2023年澳门太阳集团9728网站

信息技術研究生論壇（二十一）

場次一、

時間：2023年11月16日（星期四）16：30-18：30

地點：澳门太阳集团9728网站509教室

報告題目一：物理模型與深度神經網絡相結合的智能光學成像

報告人：黃永慶

報告簡介：目前，大多數光學計算成像(CI)神經網絡采用有監督的訓練策略，因此需要大量的訓練集來優化它們的權重和偏差。

除去長時間的數據采集過程中對環境和系統穩定性的要求不談，在許多實際應用中，不太可能獲得足夠數量的地面真實圖像進行訓練。因此，在傳統的深度神經網絡中加入一個完整的表征圖像形成過程的物理模型能夠克服這一限制。由此産生的物理增強深度神經網絡(PhysenNet)最顯著的優勢是，無需事先訓練就可以使用，從而消除了對大量标記數據的需求。

實驗表明，隻需向物理物理網絡輸入一個相位對象的衍射圖，它就可以自動優化網絡，并通過神經網絡和物理模型的相互作用最終生成物體的相位。這為神經網絡設計開辟了一個新的範式，将物理模型整合到神經網絡的概念可以推廣到許多其他的CI問題。

報告題目二：離散調制連續變量量子密鑰分發協議演變與發展

報告人：沈詩澤

報告簡介：離散調制連續變量量子密鑰分發協議（DM-CV-QKD）的思想是将連續變量量子密鑰分發（CV-QKD）與離散變量量子密鑰分發（DV-QKD）兩種方法相結合，以提高量子密鑰分發協議的靈活性、魯棒性和适應性。DM-CV-QKD試圖充分利用連續變量的高傳輸速率和離散變量的容錯性。這使得DM-CV-QKD能夠提供高性能的量子密鑰分發，既适合高速數據傳輸，又能夠保持信息的安全性。DM-CV-QKD的過程涵蓋了量子态的生成、編碼、傳輸、解碼、密鑰生成以及安全性分析。這個過程結合了連續變量和離散變量的元素，旨在提供更靈活、更魯棒、更高性能和更安全的量子密鑰分發。

報告題目三：逆向設計的矽基片上功率分束器

報告人：王巫亮

報告簡介：由于當前的集成電路的高集成、大帶寬、抗幹擾、兼容性等需求，我們不得不去設計一系列的片上光器件，首當其沖的就是“功率分束器”。傳統的正向設計有一定盲目性，時間成本和人力成本都過高。而逆向設計基于參數算法和計算機的輔助下，人工參與度下降且具有小尺寸、低損耗、多功能等特點。主要的改良如下：（1）直接二進制搜索算法：仿真設計的任意向分束器，略過了彎曲波導使其結構更緊湊。（2）正六邊形正八邊形任意輸入1×2 和 1×3 功率分束器，解決了不可逆向使用的問題。（3）旋轉的二進制搜索算法：多功能的 1×2 模式轉換器，可以兼顧功率分束和模式轉換的功能。（4）結合相變材料設計微納光子波導開關，直接插入功率分束器，便于未來的光子通訊。

報告題目四：量子密鑰分發研究及概述

報告人：禹鈞譯

報告簡介：随着互聯網的大範圍普及，人類之間的信息傳遞達到了前所未有的數量和頻率，各種隐私信息越來越多地暴露在互聯網上，因此，人類對保密通信的需求也到了前所未有的高度。互聯網信息安全的加密方式稱為“公開密鑰”密碼體系，其原理是通過加密算法，生成網絡上傳播的公開密鑰，以及留在計算機内部的私人密鑰，兩個密鑰必須配合使用才能實現完整的加密和解密過程。現代互聯網使用的加密标準是20世紀70年代誕生的RSA算法，即利用大數的質因子分解難以計算來保證密鑰的安全性。但是随着計算能力的不斷提升，RSA的安全性受到了挑戰。1984年，物理學家Bennett和密碼學家Brassard提出了基于量子力學測量原理的“量子密鑰分配”BB84協議，從根本上保證了密鑰的安全性。随後經過多年的實驗和技術改進，以“量子密鑰分配”為核心的量子保密通信技術已經逐漸完成了實用化，并形成了一定的産業規模。本報告以量子密鑰的離散分發和連續分發為主題進行概述，對量子密鑰分發技術進行了綜合性的概述以及未來前景的探究。

場次二、

時間：2023年11月9日（星期四）16：30-18：30

地點：澳门太阳集团9728网站509教室

報告題目一：智慧城市中區塊鍊技術的應用研究

報告人：鄧宇翔

報告簡介：智慧城市的建設旨在提高城市居民生活質量，優化城市中的資源分配，使城市發展更和諧統一。目前在建設智慧城市時已經運用物聯網和雲計算等技術，同時也考慮将區塊鍊應用到城市系統之中。區塊鍊可以記錄具有一定價值的虛拟資産，具有透明，不可更改，去中心化的特點。當前區塊鍊技術有望應用在城市中來解決一些麻煩的問題，例如交通擁堵，廢物處理，空氣污染等。基于智慧城市所需要解決的一些問題，和在系統處理中需要透明，無單點故障且數據需要保護的特點，建立一個事務公開的政府是一項巨大的挑戰。所以在滿足這些要求之前，需要認識智慧城市的主要組成部分，包括智能數據庫系統，智能控制系統和智能運營商以及智能接口，區塊鍊可以應用于這些部分的建設，以确保這些組件的正常運行，維護居民的信息安全。當前在智慧城市中應用區塊鍊技術仍然具有相當多的問題和挑戰，經過此次研究我希望能夠解決一些存在的問題，加快推動區塊鍊技術在智慧城市之中的應用。

報告題目二：分叉區塊鍊

報告人：韋清文

報告簡介：傳統區塊鍊的應用取得了巨大的成功，但是傳統區塊鍊的弊端也讓人诟病，巨大的資源消耗，仍需向礦工支付‘手續費’，低的數據吞吐量。基于傳統區塊鍊的弊端，popov在<The Tangle>上提出一種全新的區塊鍊，即分叉區塊鍊，它允許多鍊存在，并具備高吞吐量，無‘手續費’，低資源消耗等特點，在<The Tangle>中，作者分析了區塊鍊在兩種區域下的性能特點，分别是LR (Low of Regime)和HR (Hight of Regime)，作者通過數學建模，得出了事務在不同區域某個時間t中的累積權重值表達式，該表達式為以後的雙花攻擊(double-spending attack)成功的概率分析提供了數學基礎，在此基礎上Yixin Li等在<Direct Acyclic Graph-Based Ledger for Internet of Things: Performance and Security Analysis>中又拓展了兩種區域，即L2HR(Low to Height Regime)、H2LR(Height to Low Regime)，考慮到了在區塊鍊中事務到達率變化的情況，并提出在此變化過程中的事務期望值顯式表達式。

報告題目三：基于AI算法的結構色逆向設計研究

報告人：程昊宇

報告簡介：人類的生活離不開豐富多彩的顔色，大部分信息隻有依賴不同的顔色才能得到精确顯示，因此，顔色在人類發展的曆史進程中至關重要。相變材料（PCM）由于其可逆相變、低開關能量和納秒級開關速度，在無機可調諧顔色領域引起了極大的關注。而Sb2S3作為一種潛在的适合調節可見光的光學PCM。我們使用遺傳算法和時域有限差分（FDTD）解決方案的組合，對基于Sb2S3的可調諧結構顔色納米天線進行了逆向設計。通過了解不同目标波長結構優化後的反射光譜、入射角變化（以5的步長改變入射角，0◦ 至20◦）和偏振角變化的影響、Si3N4封裝層對結構性能的影響，對基于MATLAB的遺傳算法結構色逆向設計流程有一個初步的理解。并且能夠将方法拓展到結構色之外的微納光學元器件設計。

報告題目四：探究不同參數對逐線刻寫均勻光纖光栅産生的影響與光纖熔接技術

報告人：肖揚

報告簡介：飛秒激光的超短脈沖、超高峰值功率等特點使得其在光電子器件微納加工等方面具有巨大的應用價值。這裡分别對用飛秒激光制備光纖光栅過程中的光栅長度 L、位移平台的移動速度 V、所需激光能量 P、激光光束質量等因素進行了細緻的研究。同時還了解了一下光纖熔接技術。