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任意三粒子GHZ态和W态的概率隐形传态

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 291-298页

作者：王浩圳谭晓青许青山包戴鹏伟暨南大学信息科学技术学院广州510632

构造了一个全新的由两个多粒子部分纠缠态组成的用于量子隐形传态(QT)的量子信道。利用构造的量子信道,提出了两个任意三粒子GHZ态和W态的受控概率隐形传态的三方方案。发送者执行贝尔态测量和单粒子测量,控制者执行贝尔态测量,接收者... 详细信息

构造了一个全新的由两个多粒子部分纠缠态组成的用于量子隐形传态(QT)的量子信道。利用构造的量子信道,提出了两个任意三粒子GHZ态和W态的受控概率隐形传态的三方方案。发送者执行贝尔态测量和单粒子测量,控制者执行贝尔态测量,接收者引入一个辅助粒子并执行相应酉操作,可实现任意三粒子GHZ态和W态的概率隐形传送。两个QT方案的总成功概率都是8d^(2)n^(2)(其中d和n是量子信道的系数)。

关键词：贝尔态测量部分纠缠态量子隐形传态酉操作

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SM4算法S盒的高效量子电路实现

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第4期54卷 118-126页

作者：刘嘉宏谭晓青李明包戴鹏伟暨南大学信息科学技术学院广州510632

近年来,对称密码的量子实现受到了广泛关注.SM4分组密码算法是我国首个商用密码标准,在2021年成为ISO/IEC国际标准.S盒作为SM4算法中最复杂的组件,其量子电路实现对整个SM4算法的量子电路有重大影响.本文依据SM4算法S盒的代数结构,使用... 详细信息

近年来,对称密码的量子实现受到了广泛关注.SM4分组密码算法是我国首个商用密码标准,在2021年成为ISO/IEC国际标准.S盒作为SM4算法中最复杂的组件,其量子电路实现对整个SM4算法的量子电路有重大影响.本文依据SM4算法S盒的代数结构,使用塔域分解技术实现其量子电路.本文提出的SM4算法S盒的量子电路,基于NCT门集分析,需要的量子资源为20个量子比特、52个Toffoli门、196个CNOT门、13个X门,Toffoli深度为36;基于Clifford+T门集分析,需要量子资源为20个量子比特、334个T门、548个CNOT门、129个1qCliff门,T深度为108.与已有文献相比,本文提出的量子电路需要的量子资源更少.

关键词： SM4算法 S盒量子电路塔域分解

基于Sentinel-1影像追踪与迭代SVD技术提取格陵兰Petermann冰川流速时序

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遥感学报 2024年第6期28卷 1453-1464页

作者：鞠琦李刚李超越冯小蔓陈晓杨治斌陈卓奇中山大学测绘科学与技术学院/南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

格陵兰冰盖流速监测对定量估算冰盖物质损失以及研究冰盖对全球变暖的响应具有重要意义。利用SAR影像强度信息进行偏移量追踪是目前冰川流速监测的主要方法。冰川表面散射特性的变化会导致SAR影像强度信息发生改变,导致影像匹配失相关,... 详细信息

格陵兰冰盖流速监测对定量估算冰盖物质损失以及研究冰盖对全球变暖的响应具有重要意义。利用SAR影像强度信息进行偏移量追踪是目前冰川流速监测的主要方法。冰川表面散射特性的变化会导致SAR影像强度信息发生改变,导致影像匹配失相关,从而造成提取的流速场中存在大量错误与空洞。为了克服该问题,本文提出了一套基于Sentinel-1 SAR影像提取冰川流速时序的数据处理流程:通过开运算、连通性分析、自适应中值滤波等方法去除单对追踪影像中的噪声与错误;同时利用现有产品的年度和月度平均流速数据完成基准校正并引入角度信息进一步去除部分噪声与粗差;最后通过间隔6日、12日、18日的追踪影像引入冗余配对,使用迭代的奇异值分解(SVD)方法求解时序方程组,构建冰川流速时序。将利用本方法提取的2018年—2020年间格陵兰Petermann溢出冰川6日间隔冰流速时序与现有流速产品进行对比表明,与由单轨数据生成的CPOM冰川流速产品相比,本方法获得的流速时序噪声更少,流速场在时空上更连续平滑,在相同冰川范围内有效数据覆盖范围更广。与由多轨数据合成的PROMICE产品比较表明两者的精度和有效数据覆盖率类似,但本文方法提取的流速时序分辨率更高,有效数据覆盖率更加稳定,且在对于追踪效果较差的夏秋季本方法在抑制噪声方面表现更好。因此本文提出的算法能有效修补影像匹配空洞及剔除异常匹配,并合成高时空分辨率冰川流速时序,对利用星载SAR影像提取格陵兰冰盖流速监测具有重要意义。

关键词：遥感格陵兰冰盖冰川流速 SAR Sentinel-1 偏移量追踪奇异值分解

基于Sentinel-1影像特征匹配的北极海冰漂移矢量提取

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遥感学报 2024年第8期28卷 2062-2072页

作者：李超越李刚王雪鞠琦陈卓奇中山大学测绘科学与技术学院南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)珠海519082

海冰漂移对北极气候研究和人类活动保障有重要意义。针对星载辐射计或散射计数据采用模板匹配法提取的海冰漂移矢量结果存在空间分辨率较低及精度不佳等问题,本文以Sentinel-1影像为数据源,比较了4种常用的特征匹配算子SIFT、SURF、ORB... 详细信息

海冰漂移对北极气候研究和人类活动保障有重要意义。针对星载辐射计或散射计数据采用模板匹配法提取的海冰漂移矢量结果存在空间分辨率较低及精度不佳等问题,本文以Sentinel-1影像为数据源,比较了4种常用的特征匹配算子SIFT、SURF、ORB、A-AKZE提取北极海冰漂移矢量的效果,并分析了HH与HV极化通道提取的漂移矢量提取的空间分布差异。针对特征匹配中不可避免的错误,结合既有算法的优势,本文提出了一套高效且准确的错误矢量滤除算法。通过MOSAiC浮标定位数据验证了本文方法提取的海冰漂移矢量的精度,并与基于Sentinel-1影像既有海冰漂移产品进行了精度对比。实验结果表明基于A-KAZE算子的算法在提取结果的数量与分布上优于SIFT、SURF与ORB算子;HH与HV极化通道影像提取的海冰漂移矢量在数量与空间分布上有所差异,结合两者可有效扩大海冰监测范围;通过错误矢量滤除算法能高效滤除错误匹配的同时保留更多正确漂移矢量。基于A-KAZE算子提取的海冰漂移矢量平均速度误差低于0.2 km/d,平均方向误差低于1°,与同样基于Sentinel-1 SAR影像但采用模板匹配法的DTU海冰漂移产品具有较高的一致性,但本方法提取的海冰漂移矢量具有更高的空间分辨率及更大的覆盖范围。

关键词：遥感北极海冰漂移矢量图像特征匹配 A-KAZE Sentinel-1

基于知识库增强深度学习模型的隐私政策合规性研究——从完整性与语义冲突角度

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数据分析与知识发现 2024年第5期8卷 46-58页

作者：朱侯罗颖嘉陈梦蕾欧阳佳祥肖颖蔡伊南中山大学信息管理学院广州510006

【目的】通过融合法律法规知识,在语义层面对隐私政策的合规性进行智能检测。【方法】依据《信息安全技术个人信息安全规范》(GB/T 35273-2020)从完整性和语义冲突角度构建合规性评价指标体系,标注语料。基于嵌入知识图谱的K-BERT模型... 详细信息

【目的】通过融合法律法规知识,在语义层面对隐私政策的合规性进行智能检测。【方法】依据《信息安全技术个人信息安全规范》(GB/T 35273-2020)从完整性和语义冲突角度构建合规性评价指标体系,标注语料。基于嵌入知识图谱的K-BERT模型构建完整性评价模型,并构建用于检测语义冲突的一致性评价模型。最后运用完整性评价模型和一致性评价模型分析15个领域的APP隐私政策合规性。【结果】构建通过肯德尔W检验的中文隐私政策语料库,完整性和一致性评价模型的F1值分别达到0.92和0.87。分析1762篇APP隐私政策发现,影音娱乐、购买比价、金融理财、运动健康和汽车领域的APP隐私政策完整性表现较好,社交通讯和购买比价领域的APP隐私政策在语义层面较符合法律法规的要求。【局限】忽略了少数隐私政策中可能出现的超链接所包含的内容,导致对部分隐私政策合规性的检验可能存在偏差。【结论】本文模型实现了自动化分析各领域隐私政策合规性的目标,对于提升国家对移动APP平台处理用户隐私数据的监管能力具有重要意义。

关键词：隐私政策合规性语义冲突 K-BERT TF-IDF

结合梯度提升树算法与可解释机器学习模型SHAP的抑郁症影响因素研究

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数据分析与知识发现 2024年第3期8卷 41-52页

作者：聂卉吴晓燕中山大学信息管理学院广州510275

【目的】本研究旨在探讨构建抑郁严重度预测模型及其解释性问题,通过分析互联网用户生成的内容,进一步发展抑郁症风险预测研究,从而提高抑郁症自动检测模型的可靠性和实用性。【方法】通过收集“好大夫在线”平台上的抑郁症医疗咨询文... 详细信息

【目的】本研究旨在探讨构建抑郁严重度预测模型及其解释性问题,通过分析互联网用户生成的内容,进一步发展抑郁症风险预测研究,从而提高抑郁症自动检测模型的可靠性和实用性。【方法】通过收集“好大夫在线”平台上的抑郁症医疗咨询文本记录,构建了一个语料库。利用心理学词典,从中提取了患者的心理特征,并采用梯度提升树算法预测患者的病情,同时引入可解释机器学习方法SHAP解读模型,借助SHAP独特的可视化图表剖析患者年龄、性别、认知、情感、感知、社会家庭及个人得失与抑郁症发生之间的复杂关系。【结果】抑郁症患者心理状态能反馈患者病况,利用从患者问诊记录中提取的心理特征能够有效检测重度抑郁,准确率达到86%。可解释机器学习模型SHAP解释了模型的预测结果,揭示出患者各层面心理特征对抑郁症发生产生的多重效应。【局限】受语料集所限,仅利用单次问诊记录对抑郁程度做预测;而模型特征基于心理学词典,更多与抑郁症发生风险有关的要素可纳入建模考虑中。【结论】影响抑郁症产生及发展的因素复杂。个体差异致使各项特征对于疾病预测产生不同效应。构建抑郁症的自动诊断模型,不仅要关注模型的精准度,更需增强对模型预测的理解。

关键词：抑郁症预测在线用户生成内容可解释机器学习梯度提升树算法

基于手性有机框架材料制备气相色谱固定相的研究进展

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色谱 2024年第1期42卷 1-12页

作者：周素馨况逸馨郑娟欧阳钢锋中山大学化学学院广东广州510006 中山大学化学工程与技术学院广东珠海519082

对映异构体通常具有不同的药理学、毒理学和生理学性质,获得单一手性化合物对人类健康和环境的可持续发展均具有重要意义。目前,色谱是分离对映异构体的主要方式之一,色谱分离的关键在于固定相的选择。有机框架材料作为一类新兴的结晶... 详细信息

对映异构体通常具有不同的药理学、毒理学和生理学性质,获得单一手性化合物对人类健康和环境的可持续发展均具有重要意义。目前,色谱是分离对映异构体的主要方式之一,色谱分离的关键在于固定相的选择。有机框架材料作为一类新兴的结晶多孔材料,具有结构高度有序、孔隙丰富、孔结构和尺寸可调及易于功能化等优点,在对映异构体的色谱分离方面受到广泛关注。通过后修饰或自下而上的合成策略,一系列具有高结晶度和丰富手性识别位点的有机框架材料已经被成功研制。基于动态涂覆或原位生长等方法,手性有机框架材料可被成功固定于气相色谱柱的内表面,从而实现多种对映异构体混合物的高分辨分离;与商用手性色谱柱相比,部分自制的手性有机框架材料色谱柱具有更优异的选择因子和分离度。本文首先介绍了有机框架材料在分离领域所展现出的优势,之后分别论述了手性有机框架材料的合成方式、相应色谱固定相的制备方法及手性有机框架材料对对映异构体的分离性能,最后总结了手性有机框架材料在未来手性材料领域的突出优势和面临的挑战。

关键词：对映异构体分离手性共价有机框架手性金属有机框架气相色谱综述

可学习深度位置编码引导的车前图像道路可行驶区域检测

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 582-594页

作者：韩汀陈思宇马津蔡国榕张吴明陈一平中山大学测绘科学与技术学院广东珠海519082 集美大学计算机工程学院福建厦门361021

道路可行驶区域检测是汽车辅助驾驶系统中场景感知的关键基础。基于卷积神经网络的方法因难以获取全局上下文信息而易产生道路空洞和中断等完整性问题,而基于Transformer的方法缺乏局部理解,容易造成边界的错位和越界问题。为了克服上... 详细信息

道路可行驶区域检测是汽车辅助驾驶系统中场景感知的关键基础。基于卷积神经网络的方法因难以获取全局上下文信息而易产生道路空洞和中断等完整性问题,而基于Transformer的方法缺乏局部理解,容易造成边界的错位和越界问题。为了克服上述两类方法的缺陷,提出了一种可学习深度位置编码引导的金字塔Transformer网络架构,融合卷积神经网络与Transformer进行道路可行驶区域检测。该框架建立金字塔Transformer主干网从全局感受野提取道路特征,并结合局部窗口注意力弥补细节损失,以收缩自注意力提升特征计算效率。针对Transformer中传统位置编码忽略像素与实际场景空间关联性的问题,提出用深度图像卷积特征构建可学习位置编码的方法,解决现实关联性脱节引起的注意力偏移和语义不对齐问题。在KITTI道路、Cityscapes与自建厦门市道路数据集上对该方法进行了测试和评估,结果表明,该方法在保证较高效率的同时,具有较高的稳定性和精确性,其最大F值在KITTI和Cityscapes数据集上分别达到97.53%和98.54%,优于目前KITTI道路基准测试的所有方法。此方法可为汽车驾驶辅助系统的路径规划与轨迹预测等任务提供高精度的语义先验信息。

关键词： Transformer 位置编码道路感知可行驶区域检测自动驾驶

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低对称性能谷光子晶体中的拓扑光传输

物理学报 2024年第10期73卷 194-202页

作者：陈鸿翔刘墨点范智斌陈晓东中山大学物理学院广州510275

能谷光子晶体是研究拓扑光子学的重要平台之一,基于能谷光子晶体的新型光波导支持抗散射传输的能谷依赖边界态,提高了波导中的急弯传输效率,为光信息高效传输提供了新思路.另一方面,对称性在拓扑学和光子晶体研究中具有重要的物理意义... 详细信息

能谷光子晶体是研究拓扑光子学的重要平台之一,基于能谷光子晶体的新型光波导支持抗散射传输的能谷依赖边界态,提高了波导中的急弯传输效率,为光信息高效传输提供了新思路.另一方面,对称性在拓扑学和光子晶体研究中具有重要的物理意义和研究价值.例如,能谷光子晶体在破缺空间反演对称性的情况下表现出类量子能谷霍尔效应.目前,大多数能谷光子晶体具有C3对称性,而具有更低对称性的能谷光子晶体是否能够支持拓扑光传输仍然需要研究.本文通过调整能谷光子晶体的原胞形貌,构建了低对称性能谷光子晶体,并研究了其边界态的传输特性.研究结果表明,相对于C3对称性能谷光子晶体,低对称性能谷光子晶体的光子禁带变窄,但其边界态仍然能够实现单向激发以及抗散射传输.这一发现丰富了拓扑光子结构的多样性,为在低对称性结构中寻找拓扑保护光传输行为提供了指导.

关键词：能谷光子晶体对称性拓扑光传输