2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、網(wǎng)絡(luò)編碼是近年來通信領(lǐng)域的一項重大突破。網(wǎng)絡(luò)編碼的思想建立在網(wǎng)絡(luò)信息流的基礎(chǔ)之上,通過允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對來自不同鏈路的信息進行編碼組合,使其既能實現(xiàn)傳統(tǒng)路由的存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能,又能實現(xiàn)對信息的處理,這樣可以大幅度提高網(wǎng)絡(luò)性能。網(wǎng)絡(luò)編碼的初衷是為使多播傳輸達到理論上的最大傳輸容量,從而取得較路由更好的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。隨著研究的深入,網(wǎng)絡(luò)編碼的研究已拓廣到無線網(wǎng)絡(luò)、P2P內(nèi)容分發(fā)、分布式存儲、網(wǎng)絡(luò)安全等多個應(yīng)用領(lǐng)域。固定速率網(wǎng)絡(luò)編碼的性質(zhì)已經(jīng)得到廣泛的

2、研究,在流量動態(tài)變化的真實網(wǎng)絡(luò)中,具有可變速率的網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)具有重要的研究意義。
   量子通信是量子信息的核心內(nèi)容之一,它為信息的安全傳輸提供了新的方法。量子通信無論是在理論上還是實驗上都取得了大量的研究成果,有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。量子通信網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前國際上熱門的研究課題之一。當(dāng)量子通信的整體網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實現(xiàn),將網(wǎng)絡(luò)編碼理論應(yīng)用到量子通信領(lǐng)域以提高量子網(wǎng)絡(luò)的整體性能有重要的研究意義。但是,相對于經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)編碼而言,量子網(wǎng)絡(luò)編碼的研究

3、才剛剛起步。蝶形網(wǎng)絡(luò)雖然簡單,卻代表了有瓶頸信道的網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì),它的解決方案可以觸發(fā)對一般網(wǎng)絡(luò)解決方案的研究。此外,量子克隆作為量子網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的重要組成要素,將對量子網(wǎng)絡(luò)編碼的研究起到很大的推動作用。
   本論文對網(wǎng)絡(luò)編碼算法與協(xié)議設(shè)計進行了研究。內(nèi)容涉及經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)編碼和量子網(wǎng)絡(luò)編碼。具體包括三個方面:變速率線性網(wǎng)絡(luò)編碼算法的設(shè)計,蝶形網(wǎng)絡(luò)上量子網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)議的設(shè)計,量子輔助克隆協(xié)議的設(shè)計。論文對研究過程中取得的成果進行了詳細闡述

4、,其中主要創(chuàng)新工作簡要歸納如下:
   1.針對單信源無圈的經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò),分別研究了四類變速率的線性網(wǎng)絡(luò)編碼。一方面,通過簡單清晰的證明,得到如果編碼基域足夠大,變速率的線性generic、散布、廣播可以在不改變非源節(jié)點局部編碼核的情況下有效實現(xiàn)。同時,給出了同一個網(wǎng)絡(luò)中不同維數(shù)的線性generic、散布、廣播的有效實現(xiàn)算法。這些算法的優(yōu)點是在整個會話過程中每個非源節(jié)點只需要存儲一個局部編碼核,從而大大節(jié)省了存儲空間,有利于硬件

5、上的實現(xiàn)。另一方面,通過例子說明變速率線性多播在上述條件下未必能夠?qū)崿F(xiàn)。將這種研究方法應(yīng)用到有鏈路失敗情形,可以得到變速率靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)編碼的類似結(jié)論。
   針對單信源有圈的經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò),分別研究了四類變速率的卷積網(wǎng)絡(luò)編碼。得到變速率的卷積generic、散布、廣播可以在不改變非源節(jié)點局部編碼核的情況下有效實現(xiàn),而變速率卷積多播在上述條件下未必能夠?qū)崿F(xiàn)。
   2.經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)編碼能有效節(jié)省帶寬,針對有瓶頸信道的量子通信網(wǎng)絡(luò),有

6、效地利用量子網(wǎng)絡(luò)資源同樣具有重要的研究意義。利用量子特有的糾纏資源,設(shè)計了一個有效的需求傳輸協(xié)議,以實現(xiàn)在蝶形網(wǎng)絡(luò)上交叉?zhèn)魉蛢蓚€兩級量子態(tài)。詳細地講,當(dāng)僅兩個發(fā)送方之間共享兩個非最大糾纏的量子比特對,在本文提出的協(xié)議下,兩個接收方都能以一定概率保真度為1地重建初始態(tài),并且在瓶頸信道上節(jié)省了1經(jīng)典比特的通信。這意味著我們的協(xié)議比沒有使用網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)議更有效。此外,這個協(xié)議被推廣到傳輸兩個多方糾纏態(tài)的情形。
   3.研究在不增加量

7、子非局域資源的情形下,以高概率實現(xiàn)未知態(tài)完美復(fù)制的輔助克隆方案。設(shè)計了新的協(xié)議來實現(xiàn)未知兩粒子糾纏態(tài)的輔助克隆。協(xié)議包含兩個步驟:第一步需要通常的隱形傳態(tài);第二步,構(gòu)造一組新的相互正交的基向量。在制備方的幫助下,基于這組基執(zhí)行投影測量,可以產(chǎn)生初始態(tài)的完美復(fù)制。與以前的協(xié)議相比,它們在發(fā)送方處產(chǎn)生未知態(tài)和它的正交補態(tài),本文提出的協(xié)議確定性地產(chǎn)生未知態(tài)本身。另一方面,設(shè)計了另一個經(jīng)由非最大糾纏態(tài)作為量子信道的輔助克隆協(xié)議。僅未知態(tài)的完美復(fù)

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