量子信息与量子计算原理:量子计算简介、摩尔定律及其终结、经典计算与量子计算之间的差异。量子比特的概念及其属性。布洛赫球对量子比特的表示。单量子比特和双量子比特。扩展到 N 量子比特。狄拉克表示和矩阵运算:0 和 1 状态的矩阵表示、恒等运算符 I、将 I 应用于 | 0 ⟩ 和 | 1 ⟩ 状态、泡利矩阵及其对 | 0 ⟩ 和 | 1 ⟩ 状态的运算、矩阵共轭 i) 和转置 ii) 的解释。酉矩阵 U、示例:行矩阵和列矩阵及其乘法(内积)、概率和量子叠加、规范化规则。正交性、正交性。数值问题量子门:单量子比特门:量子非门、泡利 - X、Y 和 Z 门、阿达玛门、相位门(或 S 门)、T 门多量子比特门:受控门、CNOT 门(针对 4 种不同输入状态的讨论)。交换门、受控 -Z 门、Toffoli 门的表示。
先决条件:掌握基本的坐标几何、统计学和微积分知识 总接触时长:60 小时 目的:数学是工程专业学生的支柱。数学课程根据工程部门的需求不断变化。教学大纲的设计考虑到了各类学生的新兴需求。课程非常重视各种内容的应用。本课程将培养学生进行精确计算的分析能力,并为学生提供继续教育的基础。 课程目标:完成本课程后,学生将能够 i) 应用克莱姆法则和矩阵求逆的知识来寻找线性联立方程的解。ii) 应用直线、圆、圆锥曲线方程解决实际问题。iii) 应用各种积分评估技术和各种寻找一阶和二阶常微分方程的完全原函数的方法来解决工程问题。iv) 使用偏微分的概念来解决物理问题。 v) 分析实际情况下的统计数据和概率。 单元 1 行列式和矩阵 10 小时 1.1 行列式:4 1.1.1 2 阶和 3 阶行列式的定义和展开。子式和余因式 1.1.2 行列式的基本性质(仅限陈述)和简单问题 1.1.3 4 阶行列式的 Chios 方法 1.1.4 用 Cramer 规则解线性联立方程(最多 3 个未知数)。 1.2 矩阵: 1.2.1 矩阵的定义及其阶。 6 1.2.2 不同类型的矩阵。(矩形、方阵、行矩阵、列矩阵、上三角矩阵、下三角矩阵、对角矩阵、标量矩阵、单位矩阵、零矩阵) 1.2.3 两个矩阵相等 1.2.4 矩阵与标量的加法、减法、乘法以及两个矩阵的乘法 1.2.5 矩阵的转置、对称矩阵和斜对称矩阵、简单问题 1.2.6 奇异矩阵和非奇异矩阵、3 阶矩阵的伴随矩阵和逆矩阵
摘要 — 本研究提出了一种简单的加密解决方案,用于保护计算机应用中常用的灰度和彩色数字图像。由于这些图像用途广泛,保护它们对于防止未经授权的访问至关重要。本文的方法使用基本操作来处理图像的二进制矩阵。这些具体操作包括将 8 列矩阵扩展至 64 列,将其重新组织为 64 列,将其分成四个块,并使用秘密索引密钥对列进行混沌处理。这些密钥由四组常见的混沌逻辑参数生成。每组参数执行混沌逻辑映射模型以生成混沌密钥,然后将其转换为索引密钥。该索引密钥在加密过程中对列进行混沌处理,在解密过程中进行反向操作。该加密方法保证了密钥空间的安全性,从而能够抵御黑客攻击。由于解密过程对精确的私钥值敏感,因此加密图像是安全的。私钥通常是混沌逻辑参数,这使得加密具有弹性。该方法非常方便,因为它支持任意大小和类型的图像,而无需修改加密或解密技术。混洗取代了传统数据加密方法中复杂的逻辑过程,简化了加密过程。我们将使用多张照片进行实验,以评估所提出的策略。加密和解密后的照片将被检查,以确保该方法符合加密标准。速度测试还将把所提出的方法与现有的加密方法进行比较,以展示其通过缩短加密和解密时间来加速图片加密的潜力。