用于流动可视化的粒子由两个摄像机记录,从而整个测量体积被连续照亮。将摄像机的照明时间设置为最大可能值(约 1/帧速率),从而生成一系列图像,其中移动粒子创建复合段的连续路径。利用来自两个摄像机的粒子轨迹,重建三维粒子轨迹。为了改善弱对比度,从当前图像中减去参考图像,然后对图像进行滤波以抑制噪声,并用阈值算子进行分割。路径段是根据路径连续的事实来识别的,即每个后续段必须准确地位于前一个图像中同一段结束的位置。提取已识别线段的端点,并针对镜头和 CCD 芯片造成的失真校正线段的边缘像素坐标。一旦找不到所讨论路径的新段,就用三次样条函数来近似路径的中心线。根据应用于端点的极线条件确定两个摄像机的相应路径。找到两条对应路径后,在三维空间中逐点重建粒子轨迹。使用三维三次样条函数描述粒子轨迹。根据片段长度和曝光时间可以计算出粒子速度。为了获取有关粒子轨迹形状的信息,附加
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