- 徐兵杰;盘艳;王恒;孙奥;李扬;黄伟;
以量子密钥分发为代表的量子保密通信技术是后量子时代网络安全防护的核心支撑技术，其主要涵盖离散变量与连续变量两大技术体系。文中综述了面向城域量子网络的点对点连续变量量子密钥分发技术、适配量子接入网的点对多点连续变量量子密钥分发技术、以及连续变量量子密钥分发网络外场实验发展态势。通过深入剖析其技术特征与发展脉络，文中提炼出该领域的关键技术演进趋势，并针对性提出发展建议。
2025年03期 v.20;No.150 217-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 2401K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 薛广太;徐春生;柴继旺;张映昀;刘贵祥;韩顺利;
量子纠缠光源是量子信息技术研究与应用的核心资源与关键组件之一，广泛应用于量子精密测量、量子通信、量子计算和量子传感等领域。文中综述了近年来小型化便携式纠缠光源的研究进展，系统探讨基于自发参量下转换和自发四波混频等原理的小型化便携式量子纠缠光源研究相关技术路线，详细介绍基于周期极化磷酸氧钛钾(Periodically Poled KTiOPO_4, PPKTP)、周期极化铌酸锂(Periodically Poled Lithium Niobite, PPLN)、色散位移光纤(Dispersion Shifted Fiber, DSF)等多种材料体系的量子纠缠光源样机或封装模块研究成果与相关实现方案；收集并整理目前主流的商用量子纠缠光源产品及其原理方案和性能指标对比。最后，展望小型化便携式量子纠缠光源在量子精密测量、量子通信网络、光量子计算等技术领域或方向中的重要应用前景。通过本文的综述，旨在为相关研究人员提供小型化便携式量子纠缠光源研究与开发方面的参考与启发，促进量子纠缠光源小型化技术的进一步突破与应用。
2025年03期 v.20;No.150 227-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 3442K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 张雪松;舒予;
量子计算是量子信息技术“皇冠上的明珠”。面向量子计算机工程研制，研究工作阐明了量子计算机的计算原理、体系结构和物理组成；分析了量子计算机发展路线图及其关键技术；展望了量子计算机物理实现的主要技术途径及其关键点；提出发展量子计算重在实际应用，这是技术、产品、产业以及生态建设的“锁钥”。
2025年03期 v.20;No.150 241-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 2136K] [下载次数：43 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 张蕾蕾;康键;栾添;陆军;
量子科技是重大颠覆性创新的潜在领域，事关国家安全和发展全局。当前，量子计算、量子通信、量子精密测量等细分产业已初具规模，关键技术、核心产品进入科技创新成果向产业化转移的关键期，对质量基础设施的需求日益凸显。但目前量子科技产业领域仍存在基础性标准不健全、关键产品标准缺失、检验检测能力不足等问题，这严重制约了科研成果的产业化推广，甚至加大对国外进口产品的依赖性。因此亟需强化质量支撑和标准引领，筑牢量子科技产业发领域展的技术“底座”。
2025年03期 v.20;No.150 249-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 陈加锐;鲍鲁威;陈顺阳;张琦;赵丹华;
里德堡原子电磁传感作为一种新兴的量子精密测量技术，以其突破传统热噪声极限的高灵敏度以及兆赫兹至太赫兹级的超宽频带响应而备受关注。然而，从实验室验证到工程应用，该技术仍面临灵敏度、带宽与鲁棒性间的内在矛盾以及系统级瓶颈等多重挑战。当前研究多侧重于单一性能指标的优化，而对系统综合效能及其在实际场景中的应用分析不足。为此，本文系统回顾了里德堡原子电磁传感技术，并与传统接收机技术进行对比，提出了一种基于“经典-量子”复合效能评价框架(CQEI)的综合性能评估方法。在统一定义关键术语的基础上，利用CQEI框架量化了里德堡接收机在计量校准、量子传感等领域的应用优势与在深空探测、电子对抗等复杂环境下存在的不足。研究结果表明，该技术在部分应用中已实现突破性表现，但要实现从原理验证向工程化应用的转变，还需在环境适应性和功耗管控等方面进行针对性攻关。
2025年03期 v.20;No.150 258-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K] [下载次数：19 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王志坚;高峰;何雨宸;栾添;
文中将量子退火算法运用于选股，参考价值投资策略以市盈率作为分析上市公司基本面的指标，并使用马科维茨均值-方差模型作为选股策略将问题转换为二次无约束二值优化问题(Quadratic Unconstrained Binary Optimization, QUBO)模型，充分发挥量子退火算法在处理QUBO问题时能够通过量子隧穿，可以更快地越过障碍，以更短时间探索更优解的优势。规避传统算法在搜索过程中容易陷入局部最优解的问题。本文的创新点在于首次将量子退火算法应用于选股领域并且通过价值投资策略辅以马科维兹均值-方差模型构造可以跑赢大盘的选股模型，最后在量子退火算法和模拟退火算法上验证该模型的可行性和实用性。实验表明使用量子退火算法后的价值选股策略所选股票净值，年化收益，超额收益，夏普率，信息率等指标远超基准市场表现，因此量子退火算法在选股问题上有较高的应用价值。
2025年03期 v.20;No.150 270-276+285页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ]
- 刘鑫;张海瀛;刘万里;吕浩然;
针对复杂背景下小目标物体检测与识别困难的问题，通过级联算法设计了一个基于特征融合以及注意力的小目标检测模型Bi-YOLO-Thing和识别模型SR-EfficientNetV2。Bi-YOLO-Thing模型通过微小目标识别层结合加权双向特征金字塔网络结构，引入了设计的iEMA注意力机制，综合提升小目标识别能力。SR-EfficientNetV2模型结合了图像超分辨率技术SRThing模块，提高了小目标物体的细粒度识别精度。在COCO2017等公开数据集和特定目标自建数据集上进行了大量的对比实验和消融实验证明了模型的有效性。
2025年03期 v.20;No.150 286-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 李明强;高绪超;李子涵;张峰;
全变分(Total Variation, TV)正则项能够保留图像重复纹理和细节，基于全变分正则项的ROF模型被广泛应用到信号、图像去噪问题。由于ROF模型的求解效率随着图像、信号尺度的增加而降低，因此面向大规模图像去噪问题建立更加高效的ROF模型求解算法成为难题。文中提出了基于近端交替极小化方法对各向异性ROF模型进行求解，该方法将ROF模型的对偶问题分解成一系列可以解析求解的子问题。数值结果表明，该方法在处理大规模高斯噪声图像时具有一定的优势。
2025年03期 v.20;No.150 295-303+313页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张帅;张园;刘月;王金龙;
现有的音频哈希认证在哈希构造的过程中容易造成音频数据和音频特征的泄露，且单一音频特征容易造成区分性和鲁棒性较差进而导致认证性能低下。为了解决上述问题，文中提出了一种基于时频特征融合的生物哈希密文音频认证。在注册阶段中，首先，对原始音频采用混沌置乱-移位加密构建密文音频库；然后，密文音频分别提取频域和时域的余弦MFCC特征和TEOCC特征并进行融合处理；最后，将融合特征与密钥控制正交矩阵内积构造特征安全模板，并量化处理构造生物哈希。在认证阶段，将认证用户密文音频的生物哈希与注册阶段生物哈希计算汉明距离进行认证并将认证结果返回给认证用户。实验结果表明：文中提出的时频融合特征方法提高了认证系统的区分性和鲁棒性，并且认证系统在不同的噪声环境下具有较好的认证通过率。采用的混沌置乱-移位加密算法对密钥较敏感并能有效抵抗统计攻击。同时，本文的安全模板具有较好的可撤销性。
2025年03期 v.20;No.150 304-313页 [查看摘要][在线阅读][下载 1740K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 梁佳雨;耿秋实;
针对野外复杂环境下因目标多尺度而导致检测精度低的问题，提出一种基于改进Yolov8的多尺度目标检测模型。首先，针对目标样本过少的问题，提出一种“抠图”式像素级增强数据的方法，以实现多尺度化的扩充训练数据集；其次，以Yolov8作为野外目标检测的主干网络框架，引入CPA-Enhancer模块优化输入的初始数据，减少被检测数据受到户外极端天气因素的干扰，以自适应调整的方式提高输入数据的图片质量；然后，选用Focaler-IoU损失函数，通过调制因子关注全局样本信息，达到动态调整样本权重和优化模型回归性能；最后，在被检测目标为“人员”和“车辆”这两类的3.5万的野外场景数据集上进行实验。实验结果表明，基于深度学习的野外场景下多尺度检测算法的检测精度与泛化能力均优于现有方法。在阈值IoU为0.5时，各类平均精度达到94.6%,平均漏检率为2.1%,并且与硬件芯片适配强，可实现更轻量级部署。
2025年03期 v.20;No.150 314-320+330页 [查看摘要][在线阅读][下载 2233K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 胡玉婷;袁甲;张加宏;
在实时处理和边缘计算应用中，三角函数作为基础计算广泛使用，仅依靠性能有限的微处理器会面临实时性和功耗的问题。为应对这些挑战，设计了一种基于CORDIC算法的协处理器，用以提升运算速度和效率。该协处理器采用直接内存访问技术快速获取数据，并具备灵活的配置能力。核心模块以CORDIC算法为基础，通过查找表替代法、固定高位动态处理低位法以及改进的混合迭代法优化运算过程。整体架构采用流水线结构，显著减少迭代周期和硬件资源占用。仿真结果显示，协处理器平均相对误差为1×10~(-5),综合结果的总资源消耗LUT数1 103、FF数571,其中改进的算法模块相较传统算法节省约46.72%资源，最大频率达315.36 MHz。该设计具有高运行频率和低资源占用，适用于实时处理芯片等高计算需求场景，具有广泛的应用前景。
2025年03期 v.20;No.150 321-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 1702K] [下载次数：68 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ]