【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】实现量子计算机、量子通讯、裸视4D全息电视机系统的方法一，
属于量子计算机，量子通讯和裸视4D全息电视显示
二，
技术介绍
量子通讯和裸视4D电视是被广泛关注的
，但迄今为止，由于构造多量子比特计算网络的技术和校正消相干的技术还不成熟，量子计算方法未获突破，所以量子计算和量子通讯的实际应用受到阻碍；与量子通讯技术密切相关的是3D和本专利技术的4D电视技术，到目前为止，廉价、实用的裸视彩色电视机还没有进入千家万户，家用电视机仍然是以佩带助视器件为主流，但是，用户对佩戴助视器件观看电视越来越不感兴趣；电视图像是一种供视觉观看的、与视觉心理学相关联的视听产品，观看质量的优劣必须由视觉作最后仲裁，而传输模拟电视信号的NTSC、PAL和SECAM三大制式明显偏离图像保真原则，这对于一般电视用户来说尚可原谅，但对于医学图像、星际通讯图像来说，却是不可忽视的大问题；用传统的NTSC、PAL和SECAM制式传输图像信息还有数据量大、带宽受限的弊端，伴随着多媒体电视技术的迅速发展，图像输出设备的种类也越来越多，图像处理速度明显出现瓶颈，因此，量子计算逻辑、量子通讯技术和图像多维显示技术已经成为一种迫切需要，本专利技术的目标就是综合性地解决这三个交叉技术所遇到的困难，创造一种实用、价廉的能够为用户乐于接受的、以量子计算、量子通讯技术为支撑的4D电视机系统，它能够大大提高图像的处理、传输效率和多维图像的显示质量，而成本却反而降低，能够取得一举多得的功效。本专利技术是我们的公布号为Pub.No.：WO/2012/116468、申请号为PCT/CN2011/00172...
【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种实现量子计算机、量子通讯、裸视4D全息电视机系统的方法，其特征在于：(1)按照如下的步骤实施《量子化物光波三刺激值XYZ的方法》：第一步，在可见光谱内，任何一个颜色都用物光波的三刺激值XYZ进行量化描述，三刺激值XYZ是由三基色[r，g，b]经线性转换得到的标准数据，涉及红、绿、蓝三种基本粒子的纠缠关系，理清其纠缠关系、建立三刺激值XYZ的量子化方程是对未知量子态XYZ实施量子化处理的关键步骤之一；第二步，生成未知量子态XYZ的预备步骤：由CCD电视摄像机拍摄的物光波信号是用RGB颜色空间的数据表示的，现有的显示设备采用如下的矩阵方程把RGB颜色数据转换成为用XYZ表示的数据：上列矩阵方程所得到的三刺激值XYZ只记录了物光波的红、绿、蓝三色强度信息，丢失了物光波内的相位信息，之所以要对CCD摄像机拍摄的光波信号进行量子化处理，目的是从拍摄的三刺激值XYZ中挖掘出包括强度和相位在内的量子比特信息，然后传输和显示量子比特信息，使图像信号回归到“波粒二象性”的本来面目；第三步，在正物质空间对未知量子态XYZ实施归一化的方法：刘氏分割方程是一个对XYZ进行分割的预处理工具，可见光谱是一条以波长顺序排列起来的彩色光带，可分为pugubu、purubu和purugu三个子颜色空间，对于同一组三刺激值XYZ来说，在不同的子空间内是用不完全相同的自变量参数进行描述的：在pugubu子空间，自变量参数是pu、gu和bu：在purubu子空间，自变量参数是pu、ru和bu：在purugu子空间，自变量参数是pu、ru和gu：藉此三种格式把用三刺激值XYZ表示的未知量子态进行归一化处理；为达此目的，在上列刘氏正物质空间分割方程中，设置了白色量参数pu和黑色背景三刺激值[Xback-k，Yback-k，Zback-k]，藉此把未知量子态XYZ中的白色成分pu自动提取出来，也使[pu，ru，gu，bu，]正规化为0到1之间的量子分割数据；把像素的三刺激值XYZ看成是一个未知量子态，量子化三刺激值XYZ的首要步骤是用刘氏分割方程对三刺激值XYZ进行预处理；白色光子pu的单位三刺激值是[Xw，Yw，Zw]，同时规定三刺激值[Xw，Yw，Zw]等于在标准D65照明时用等量三基色相加合成的等能白光，也就是说：1个单位的红光加上1个单位的绿光，再加上1个单位的蓝光，结果得到1个单位的白光，用等量三基色相加合成白光时，遵循的是3进制编码规律，这时，三基色[r，g，b]的单位三刺激值分别是[Xr，Yr，Zr]，[Xg，Yg，Zg]，[Xb，Yb，Zb]；[Xc，Yc，Zc]，[Xm，Ym，Zm]，[Xy，Yy，Zy]分别表示青、品红和黄色的三刺激值，它们分别是等能的[绿+蓝]，[红+蓝]，[红+绿]单位基色相加色合成的间色，也就是说，1个单位的绿光加上1个单位的蓝光生成1个单位的青色光，1个单位的红光加上1个单位的蓝光生成1个单位的品红色光，1个单位的红光加上1个单位的绿光生成1个单位的黄色光，用三基色合成间色时，遵循的是经典计算机的2进制编码规律，因此，光谱上所有颜色的集合遵循的是2进制和3进制互换的量子编码规律；第四步，在反物质空间对未知量子态XYZ实施归一化的方法：计算机和手机的显示屏是在白色背景三刺激值[Xback-w，Yback-w，Zback-w]状态下工作的，这和在黑色背景状态下、正物质空间工作的电视显示器恰恰相反，在对XYZ进行归一化预处理时，使用如下所示的反物质空间刘氏分割方程：在pugubu子空间在purubu子空间在purugu子空间在刘氏反物质空间分割方程中，设置有白色背景态三刺激值[Xback-w，Yback-w，Zback-w]和黑色量参数(1-pu)，藉此自动把未知量子态XYZ中的黑色成分提取出来；在正、反物质空间所用的两种分割方程中，为未知量子态XYZ设置了代表其9种组分色的实测三刺激值：[Xback-k，Yback-k，Zback-k]，[Xback-w，Yback-w，Zback-w]，[Xw，Yw，Zw]，[Xr，Yr，Zr]，[Xg，Yg，Zg]，[Xb，Yb，Zb]，[Xc，Yc，Zc]，[Xm，Ym，Zm]，[Xy，Yy，Zy]，把它们作为发送端和接收端共用的9组已知标准数据，除了两种背景态的三刺激值[Xback-k，Yoack-k，Zback-k]和[Xback-w，Yback-w，Zback-w]不同之外，白色三刺激值[Xw，Yw，Zw]和其余6组标准彩色三刺激值是正物质空间和反物质空间共享的7组数据，共享数据是不受非线性变换影响的，从而为拍摄空间和显示空间提供了可资利用的交集，交集所构成的数据态为未知量子态实现时空穿越提供通行的方便，分别求解正、反物质空间的刘氏分割方程，即得数组解[pu，ru，gu，bu]和[(1-pu)，cu，mu，yu]，其中的白色参数pu和黑色参数(1-pu)具有互补特性；第五步，在正物质空间内量子化未知量子态XYZ的方法-刘氏量子化正方程：以正物质空间刘氏分割方程为工具算得的pu、ru、gu、bu为基础演化出如下的刘氏量子化正方程；刘氏量子化正方程继承了刘氏分割方程在pugubu、purubu、purugu子颜色空间联立工作的格式：在pugubu子空间：R＝(Yb2+Yc2)1/2，tgθ＝bu/gu，sinθ＝Yb/R，cosθ＝Yc/R在purubu子空间：G＝(Yr2+Ym2)1/2，tgθ＝ru/bu，sinθ＝Yr/G，cosθ＝Ym/G在purugu子空间：B＝(Yg2+Yy2)1/2，tgθ＝gu/ru，sinθ＝Yg/B，cosθ＝Yy/B为了用量子比特表示未知量子态的三刺激值XYZ，在pugubu、purubu、purugu子颜色空间内，分别把第三步和第四步算得的数组[pu，gu，bu]、[pu，ru，bu]、[pu，ru，gu]和在XYZ色空间实测的单位亮度值[Yr，Yg，Yb]、[Yc，Ym，Yy]代入上列刘氏量子化正方程，即可快速算得未知量子态XYZ，并实现了RGB和XYZ色空间数据的并行处理；在正物质空间的刘氏量子化方程中，借助白色量参数pu把比例为(1-pu)的彩色成分从XYZ中分割出来，从而使未知量子态XYZ简化成为以相位角θ和白色量pu为自变量的函数，相位角变量θ、三刺激值[R，G，B]、背景态的实测三刺激值[Xback-k，Yback-k，Zback-k]与前述7种基本色的单位三刺激值发生纠缠，反物质空间刘氏分割方程和前述正物质空间刘氏分割方程的区别仅在于显示器的背景颜色由黑色三刺激值[Xback-k，Yback-k，Zback-k]变为白色三刺激值[Xback-w，Yback-w，Zback-w]，其它参数的含义和刘氏正物质空间分割方程中的含义完全一致，设置9种标准数据态和pu、ru、gu、bu等4种量子参数的量子态是为未知量子态XYZ提供的时空穿越和状态共存特性；鉴于一组具有既定数值的未知量子态XYZ只可能是位于其中某个子颜色空间内，在方法(2)中给出了判断未知量子态XYZ所在子颜色空间的方法；(2)按照如下的步骤实施《通过“观测”确定量子所在空间的方法》：第一步，把色温为D65时的三刺激值XwYwZw作为观测时的标准照明条件，将未知量子态XYZ的三刺激值[X，Y，Z]分别除以(Xw+Yw+Zw)进行归一化处理，算得一组新的三刺激值[Xo，Yo，Zo]，根据格拉斯曼定律，把一个颜色的三刺激值同时扩大或缩小若干倍，其色度坐标并不改变，通过比较归一化三刺激值[Xo，Yo，Zo]之间的相对大小，就能够预测未知量子态XYZ是在哪一个子颜色空间内运动的粒子，从而为前述正物质空间的刘氏分割方程或刘氏量子化方程给出一种计算未知量子态XYZ旋转相位θ和运动轨迹的方法；第二步，比较三刺激值Xo，Yo和Zo的相对大小，找出其中的最大值和最小值：根据康普顿效应所述，光在介质中与物质微粒相互作用，因散射而改变传播方向，又根据PCT/CN2012/073178所述的刘氏基色嵌位方程及其衍生的刘氏波函数，判断出三刺激值Xo，Yo和Zo所代表的未知量子态XYZ分别属于[α，β，γ]辐射中的哪一种射线，据此决定选用pugubu、purubu、purugu三种格式中的哪一种对未知量子态XYZ进行量子化处理；第三步，如果Xo值是最小值和Zo值是最大值，那么应该选用pugubu型刘氏量子化正方程计算包含在XYZ中的白色量pu和基色gu，bu的数值；第四步，如果Yo值是最小值和Xo值是最大值，那么应该选用purubu型刘氏量子化正方程计算包含在未知量子态XYZ中的白色量pu和基色ru，bu的数值；第五步，如果Zo值是最小值和Yo值是最大值，那么应该选用purugu型刘氏量子化正方程计算包含在未知量子态XYZ中的白色量pu和基色ru，gu的数值；(3)按照如下的步骤实施《在反物质空间内量子化未知量子态XYZ的方法-刘氏量子化反方程》：第一步，建立刘氏量子化反方程：该方程由如下所示pugubu，purubu，purugu三个子方程组成：pugubu子空间：R＝(Yb2+Yc2)1/2，tgθ＝bu/gu，sinθ＝Yb/R，cosθ＝Yc/R在purubu子空间：G＝(Yr2+Ym2)1/2，tgθ＝ru/bu，sinθ＝Yr/G，cosθ＝Ym/G在pwrugu子空间：B＝(Yg2+Yy2)1/2，tgθ＝gu/ru，sinθ＝Yg/R，cosθ＝Yy/R上式表明：在反物质空间内，未知量子态XYZ被白色量pu分割成为比例为(1-pu)的黑色成分和比例为pu的彩色成分，被测图像的背景颜色变为白色三刺激值[Xback-w，Yback-w，Zback-w]，伴随着相位角θ的周期性改变，未知量子态XYZ的数值随之周期性改变：原来在正物质空间的白色量[puXw，puYw，puZw]被翻转成黑色量[(1-pu)Xw，(1-pu)Yw，(1-pu)Zw]；第二步，在正物质空间量子化未知量子态XYZ的方法中，观测者是以黑色三刺激值[Xback-k，Yback-k，Zback-k]为背景处理量子学问题，然而，观测者也必须相对于白色三刺激值为[Xback-w，Yback-w，Zback-w]的辐射空间处理量子学问题，如在使用常白型显示器显示电视图像和观测白矮星时；观测背景虽然不同，但照明条件同为标准白色三刺激值[Xw，Yw，Zw]，黑色量[(1-pu)Xw，(1-pu)Yw，(1-pu)Zw]和白色量[puXw，puYw，puZw]的变化周期都是根据三基色量[ru，gu，bu]和[cu，mu，yu]的实测亮度[Yr，Yg，Yb]、[Yc，Ym，Yy]计算出来的，未知量子态XYZ被简化成了简单、快速、精确的代数运算；方法(4)《生成双目互补视差图像的方法》就是在正、反刘氏量子化反方程的基础上演变而来的；(4)按照如下的步骤实施《生成双目互补视差图像的方法-3进制算法逻辑的视觉生理学原理》：第一步，在正物质空间内为刘氏量子化方程生成双目互补视差图像：在前述刘氏量子化正方程等号的右边，把比例为(1-pu)的彩色成分移到等号的左边，把加号后面的白色部分[puXw，puYw，puZw]留在原处，从而使前述刘氏量子化正方程变成如下所示的双目互补视差格式：pugubu子空间：R＝(Yb2+Yc2)1/2，tgθ＝bu/gu，sinθ＝Yb/R，cosθ＝Yc/R在purubu子空间：G＝(Yr2+Ym2)1/2，tgθ＝ru/bu，sinθ＝Yr/G，cosθ＝Ym/G在purugu子空间：B＝(Yg2+Yy2)1/2，tgθ＝gu/ru，sinθ＝Yg/B，cosθ＝Yy/B根据格拉斯曼补色律：每一种色彩都有一个相应的补色，只要一种色光与另一种色光相混合能产生白光，这两种色光就互称为补色，在上述三种格式中，等号左端三刺激值的代数和等于白色三刺激值[puXw，puYw，puZw]，因此，三种格式等号左侧的多项式都将混合成具有互补特征的两个颜色；第二步，在上面所得格式的基础上，在方程左侧分离出红、绿、蓝三基色粒子的三刺激值，那么上一步所述具有互补特征的补色方程式即被演变成如下所示的刘氏双目互补视差方程：在pugubu子空间：R＝(Yb2+Yc2)1/2，tgθ＝bu/gu，sinθ＝Yb/R，cosθ，cosθ＝Yc/R在purubu子空间：G＝(Yr2+Ym2)1/2，tgθ＝ru/bu，sinθ＝Yr/G，cosθ＝Ym/G在purugu子空间：B＝(Yg2+Yy2)1/2，tgθ＝gu/ru，sinθ＝Yg/B，cosθ＝Yy/B刘氏双目互补视差方程继承了刘氏分割方程的pugubu，purubu，purugu三个子颜色空间，在用下标R表示的括号内，分别表示红、绿、蓝三种单色光子的三刺激值；在用下标L表示的括号内是用未知量子态XYZ、背景黑色以及红、绿、蓝色的三刺激值合成的颜色；根据格拉斯曼颜色合成替代律，在pugubu，purubu，purugu三个子颜色空间内，左眼的视觉色分别等效于用基色[g，b]、[b，r]、[r，g]混合得到的等效三基色[c，m，y]；左眼L看到的等效色[c，m，y]进一步和右眼R看到的三基色[r，g，b]分别构成互补的基色量子对[c，r]、[m，g]、[y，b]，根据视觉生理学原理，如果双目最终看到的是并列互补的像素，那么视神经将获得的互补信息经脑神经细胞的传导，双目视觉就会被大脑融合成为具有立体感的像素，该像素的视感三刺激值等于等号右端的白色三刺激值[puXw，puYw，puZw]；刘氏双目互补视差方程是为方法(11)刘氏量子态耦合方程预先准备的视觉混色模型，未知量子态XYZ分别是伴随变量pu和(1-pu)变化的互补基色量子对[c，r]，[m，g]和[y，b]；不同子空间的基色量子态都是θ和(1-pu)，直接用它们分别取代方法(11)《XYZ-rv′gv′bv′-drdgdb伽玛校正方程》中的灰核参数rv′，gv′，bv′，藉此推导出刘氏量子态耦合方程；第三步，在反物质空间内为刘氏量子化方程生成双目互补视差图像的方法：反物质空间内的双目互补视差方程由如下所示的pugubu，purubu，purugu三个子方程组成：pugubu子空间：R＝(Yb2+Yc2)1/2，tgθ＝bu/gu，sinθ＝Yb/R，cosθ＝Yc/R在purubu子空间：G＝(Yr2+Ym2)1/2，tgθ＝ru/bu，sinθ＝Yr/G，cosθ＝Ym/G在purugu子空间：B＝(Yg2+Yy2)1/2，tgθ＝gu/ru，sinθ＝Yg/B，cosθ＝Yy/B观察上列方程可知：双目视觉仍然是由左眼L分别看到的间色青[g，b]、品红[b，r]、黄色[r，g]和右眼R看到的红r、绿g、蓝b色分别形成的互补基色量子对[c，r]、[m，g]、[y，b]，左眼L看到的等效间色[c，m，y]分别和右眼R看到的三基色r，g，b形成互补色，但观测背景变为白色三刺激值[Xback-w，Ybackw，Zback-w]，双目合成的颜色变成为等号右侧的黑色三刺激值[(1-pu)Xw，(1-pu)Yw，(1-pu)Zw]；刘氏量子化方程是以刘氏分割方程算得的参数[pu，ru，gu，bu]为基础建立出来的，在视觉深度方向缺少把时间[pu，(1-pu)]和空间[ru，gu，bu]的联系起来约束，应根据方法(5)挖掘白色量pu更多的功能；(5)按照如下步骤实施《生成刘氏purugubu-4D颜色空间的方法及白色量pu多功能特性》：第一步，利用前述白色量参数pu作为时间坐标诠释“波包塌缩”的原因；第二步，把白光量参数pu作为控制图像视觉深度的参数：在我们的PCT/CN2011/001729专利申请中已经指出：密度D和白色量p是在同一条白色光谱线上的、分别用对数函数和指数函数计算出来的反函数数值，计算模型是：Du＝-lg(1/pu)；第三步，利用相对视觉深度Du的变换使立体图像在纵深方向产生动感：在刘氏分割方程中，以黑色背景三刺激值[Xback-k，Yback-k，Zback-k]为基准控制三维图像在纵深方向的位置，当白色量pu从pumax＝1逐渐减小时，密度D则逐渐增大，反之，密度D逐渐减小；第四步，利用白光量参数pu传输图像信息：在纯化白光量pu和相位角θ的方法中，利用白光量pu和相位角θ的纠缠关系，达到用白光量参数pu替代三基色分量ru，gu，bu传输图像信息的目的；第五步，利用白光量参数pu实现量子通讯：白色激光是由三基色激光合成的光，白光的动量比单色激光大得多，在同等衰减量的情况下能够传送更远的距离；第六步，利用自光量参数pu实现立体图像的全息显示：在方法(11)和(12)中出现的刘氏量子态耦合方程和刘氏声光调制方程中，将要利用白色量pu及其反函数Du之间的制约关系显示全息立体图像和控制薛定锷猫态在时空中的运动状态；第七步，利用白光量参数pu的衰减特征校正白光量pu及其相位角θ的消相干误差；根据前述七个步骤可知：白光子pu的波粒二相性参数需要在白色量的反函数Du的约束之下才能形成具有深度感的立体图像[pu，θ]；从下面的方法(6)开始，将分别叙述实施白色量pu多种功能的具体步骤；(6)按照如下的步骤实施《利用白光量pu和相位角θ传输未知量子态XYZ的方法》：第一步，把三刺激值XYZ用白场三刺激值XwYwZw进行标定得到归一化的三刺激值XoYoZo；第二步，用选定格式的刘氏分割方程计算白色量pu和基色量[gu，bu]或[ru，bu]或[rugu]，根据基色量[gu，bu]或[ru，bu]或[ru，gu]计算相位角θ的正切值，把物光波相位角θ的正切看作物光波的量子信息参数；第三步，白色量pu和相位角θ的振动频率是相等的，只需要向接收端传送归一化的白色量pu，相位角θ被留在原地；第四步，在接收端测量接收到的是白色量pu的数据，然后让未知量子态[X，Y，Z]＝[puXw，puYw，puZw]，这意味着利用公共数据态[Xw，Yw，Zw]给出了白色量pu的三刺激值，但是pu在CCD传感器中被散射为[ru，gu，bu]，受迫振动的介质粒子[cu，mu，yu]吸收[ru，gu，bu]的能量，从而使未知量子态[X，Y，Z]中白色量pu衰变成为黑色量的三刺激值[(1-pu)Xw，(1-pu)Yw，(1-pu)Zw]；第五步，利用方法(8)给出的《在接收端纯化白光量pu的方法》，首先对白色量pu进行纯化处理，然后再对相位角θ进行纯化处理；第六步，将被纯化处理后的白光量pu和相位角θ数值代入方法(1)所述的刘氏量子化正方程，复原来自发送端的未知量子态XYZ的始态数据，回顾前述步骤，白光子pu从刘氏量子化正方程出发又回到了原来的出发地，精确地完成了一个循环的旅行；上述过程表明：纯化处理后的白光子pu和相位角θ具有描述白光子波粒二象性的功能，问题是：究竟是什么因素在影响白光子pu的精准旅行呢？就在pu这个地方，哥本哈根学派和爱因斯坦发生了对量子论发展进程影响至深的伟大论战，有必要通过方法(7)深入地求证论战双方的是与非；(7)按照如下步骤实施《解释“波包塌缩”原因的刘氏声光诠释及验证方法》：第一步，我们的研究证明：爱因斯坦对“哥本哈根波包塌缩诠释”的质疑是有道理的，关于波包塌缩问题，我们在第二步中提出了与哥本哈根学派概率诠释不同的刘氏声光调制诠释；第二步，光在到达传感器之后与介质微粒相互接触，形成反射成分和散射成分，在散射的射线中，除了与原波长λ相同的成分外，还有波长大于λ的成分，这种现象称为康普顿效应，康普顿效应使入射光波的平均波长增加，由于不同波长的光衰减速率不同，波长越短衰减得越快，导致三基色的波长分布失衡、波动的相位发生扭转并且引起光波“红移”，如果按照能量递减的顺序和以某种量子间隔对“塌缩”在显示屏上光斑从最大光斑到光斑消失为止测量光斑的辐射强度，绘出一个反映多普勒效应的波形，在横波波形收缩为一个光斑的同时，纵波波形则舒展开来，变成多普勒效应所表现的波形，如果把二者联系在一起考虑，那么就计算出被观测光子的波粒二象性信息，从而使原本认为的不确定性关系变为确定性关系，把不准确的概率诠释变成准确的代数运算结果，为便于叙述新的诠释并与概率诠释相区别，把新的诠释简称为刘氏声光诠释；第三步，为了验证刘氏声光诠释的正确性，通过测量红光子光斑的三刺激值XrYrZr、绿光子光斑的三刺激值XgYgZg、蓝光子光斑的三刺激值XbYbZb和白光子光斑的三刺激值XwYwZw，然后分别对它们进行嵌位计算，证明了刘氏声光诠释的正确性，这里仅以红基色光为例进行说明：按照光强由弱到强的顺序实测一系列红基色光斑的三刺激值[Xri，Yri，Zri]，然后利用刘氏基色嵌位方程对这一系列有序排列的三刺激值进行嵌位计算，就为红光子的颜色样本准确地算得一组量子化信息，其中包括嵌位亮度YRt，波长λ，嵌位基色量at和基准基色量a的数据：在上述衍生的模...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘·特拉维斯，刘世昌，刘筠，
申请(专利权)人：刘世昌，刘特拉维斯，刘筠，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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