1.一种量子随机数编码的空间光调制方法,其特征在于,包括:采用量子随机数生成器作为熵源,对其输出的原始量子随机数序列执行验证筛选操作,得到有效量子随机数序列,所述验证筛选操作采用统计随机性检验与最小信息熵检验相结合的方式;按照设定采样数量对所述有效量子随机数序列执行熵提取操作,构造目标编码基,所述设定采样数量为根据编码基数量以及所述有效量子随机数序列的最小信息熵确定得到的;将所述目标编码基对应的量子随机编码矩阵转换为适配空间光调制器的驱动信号,以通过所述驱动信号控制所述空间光调制器对入射空间光进行随机编码调制,得到调制光线。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采用量子随机数生成器作为熵源,对其输出的原始量子随机数序列执行验证筛选操作,得到有效量子随机数序列,包括:采用量子随机数生成器作为熵源,获取其输出的原始量子随机数序列;对所述原始量子随机数序列进行统计随机性检验,得到统计检验结果;在所述统计检验结果通过第一检验条件的基础上,计算原始量子随机数序列的最小信息熵;若所述最小信息熵通过第二检验条件,则将所述原始量子随机数序列确定为有效量子随机数序列。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述原始量子随机数序列进行统计随机性检验,得到统计检验结果,包括:对所述原始量子随机数序列进行比特均衡性检验,得到均衡性检验结果;和/或对所述原始量子随机数序列进行游程检验,得到游程检验结果;和/或对所述原始量子随机数序列进行离散傅里叶变换检验,得到傅里叶变换检验结果;所述均衡性检验通过下述过程实现:根据所述原始量子随机数序列中设定数字的频数计算标准化后的均衡检验统计量,所述均衡检验统计量用于衡量观测比例与期望比例的偏差;根据所述检验统计量计算均衡性检验结果;所述游程检验通过下述过程实现:根据所述原始量子随机数序列中的游程总数计算标准化后的游程检验统计量,所述游程检验统计量用于衡量序列振荡程度;根据所述游程检验统计量计算游程检验结果;所述离散傅里叶变换检验通过下述过程实现:将所述原始量子随机数序列映射为数值序列;对所述数值序列执行离散傅里叶变换,得到离散傅里叶检验结果;在所述均衡性检验结果、所述游程检验结果以及所述傅里叶变换检验结果均大于各自设定的统计量阈值的情况下,确定所述统计检验结果通过第一检验条件;在所述最小信息熵大于设定的信息熵阈值的情况下,确定所述最小信息熵通过第二检验条件。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述按照设定采样数量对所述有效量子随机数序列执行熵提取操作,构造目标编码基之前,所述方法还包括:根据空间光调制器的分辨率与编码模式,确定构造编码基所需的比特数以及元素数量;根据所述比特数与元素数量,确定编码基数量;根据所述编码基数量以及所述有效量子随机数序列的最小信息熵,计算得到设定采样数量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述按照设定采样数量对所述有效量子随机数序列执行熵提取操作,构造目标编码基,包括:根据所述设定采样数量从所述有效量子随机数序列中截取对应长度的采样序列;利用设定熵提取算法对所述采样序列执行熵提取操作,得到统计均匀且相互独立的二进制序列,以作为目标编码基。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述将所述目标编码基对应的量子随机编码矩阵转换为适配空间光调制器的驱动信号,以通过所述驱动信号控制所述空间光调制器对入射空间光进行随机编码调制,得到调制光线,包括:根据成像任务预先选取空间光调制器以及与所述空间光调制器适配的编码矩阵类型;根据所述编码矩阵类型,将所述目标编码基构造为相应编码矩阵类型的量子随机编码矩阵,所述量子随机编码矩阵由若干个统计均匀且相互独立的目标编码基按预设排列规则构成;对所述量子随机编码矩阵进行信号转换处理,以将所述量子随机编码矩阵的二进制编码信息转换为适配所述空间光调制器的驱动信号,所述驱动信号为所述空间光调制器可识别的电学信号或光学信号;将所述驱动信号加载至所述空间光调制器,以通过所述驱动信号控制所述空间光调制器的各像素单元按照所述量子随机编码矩阵的编码规则对入射空间光进行随机编码调制,得到符合成像任务需求的调制光线。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,在所述将所述目标编码基对应的量子随机编码矩阵转换为适配空间光调制器的驱动信号,以通过所述驱动信号控制所述空间光调制器对入射空间光进行随机编码调制,得到调制光线之后,所述方法还包括:采用单像素探测器采集所述调制光线经目标物体反射或透射后的调制光信号;将所述调制光信号预处理为测量向量,与所述量子随机编码矩阵构成的测量矩阵共同输入至重建算法,以通过所述重建算法对所述目标物体进行图像重建,得到目标物体图像。
8.一种量子随机数编码的空间光调制装置,其特征在于,包括:验证单元,用于采用量子随机数生成器作为熵源,对其输出的原始量子随机数序列执行验证筛选操作,得到有效量子随机数序列,所述验证筛选操作采用统计随机性检验与最小信息熵检验相结合的方式;构造单元,用于按照设定采样数量对所述有效量子随机数序列执行熵提取操作,构造目标编码基,所述设定采样数量为根据编码基数量以及所述有效量子随机数序列的最小信息熵确定得到的;调制单元,用于将所述目标编码基对应的量子随机编码矩阵转换为适配空间光调制器的驱动信号,以通过所述驱动信号控制所述空间光调制器对入射空间光进行随机编码调制,得到调制光线。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。