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今天保障明天的安全：过渡到后量子密码学
来自 18 个欧盟成员国合作伙伴的联合声明：奥地利安全信息技术中心、比利时网络安全中心、捷克共和国国家网络和信息安全局、丹麦网络安全中心、爱沙尼亚信息系统管理局、芬兰运输和通信局、法国国家信息系统安全局、德国联邦信息安全局、希腊共和国国家网络安全局、爱尔兰国家网络安全中心、意大利国家网络安全局、拉脱维亚国防部、立陶宛国防部国家网络安全中心、卢森堡国家保护高级委员会、荷兰国家通信安全局、荷兰内政和王国关系部、荷兰安全和司法部国家网络安全中心、波兰研究和学术研究中心、斯洛文尼亚政府信息安全办公室、西班牙国家密码中心
量子技能差距 对不久的将来的思考
从理查德·费曼教授提出量子计算机的设计到现在已经过去了 40 多年，而它距离成为现实已经越来越近，并且越来越接近于应用于解决数字时代传统技术无法解决的实际、复杂或无法解决的问题。尽管我们无疑沉浸在期望的泡沫中，但事实上这项技术的潜力在科学、工业和社会的多个领域都具有非常重要的意义。不可否认的是，就像在生物信息学领域以及更重要的人工智能领域（特别是在机器学习和深度学习领域）发生的那样，很明显存在这样的风险：技术进步的速度将远远超过为培养未来的专业人员而进行的教育工作，这可能会导致那些必须创建、使用、操作、管理或维护基于量子技术的系统的专家在技能和知识方面出现差距。
面向未来工程师的量子力学
在这本开创性的本科教科书中，探索量子力学的基础，并探索这些原理如何推动新一代量子工程的发展。它使用尖端的电子、光电和光子设备解释物理和数学原理，将基础理论与实际应用联系起来；侧重于当前技术，避免历史方法，让学生快速掌握应对当代工程挑战的方法；介绍量子信息的基础，以及丰富的现实世界量子示例，包括量子阱红外光电探测器、太阳能电池、量子隐形传态、量子计算、带隙工程、量子级联激光器、低维材料和范德华异质结构；并包括教学功能，例如目标和章末家庭作业问题，以巩固学生的理解，并为教师提供解决方案。旨在激发未来量子设备和系统的发展，这是本科电子工程师和材料科学家学习量子力学的完美入门书。
量子计算对数据加密的影响......
摘要 — 本文深入探讨了量子计算领域及其彻底改变数据加密方法的潜力。利用 IBM 的 Qiskit 工具，我们研究了旨在加强数据安全性的加密方法。首先，我们阐明了量子计算及其在加密中的关键作用，然后对经典二进制加密和量子加密方法进行了比较分析。该分析包括利用 Qiskit 进行量子加密实现的实际演示，强调了基于量子的加密技术所提供的稳健性和增强的安全性。在整个探索过程中，我们解决了该领域遇到的相关挑战，例如现有量子硬件固有的局限性，同时也概述了未来的发展方向。在本文的结尾，读者将认识到量子计算在塑造加密技术未来格局方面的深远影响。
量子计算课程大纲
1. 量子力学 1.1. 斯特恩·格拉赫 1.2. 马赫-曾德干涉仪 1.3. 量子力学的假设 1.4. 薛定谔方程 1.5. X、P 交换子和海森堡原理 1.6. EV 炸弹 2. 量子计算 2.1. 单量子比特系统 2.1.1. 什么是量子比特 2.1.2. 叠加 2.1.3. 布雷克特符号和极坐标形式 2.1.3.1. 状态向量形式 2.1.3.2. 概率幅 (玻恩规则) [附证明] 2.1.4. 布洛赫球和二维平面 2.2. 测量 I： 2.2.1. 测量假设 - 测量时状态崩溃 2.2.2. 统计测量 2.2.2.1 QC 作为概率分布 2.2.2.2. 来自采样的概率 2.3. 单量子比特门 2.3.1. 旋转-计算-旋转 2.3.2. 幺正门计算 2.3.3. 泡利旋转的普遍性 2.4. 多量子比特系统 I： 2.4.1. 通过张量积实现多量子比特叠加。 2.4.2. 多量子比特门 2.4.2.1. 本机（CNOT） 2.4.2.2. 单量子比特门组合 2.4.2.3. 泡利 + CNOT 普遍性 2.4.3. 德意志-琼扎实验 2.4.4. 无克隆定理 2.5. 纠缠 2.5.1. 贝尔态 2.5.2. 密度矩阵 2.5.3. 混合态 2.5.4.量子隐形传态 2.6. 测量 II: 2.6.1. 量子算子 2.6.2. 射影测量
用于缓解量子误差的开销基准测试管道
零噪声外推 (ZNE) 是一种量子经典混合技术。它运行噪声水平不断增加的量子电路，提取每个电路的期望值，然后使用经典拟合外推无噪声环境中的理想期望值。在 Mitiq 的 ZNE 实现中，有两个相关的经典变量：(1) 用于查找 y 截距（理想期望值）的外推或拟合类型和 (2) 噪声缩放值，它们决定了噪声在运行的每个附加电路中如何增长 [3]。
量子密钥分发立场文件
为了减轻量子威胁，一种选择是在可以安全分发对称密钥的情况下将预共享对称密钥与经典安全公钥密码术结合使用。另一种选择是开发可以被认为可以抵御传统计算机和量子计算机攻击的公钥密码术。在过去几年中，这种所谓的后量子密码术在 NIST 经历了严格的标准化过程，也是 ISO 标准化工作的主题。因此，NIST 标准的第一批选择将在 2024 年的某个时候推出。许多国家网络安全和通信安全机构都提出了建议 [1、4、5、6、13、14、18]，各国政府也宣布了及时迁移到后量子密码术的意图和计划。
量子密钥分发 (QKD)
EuroQCI 将利用创新的量子通信技术，例如由欧盟资助的量子技术旗舰计划的研究人员开发的技术，并特别以 Horizon 2020 OPENQKD 项目的活动为基础。欧洲行业合作伙伴和中小企业的参与对于确保 EuroQCI 的关键组件基于欧洲技术也至关重要，并最终提升欧洲在网络安全和量子技术方面的科学、技术和工业能力。因此，该计划将有助于欧洲的数字主权和工业竞争力，并有助于实现欧洲数字十年的目标，即到 2030 年在量子能力方面处于领先地位。
基于奔犠犪狏犲犃犱狏犪状狋犪犵犲的量子退火公钥密码...
１ ２７４ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ －１ ＋１ ＋１ ５５２ ２ ２８４ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ２８０ ３ ３７９ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ －１ ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 ３２ ４ ４０４ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ －１ －１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ２８ ５ 426 ＋1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 ＋1 13 6 440 ＋1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 １５ ７ ４８３ ＋１ －１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ 7 8 503 ＋1 －1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 ＋1 8 9 508 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 －1 6 10 524 ＋1 ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ ＋１ －１ ＋１ ＋１ ＋１ １２
量子病毒学：通过定量测量改善病毒感染的治疗
引用Kalpoe，J。S.（2007年，6月28日）。量子病毒学：通过定量测量改善病毒感染的治疗。从https://hdl.handle.net/1887/12100