变体置信传播解码方法，包括对量子比特进行映射：选择拓扑结构，并对量子比特进行映射转换；设计稳定器测量电路：引入标志和桥接量子位，设计低开销的容错电路；对校正子信息进行解码：使用带有附加记忆效果的置信传播变体算法设计循环神经网络解码器进行解码确定错误信息；对量子进行纠错校正：使用解码后的信息来还原量子位信息。本发明大大增加了量子位的连接性，降低了量子比特开销，最大限度的利用现有量子资源；用更少的辅助量子位实现测量电路，解决了容错中量子比特稀缺的问题；提高了解码精度，满足容错对纠错速度和出错概率的要求。
一种基于标志容错变体置信传播解码方法

[发明专利]基于量子长短期记忆网络与混沌系统的量子图像加密方法-CN202211444288.2在审
发明人： 邱田会;王伟杰;曲英杰;陈钊;马鸿洋 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H04L9/08 文献下载
摘要：本发明公开了基于量子长短期记忆网络与混沌系统的量子图像加密方法，包括以下步骤，S1采用量子长短期记忆网络对超混沌Lorenz系统产生的混沌序列进行改进；S2通过改进后的混沌序列控制三级径向扩散将量子图像的灰度值进行改变；S3通过改进后的混沌序列控制量子Arnold变换对量子图像的位置进行打乱。本发明首次将量子长短期记忆网络与混沌系统结合用于量子图像加密，借由量子力学自身的特性，包括纠缠和叠加以及混沌序列的非周期性和不可预测性不仅提高了加密的安全性，将二者相结合可以更好地破坏相邻像素之间的强相关性，同时也使得密钥简洁，解密流程简单，极大的降低了解密所需的技术含量与时间，有效的保证图像信息的安全性。
基于量子长短记忆网络混沌系统图像加密方法

[发明专利]一种基于多粒子的量子随机行走纠错方法-CN202211376680.8在审
发明人：马鸿洋;曲英杰;慕晓毅;于翼铭;邱田会 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G06N10/70 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多粒子的量子随机行走纠错方法，涉及量子信息安全传输技术领域，主要包括提出多粒子量子随机行走纠错算法的模型、根据局部欧几里得代数的生成元构造模型、构建量子态交换门以及在模型上量子纠错码与量子随机行走置换。本发明只要在基础设备增加产生量子态的设备；通过将量子位的状态由模型中交换门间纠错码与量子随机行走的置换，增加了量子位信息的可处理性，保证了信息的完整性，加快了量子计算的速度；利用量子纠错码的拓扑性，以及引入神经网络解码器，提高了量子纠错的成功率，保证了信息传输的准确性并且减少了通信过程中的开销。
一种基于粒子量子随机行走纠错方法

[发明专利]一种基于量子哈尔小波变换的量子图像水印嵌入方法-CN202211381947.2在审
发明人：马鸿洋;于翼铭;高洁;曲英杰;邱田会 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G06T1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于量子哈尔小波变换的量子图像水印嵌入方法，涉及量子图像处理技术领域，具体包括对量子图像进行初始化、对图像进行处理变换、嵌入水印信息、还原图像信息、量子水印信息提取步骤。本发明设计只要在基础设备增加产生量子态的设备；通过分解载体图像，将水印信息嵌入分解后图像的对角线子带的颜色信息的最小有效位中，使得水印的嵌入效果好，具有较强的鲁棒性和不易察觉性，使水印嵌入而不破坏原图像，载体图像的保真度可以得到保证；利用最低有效位嵌入法来嵌入水印信息，以实现量子图像的版权保护；其整体方案较为简单，易于在实际量子计算机中实现。
一种基于量子哈尔小波变换图像水印嵌入方法

[发明专利]一种融合量子漫步和改进AES的图像加密方法-CN202210238968.2在审
发明人：马鸿洋;刘广哲;范兴奎;邱田会;田艳兵;李伟;宋佳宝 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-03-07 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： H04L9/08 文献下载
摘要：本发明涉及加密算法技术领域，具体地说，涉及一种融合量子漫步和改进AES的图像加密方法，包括如下步骤：通过交替量子随机漫步生成概率密度分布矩阵P；对明文图像进行初次加密；对初次加密后的密文进行二次加密；对最终密文进行解密。本发明设计可以提高经典计算问题的效率；可以由初始参数的不可回溯性和无穷可能性来保证伪随机数的安全性；不仅提高了密钥抵御攻击的能力，也改善了算法的雪崩性能，为图像信息的安全提供了保障；其密钥更灵活，混合加密算法的安全性以及抵抗攻击的能力更高；其密文图像(R,G,B)通道直方图分布均匀，加密效果显著，抵抗差分攻击的能力高；与其他图像加密协议对比较为简单，操作简易，易于在实际系统中实现。
一种融合量子漫步改进 aes 图像加密方法

[发明专利]一种结合Q神经网络的量子颜色码的投影解码方法-CN202210228001.6在审
发明人：王淑梅;丁立;田艳兵;王浩文;邱田会;马鸿洋 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-03-08 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G06N3/063 文献下载
摘要：本发明涉及机器学习技术领域，具体地说，涉及一种结合Q神经网络的量子颜色码的投影解码方法。包括对颜色码进行初始化处理、对神经网络解码器进行训练、采用量子拓扑编码对颜色码进行解码等步骤。本发明设计使用机器学习训练的颜色码解码器预测速度很快，解决了传统的颜色码解码算法速度慢、准确度低的问题；使用投影的方法将颜色码映射到表面码，解码时充分利用表面码的平移不变性，大大简化了状态空间表示，避免受到缺陷数量的影响，更好的与深度神经网络DQN相结合；在面对多种噪声模型时可以依靠机器学习快速调整网络结构，适应多种噪声模型；其解码方案流程较为简单，能满足各种场合的对颜色码的解码需求，可以快速的构建一套合适的解码器。
一种结合神经网络量子颜色投影解码方法

[发明专利]基于拓扑量子纠错码的错误信息传输校正方法-CN202210228809.4在审
发明人：王淑梅;薛韵佳;田艳兵;马鸿洋;邱田会;王浩文 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-03-08 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G06N10/70 文献下载
摘要：本发明涉及量子计算机技术领域，具体地说，涉及基于拓扑量子纠错码的错误信息传输校正方法。包括对量子信息进行初始化处理、对量子信息传输的错误进行检测、对量子信息传输的错误进行校正、对量子信息传输的信息进行解码等步骤。本发明设计易于检测及校正错误信息，提高信息的安全性；只要增加产生量子态的设备，使用稳定器可以对码的对称性、错误检测测量和校正进行分析；奇偶校验测量不会揭示编码的量子比特的任何信息，使量子比特编码状态保持不变；在对抗网络中使用双层卷积神经网络模型，可以找到效果最佳的纠错链，提高错误校正效果，保证信息通信的正确性；其整体方案较为简单，所需条件和设备简易，易于在实际应用中实现。
基于拓扑量子纠错码错误信息传输校正方法

[发明专利]基于匿名纠缠分布的量子对话方法及系统-CN201910994917.0有效
发明人：刘芬;邱田会;徐鹏翱;贺振兴;马鸿洋 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2020-10-30 - 主分类号： H04B10/70 文献下载
摘要：本发明公开了基于匿名纠缠分布的量子对话方法及系统，包括：协议准备步骤：使用ε‑匿名在发送方与接收方之间创建EPR对；数据准备步骤：Bob端准备有2M位秘密消息，Alice端准备有2N位秘密信息，Bob端首先产生与秘密信息相匹配的纠缠对，存储在状态中；匿名传输数据步骤：Bob端通过在状态上进行编码，运行ε‑匿名纠缠分布协议，并利用第三方Carol端完成与Alice端的数据传输；数据检验或解码步骤：Bob端对两个量子位进行Bell测量，匿名Alice告诉Carol端是在MM或CM中的运行，Carol端再匿名告诉Bob端这是在MM或CM中的运行。本公开隐藏通信实体的身份信息，使攻击者无法通过搭线窃听和流量分析数据报头来得到用户的真实身份，或对用户通信进行跟踪。
基于匿名纠缠分布量子对话方法系统

[发明专利]一种量子保密查询方法及系统-CN201911083951.9在审
发明人：徐鹏翱;马鸿洋;贺振兴;邱田会;郭帅 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2019-11-07 - 公布日： 2020-02-25 - 主分类号： H04L9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种量子保密查询方法及系统，所述方法包括：用户初始化一个量子比特对序列，将所述量子比特对序列通过量子信道传输至数据库持有者；数据库持有者接收所述量子比特对序列，从中选择部分量子比特对作为检测对，采用随机选取的测量基进行测量；根据测量结果判断是否存在欺骗行为或存在外部窃听者，若存在，终止协议；若不存在，基于测量结果生成二进制字符串；用户基于初始化的量子比特对序列和所述二进制字符串，推断未知密钥，基于密钥对数据库进行保密查询。本发明能够在噪声情况下保证保密查询的可靠性。
一种量子保密查询方法系统

[发明专利]一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法及系统-CN201911101517.9在审
发明人：贺振兴;马鸿洋;徐鹏翱;范兴奎;郭帅;邱田会 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2019-11-12 - 公布日： 2020-01-31 - 主分类号： H04L9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法及系统，所述方法包括：动态量子网络系统初始化，当网络中节点趋于稳定时，系统生成系统公钥，基于各节点的标识信息生成各节点的私钥；每个节点均公开一个量子态，对于动态量子网络中的任一节点，基于接收到的其他节点的量子态构建量子态矩阵，根据量子态矩阵、系统公钥和该节点的私钥生成会话密钥；监测量子动态网络的节点变化，当存在一个或多个节点退出或加入网络时，对于动态量子网络中的任一节点，基于当前会话密钥更新该节点的私钥，进而更新会话密钥。本发明能够在量子网络中发生节点变化时会实时更新会话密钥，防止窃听者获得量子网络正确信息，保障了网络信息安全。
量子网络量子态会话密钥矩阵会话密钥更新节点变化系统公钥私钥网络信息安全系统初始化标识信息动态网络加入网络实时更新私钥生成系统生成正确信息构建量子监测退出更新应用网络

[发明专利]基于量子信息压缩在噪声情况下的保密通信方法及系统-CN201910995984.4在审
发明人：张鑫;邱田会;刘芬;徐鹏翱;马鸿洋;范兴奎 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2019-12-20 - 主分类号： H04L9/08 文献下载
摘要：本发明公开了基于量子信息压缩在噪声情况下的保密通信方法及系统，包括：利用量子信息压缩方法对量子信息进行压缩，在传输信道安全检测信息的同时也传输压缩后的有效信息，并记录压缩位置；将信道检测信息与有效信息进行组合传输给Bob，等待Bob返回信道确认帧ACK；传输相应的解压缩内容，进行有效信息的解码工作。将传统量子保密通信协议进行改进，将原先的两步通信改为一步传输，在传输信道安全检测信息的同时也传输压缩后的有效信息，节省一半的传输时间。这两类操作可以将信息传输效率提升到新的高度，是具有实际意义的。
有效信息传输压缩量子信息安全检测传输信道量子保密通信信息传输效率解码保密通信返回信道信道检测压缩位置组合传输解压缩类操作确认帧噪声记录通信改进

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