大规模通信网络(例如Internet)依靠多个中间节点的数据包来将信息从发送者传输到接收器。在本文中,我们开发了一个量子通信网络的模型,该模型沿着中间站的多个路径同时路由信息。我们证明,量子路由方法原则上可以扩展可以可靠地传输信息的距离。令人惊讶的是,量子路由的好处也适用于经典信息的传输:即使传输数据纯粹是经典的,在多个路由上将其定位也可以增强可实现的传输距离。我们的发现突出了未来量子互联网的潜力,不仅是实现安全的量子通信和分布式量子计算,而且还用于扩展经典数据传输的范围。
量子密钥分发 (QKD) 在存在潜在窃听者的情况下,为可信通信双方 (Alice 和 Bob) 提供了一种由量子力学保证的密钥共享方法 [1–3]。目前,有两种密钥分发方法:离散变量 (DV) QKD [4,5] 和连续变量 (CV) QKD [6–9]。其中,CVQKD 有两个主要优点。一方面,它避免了单光子计数的缺点。另一方面,它确保了标准光通信器件的兼容 [10,11]。CVQKD 的无条件安全性已经在信息论中在渐近情况 [12,13] 和有限尺寸范围内 [14–16] 得到证实,以抵御一般的集体窃听攻击。用于相干检测的强本振(LO)作为CVQKD系统的重要组成部分,可作为滤波器有效抑制噪声,但实际CVQKD系统的不完善之处导致存在潜在漏洞,危及通信系统的安全。由于Eve通过操纵LO进行截取-重发攻击,因此几乎所有的攻击都与LO有关[17-21]。例如,基于本地本振(LLO)的CVQKD系统通过将LO直接发送到接收端来防止LO相关攻击[22-25]。目前CVQKD的传输距离与离散变量系统相比有限,不适合长距离分布。在检测过程中,备受瞩目的无噪声线性放大器(NLA)是一种很好的工具,可以在保持较低起始噪声水平的同时增强相干态的幅度[26-29]。近年来,该装置的实用性已得到证实,为理论提供了令人信服的证据[30–35]。此外,在Bob的正交测量中,与实际探测器相关的缺陷导致了密钥速率限制[36]。为了弥补这一弱点,光放大器补偿技术提供了一种可行的解决方案,在特定情况下也可以提高传输距离[37–39]。本文提出了一种基于LLO的CVQKD方案,通过在检测端放置HLA,它由基于预测测量(MB)的NLA和基于NLA的NLA组成
摘要:针对地质环境及灾害特点,本文利用微电子、无线通信、薄膜太阳能供电等技术,结合轻量化工艺设计,提出了一种基于LoRa的地质灾害快速监测系统新方案。该系统基于STM32F103嵌入式微处理器和LoRa的SX1278模块,采用星型自组网设计,构建通信距离远、数据传输稳定可靠的监测系统。系统可实现灾体多项监测参数的实时数据采集,并通过LoRa/GPRS/北斗卫星将监测数据传输到数据中心或专用数据接收终端,为专家分析决策提供数据支持。该系统具有功耗低、传输距离远、自组网、通信稳定可靠等特点,在地质灾害监测领域具有广泛的应用前景。
DJI RC Plus 全新一代遥控器,搭载 DJI O3 Agras,全新升级 OCUSYNC TM 图传技术,最远传输距离可达 7 公里(2.5 米高空)。 [1] 遥控器拥有高性能八核 CPU,内置 7 英寸高亮触摸屏,搭载 Android 操作系统,可通过 Wi-Fi 或 DJI Cellular Dongle 连接网络。 DJI Agras App 全新设计,遥控器按键丰富,操作更便捷、精准。App 新增建图模式,用户无需借助额外设备,即可完成离线重建及精准田间规划。大容量内置电池续航时间长达 3 小时 18 分钟,用户也可另行购买外置电池为遥控器供电,充分满足长时间高强度作业需求。
高度纠缠光子对的产生和长途传播是新兴的光子量子技术的基石,该技术具有诸如量子密钥分布和分布式量子计算之类的关键应用。但是,最大传输距离的自然限制不可避免地通过介质中的衰减来设定。包含多个纠缠光子来源的量子中继器网络将允许克服此限制。为此,对源亮度以及光子对的纠缠程度和无法区分的程度的要求很严格。尽管到目前为止取得了令人印象深刻的进展,但仍在寻找明确的可扩展光子源来满足此类要求。半导体量子点在这种情况下以极性纠缠的光子对来源。在这项工作中,我们介绍了基于GAAS的量子点设置的最先进,并将其用作基准,以讨论实现实际量子网络的挑战。
量子密钥分发可以提供能够抵御量子计算机破译的安全密钥。连续变量版本的量子密钥分发具有在大都市地区密钥速率更高以及可以使用可在室温下工作的标准电信元件的优势。然而,这些系统的传输距离(与离散变量系统相比)目前有限,并且被认为不适合长距离分发。在此,我们报告了通过适当控制过剩噪声和采用高效协调程序在 202.81 公里超低损耗光纤上进行长距离连续变量量子密钥分发的实验结果。这种破纪录的连续变量量子密钥分发的实现使之前的距离记录翻了一番,并指明了使用室温标准电信元件进行长距离和大规模安全量子密钥分发的道路。
微型机器人属于微型机器人领域,尺寸为几厘米甚至几毫米。传统上,这些小型机器人通常由电池供电。电池会占用大量空间并导致系统笨重。将储能组件与机器人本身隔离是进一步缩小机器人尺寸的良好替代方案。这可以通过结合无线电力传输 (WPT) 技术来实现。然而,小型 WPT 的研究通常报告效率较低。本文的目的是通过采用谐振电感耦合和阻抗匹配技术为微型机器人提供一种高效的无线电力传输框架。将讨论理论和设计过程。然后,进行了一个简单的原型实验来验证提出的框架。结果表明,在 0.5 厘米的传输距离上实现了 35% 的传输效率。该框架还成功为 4 瓦微型机器人原型供电,传输效率约为 16%,其接收线圈位于发射线圈上方 3.5 厘米处。
MDM192 调制解调器提供 PLC 之间的半双工数据传输(举例来说),通过两线电缆传输距离可达 30 公里。 点对点或多点传输 16 个 PLC(甚至更多)可连接到同一条线路上。 (两根双绞屏蔽线)数据速率高达 19200 b/s。 可靠性 调制解调器与线路并联。如果一个调制解调器发生故障,并不会影响网络其余部分的正常传输。 线路隔离 调制解调器通过一个 4000 VRMS 变压器与线路隔离。 本地接口 调制解调器提供 RS232、RS422 和 RS485 异步接口。数据速率范围为 1200 至 19200 b/s(7 或 8 位,有或无奇偶校验,1 个起始位,1 或 2 个停止位)。 传输延迟时间 所用的数字技术可实现非常低的传输延迟(仅 3 个字符的时间)。兼容性 MDM 192 能够传输大多数 PLC 协议,其中包括: Rockwell:DF1、DH485 Siemens:PROFIBUS DP Schneider Electric:MODBUS、UNITELWAY Omron:SYSMACWAY ... 以及一般来说任何主/从异步协议。
随着理论和应用技术的进步,基于经典加密的通信系统受到量子计算和分布式计算的严重威胁。为了抵御安全威胁,一种将机密信息直接加载到量子态上的通信方法——量子安全直接通信(QSDC)应运而生。本文报告了第一个连续变量QSDC(CV-QSDC)实验演示,以验证基于高斯映射的CV-QSDC协议的可行性和有效性,并提出了一种实际信道下信号分类的参数估计。在我们的实验中,我们提供了4×10 2 个块,每个块包含10 5 个数据用于直接信息传输。对于我们实验中5 km的传输距离,过剩噪声为0.0035 SNU,其中SNU表示散粒噪声单位。4.08×10 5 bit/s的实验结果有力地证明了光纤信道下CV-QSDC的可行性。提出的基于参数估计的等级判断方法为实际光纤通道中的CV-QSDC提供了一种实用、可用的消息处理方案,为等级协调奠定了基础。
量子密钥分发 (QKD) 提供了一种理论上安全的密钥共享方法,但实际实施面临长距离信道噪声和损失带来的挑战。传统的 QKD 协议需要大量的噪声补偿,这阻碍了其工业可扩展性并降低了可实现的密钥速率。替代协议在抗噪声状态下对逻辑量子位进行编码,但代价是使用许多物理量子位,增加了丢失的可能性并限制了传输距离。在这项工作中,我们引入了一种逻辑量子位编码,它在连续光子自由度、频率和时间中使用反对称贝尔态。通过利用连续空间,我们通过最小化每个逻辑量子位的光子数量来克服这种噪声损失稳健性权衡,同时优化编码对噪声波动的弹性。我们分析了我们的编码的安全性,并证明了它与现有的最先进协议相比的稳健性。这种方法为在现实噪声条件下实现可扩展、高效的 QKD 实施提供了一条途径。