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使用量子计算机进行蛋白质折叠
半个多世纪以来，蛋白质折叠一直是最困难的问题之一，随机热运动导致构象变化，从而导致能量下降到天然结构，这是漏斗状能量景观中捕获的原理。未折叠的多肽具有广泛的可能构象。由于潜在构象随链长呈指数增长，搜索问题对于经典计算机来说变得难以解决。到目前为止，有理论和实验证据表明，使用量子退火、VQE 和 QAOA 等量子计算方法解决此类优化问题具有优势。虽然谷歌的 DeepMind-AlphaFold 已经取得了很大成就，但我们可以通过量子方法走得更远。在这里，我们展示了如何使用变分量子特征求解器预测蛋白质结构以及 RNA 折叠，并使用条件风险值 (CVaR) 期望值来解决问题并找到最小配置能量，我们的任务是确定蛋白质的最小能量结构。蛋白质的结构经过优化以降低能量。还要确保满足所有物理约束，并将蛋白质折叠问题编码为量子比特算子。
通过广义量子 Stein 引理实现相互作用量子自旋系统热操作的渐近可逆性
对于具有局部平移不变哈密顿量的任意空间维度的量子自旋系统，我们证明，如果状态是平移不变和空间遍历的，则通过热力学可行的一类量子动力学（称为热操作）从一个量子态到另一个量子态的渐近状态转换完全可以用 Kullback-Leibler (KL) 发散率来表征。我们的证明由两部分组成，用量子信息论的一个分支资源理论来表述。首先，我们证明，任何状态，对于这些状态，最小和最大 Rényi 发散度近似地坍缩为一个值，都可以在小的量子相干源的帮助下通过热操作近似可逆地相互转换。其次，我们证明，对于任何平移不变的遍历状态，这些发散度渐近地坍缩为 KL 发散率。我们通过对量子 Stein 引理的推广来证明这一点，该引理适用于独立同分布 (iid) 情况以外的量子假设检验。我们的结果表明，KL 发散率可作为热力学势，在热力学极限下，包括非平衡和完全量子情况，提供量子多体系统遍历态热力学可转换性的完整表征。
弥合扩散模型之间的差距和图像压缩的通用量化
通过利用量化误差和加性噪声之间的相似性，可以通过使用扩散模型“ denoise”量化引入的伪影来构建基于扩散的图像压缩编解码器。但是，我们确定了这种方法中的三个差距，从而导致量化的数据排除在扩散模型的分布之外：噪声水平，噪声类型和由离散化引起的差距的差距。为了解决这些问题，我们提出了一个新型的基于量化的正向扩散过程，该过程是理论上建立的，并桥接了上述三个差距。这是通过经过精心量身定制的量化时间表以及对均匀噪声训练的扩散模型来实现的。与以前的工作相比，我们提出的架构也会产生一贯的现实和详细的结果，即使是在极低的比特率下，同时保持对原始图像的忠诚度。
使用量子置换垫在 IBMQ 系统中进行量子加密和解密
Maria Perepechaenko 和 Randy Kuang Quantropi Inc.，加拿大渥太华 电子邮件：maria.perepechaenko@quantropi.com；randy.kuang@quantropi.com 摘要 — 我们介绍了 Kuang 等人的量子排列垫 (QPP) 的功能实现，使用目前可用的国际商业机器 (IBM) 量子计算机上的 Qiskit 开发套件。对于此实现，我们使用一个带有 28 个 2 量子比特排列门的垫，可提供 128 位熵。在此实现中，我们将明文分成每块 2 位的块。每个这样的块一次加密一个。对于任何给定的明文块，都会创建一个量子电路，其中的量子位根据给定的明文 2 位块初始化。然后使用从 28 排列 QPP 垫中选择的 2 量子比特排列运算符对明文量子位进行操作。由于无法直接发送量子比特，因此密文量子比特通过经典信道进行测量并传输到解密方。解密可以在经典计算机或量子计算机上进行。解密使用逆量子置换垫和用于加密的相应置换门的 Hermitian 共轭。我们目前正在推进 QPP 的实施，以包括额外的安全性和效率步骤。索引术语 — 量子通信、量子加密、量子解密、量子安全、安全通信、QPP、Qiskit、国际商业机器量子 (IBMQ)
使用量子算法进行全息特征分解
本文讨论了超维计算（HDC）（又称向量符号架构（VSA））中全息特征向量的分解。HDC 使用具有类似大脑特性的高维向量来表示符号信息，并利用高效的运算符以认知方式构建和操作复杂结构化数据。现有模型在分解这些结构时面临挑战，而分解过程对于理解和解释复合超向量至关重要。我们通过提出 HDC 记忆分解问题来应对这一挑战，该问题捕捉了 HDC 模型中常见的构造模式。为了有效地解决这个问题，我们引入了超维量子记忆分解算法 HDQMF。HDQMF 的方法独特，利用量子计算提供高效的解决方案。它修改了 Grover 算法中的关键步骤来实现超向量分解，从而实现了二次加速。
非定域时钟中广义相对论时间膨胀的通用量子修改
相对论通过世界线将每个运动物体与一个固有时联系起来。然而在量子理论中，这种明确定义的轨迹是被禁止的。在介绍量子钟的一般特征之后，我们证明，在弱场、低速极限下，当运动状态为经典（即高斯）时，所有“良好”量子钟都会经历广义相对论所规定的时间膨胀。另一方面，对于非经典运动状态，我们发现量子干涉效应可能导致固有时与时钟测量的时间之间出现显著差异。这种差异的普遍性意味着它不仅仅是一个系统误差，而是对固有时本身的量子修改。我们还展示了时钟的离域性如何导致其测量时间的不确定性增大——这是时钟时间与其质心自由度之间不可避免的纠缠的结果。我们展示了如何通过在读取时钟时间的同时测量其运动状态来恢复这种丢失的精度。
在东盟证券交易所中应用量子力学对Var和ES的极端价值预测
摘要：量子力学的优势转移了经济学上理解财务数据中极端尾部损失的能力，这变得更加可取，尤其是在有价值的风险（VAR）和预期不足（ES）预测的情况下。在非量子量子机制后面，它确实与人类头脑风暴的分布信号联系在一起。本文的突出目的是在有条不紊地设计量子波分布，以分析东南亚国家协会（ASEAN）国家（包括泰国（SET），新加坡（STI），马来西亚（FTSE），菲律宾（PSEI）和印度尼亚（PCEI），包括泰国（SET），新加坡（STI），包括泰国（SET），包括泰国（SET）国家（SET）（SET）国家（SET），以有条不紊地分析量子波分布。数据样本被视为1994年至2019年之间的季度趋势。贝叶斯统计和模拟用于当前估计的输出。从经验上讲，量子分布对于提供“真实分布”而言是显着的，该分布在计算上符合贝叶斯的推论，并至关重要地促进了较高的财务经济学的极端数据分析。
实用量子遗漏的密钥分布的性能
由安全多方计算作为保护隐私数据分析工具的应用，并确定遗忘的转移是其主要实践推动者之一，我们提出了对随机量子的实际实现。仅使用对称的cryp-图表原始素来实施承诺，我们就可以构建计算清除的随机遗漏转移，而无需公开密钥加密或对对抗设备施加限制的假设。我们表明，该协议是在基于无法区分的安全性概念下安全的，并展示了测试其现实世界中的实验实现。然后将其安全性和性能与量子和经典替代方案进行比较，显示了基于嘈杂的存储模型和公共密钥密码学的现有解决方案的潜在优势。
使用量子计算机在扩展的宇宙中模拟粒子创建
MACEDA解释了该技术对研究的重要性：“我们仅使用四个量子位，一个用于每个可能的领域状态。但是，由于我们的电路涉及大量量子门，因此在整个执行过程中累积了错误。为了获得可靠的结果，我们应用了缓解错误技术，这有助于提高计算的保真度。”