维度网讯,WiMi全息云股份有限公司(纳斯达克:WiMi)正在研究利用神经网络通过机器学习来优化双场量子密钥分发(TF-QKD)系统中的参数配置。该公司表示,这一方法旨在借助神经网络强大的拟合与泛化能力,直接预测系统的最优参数,从而大幅减少计算时间与资源消耗。
研究中,WiMi训练并评估了三种不同类型的神经网络模型:反向传播神经网络(BPNN)、径向基函数神经网络(RBFNN)和广义回归神经网络(GRNN)。BPNN基于误差反向传播算法,通过不断调整权重和偏置来最小化预测误差;RBFNN以径向基函数作为隐藏层激活函数,适用于处理高维数据和高精度要求的非线性问题;GRNN则基于概率密度估计,采用核函数方法实现非线性回归,在小样本数据和不确定性问题上表现较好。
测试结果显示,三种模型均能在一定程度上准确预测TF-QKD系统的最优参数。其中,RBFNN和GRNN在高维参数空间中表现更佳,预测精度更高。与LSA方法相比,基于神经网络的预测方法能够将计算时间降低多个数量级。BPNN因结构相对简单,计算速度最快;RBFNN和GRNN的计算成本略高,但仍处于可接受范围,其更高的预测精度通常带来更实际的应用价值。
针对不同TF-QKD系统对实时性和精度的差异化需求,WiMi还对预测精度与时间消耗进行了比较。结果表明,在需要快速响应且对精度要求较低的场景中,BPNN是较为合适的选择;而在更注重高精度且能容忍一定计算时间的应用中,RBFNN或GRNN更为适用。
该方法的主要技术优势在于显著降低参数优化的计算复杂度,加快密钥生成速率,并提升系统实时响应能力。神经网络能够自动学习并适应量子通信环境的变化,为系统参数的动态调整提供可能。随着量子通信技术发展,该模型可进一步升级,以应对更复杂的量子密钥分发协议与更高的安全要求。
WiMi表示,未来将继续深化神经网络用于TF-QKD参数优化的研究,探索更先进的架构与训练策略,如深度学习和强化学习等,以构建更高效、更智能的量子密钥分发系统。同时,公司将加强与量子通信硬件平台的集成,推动该技术的实际应用与商业化进程。









