N ),并在 [Ben+97] 中被证明是渐近最优的。近年来,一种新的混合量子-经典 (HQC) 计算概念被提出[Llo00]并受到越来越多的关注,HQC 的概念被应用于计算机科学的多个领域[End+21; Ott+17; Liu+21; Ber+18]。通过将量子组件附加到经典计算机,两个部分相互补充,使得 HQC 兼具两者的优点,例如量子并行性[NC10]、数据存储和高效的算术运算。尽管一些文章讨论了 HQC 的详细结构,但在本文中,我们用第 2 部分来研究 HQC 的配置。此外,我们面临着将 Grover 算法应用于多解搜索问题时的低效率问题(这将遇到重复并恶化到 O ( N √
摘要:在量子计算中,计算是使用量子力学实现的。通常,量子力学的两个主要现象(即叠加和纠缠)使量子计算能够比传统算法更有效地解决一些问题。量子计算最著名的优势是加速了一些以前由传统应用程序执行的计算。科学家和工程师正尝试将量子计算应用于不同的科学领域,例如药物发现、化学、计算机科学等。然而,在电力和能源应用中使用量子计算的尝试很少。本文试图通过讨论最著名的量子计算算法之一(即 Grover 算法)并讨论该算法在电力和能源系统中的潜在应用来突出这一差距,这可以作为在电力和能源系统中使用 Grover 算法的起点之一。
u f | s⟩= cos(θ/ 2)| s' + e ip sin(i/ 2)| oh⟩= cos(θ/ 2)| s'⟩ -sin(θ/ 2)|哦(7)
如今,数据库中的字符串搜索是一种广泛使用的资源,可以应用于许多领域,例如生物信息学和DNA测序,拼写检查,窃探测等。它在于在长度为n的较长字符串中找到长度为m的位置,从而使m≤n。通常,字符串长度很大,文本中的图案不经常,因此涉及较大的时间复杂性,以找到匹配发生的位置。Kunth-Morris-Pratt和Boyer Moore算法[1]是用于匹配的最常见的经典算法。他们从左到右检查字符,直到有匹配,因此,他们将在最坏的处理时间(n + m)重新检查。在这个新时代,量子计算范式在上升中,到目前为止已经解决了与经典算法有关的许多问题,这些问题正在解决使用量子算法以减少查询数量。关注着提高运行时间的关注,我们将在这里探索使用量子计算机来解决弦匹配问题的可能性,该量子计算机利用量子力学法律,例如求职,纠缠和干扰,以执行计算。字符串匹配问题可以作为一个问题进行重新调整为在所有字符串位置形成的一般数据库中搜索解决方案(与目标相匹配的位置)。未分类数据搜索的最著名的量子算法是Lov K. Grover在1996年提出的,并在1996年提出了Quadratic的Quadratic速度加速O(
摘要 - 经典计算中搜索算法的复杂性是一个永久研究的领域。量子计算机和量子算法可以更快地计算这些问题,此外,机器学习实施可以提供一种重要的方法来提高量子技术。我们将量子机学习称为这套来自人工智能和量子力学的新型工具。为了实现我们的目的,我们专注于量子机学习的应用;特别是,我们提出了对诸如变化量子算法,内核方法以及Grover算法(GA)等主题的综述和探索。我们从GA探索开始,以实现此目标,这是一种量子搜索算法,它可以超过最佳的经典搜索实现。本文实施了一个GA探索,其中包括概念摘要和实施,仅考虑以及XOR和或门。我们还讨论了量子机学习的潜力。索引术语 - Quantum机器学习,Grover的算法,分类
对于恢复分组密码的密钥,Grover 搜索比传统的暴力破解技术提供了平方根速度。一般经验法则认为,通过将密钥长度加倍可以避免 Grover 搜索算法对私钥方案造成的安全威胁。然而,由于没有考虑 Grover 预言机的成本估算,这些概念仅提供了关于分组密码后量子安全性的一般概念。因此,在分组密码上安装 Grover 搜索的资源估算给出了关于此类分组密码在后量子世界中的安全性的具体概念。此外,由于未来量子计算机的计算能力不可预测,NIST 建议用基本操作、电路大小等来衡量安全性,而不是像在经典模型中评估安全性时那样用“安全位” [53]。到目前为止,Grover 搜索是唯一对现有分组密码 [13] 构成威胁的量子算法,估计发起攻击所需的资源可以了解攻击的效率。最近,从计算资源方面对量子对手的安全性评估受到了广泛关注,并在这方面进行了研究,以估计在对称密钥方案上发起 Grover 密钥搜索 [24, 36, 4, 7, 28, 29, 28, 29]、在哈希函数上发起 Grover 搜索 [5]、在二进制椭圆曲线上计算离散对数 [9] 等所需的资源。
在这里,我们付诸实践了盲端服务器量子计算的概念,其中有限的量子功率的客户端控制功能强大的服务器上的量子计算执行,而无需揭示计算的任何细节。特别是它是一个三节点设置,可以盲目执行口腔量子计算。在此盲目的口腔量子计算(BOQC)中,Oracle(Oscar)是另一个节点,功率有限,与客户(Alice)合作以向服务器提供量子信息,以便盲目执行量子计算的甲骨文部分。我们使用确切的Grover算法的两量和三个Qubit版本(即具有数据库大小为4 n⩽88)的测试,在GATE阵列方案和盲人群集状态方案中获得这些算法的最佳实现。我们讨论了使用氮胶丝钻石电子和核Qut在最先进的三节点实验中执行这些方案的可行性。
摘要:随着量子计算机的出现,重新审视密码学的安全性近年来一直是一个活跃的研究领域。在本文中,我们估算了将 Grover 算法应用于 SPEEDY 分组密码的成本。SPEEDY 是 CHES'21 中提出的一类超低延迟分组密码。可以确保配备 Grover 算法的密钥搜索将分组密码的 n 位安全性降低到 n 2 位。问题是 Grover 算法需要多少量子资源才能工作。NIST 将对称密钥密码的后量子安全强度估计为 Grover 密钥搜索算法的成本。SPEEDY 提供 128 位安全性或 192 位安全性,具体取决于轮数。根据我们估计的成本,我们提出增加轮数不足以满足对量子计算机攻击的安全性。据我们所知,这是 SPEEDY 作为量子电路的首次实现。
上个世纪的量子力学进步导致了使用该物理学分支在1980年代的定律中出现计算理论。能够依靠一个信息单位的事实,即可以在经典位的基本状态叠加的量子,这打开了提高迄今为止现有计算机的计算能力的可能性。超级计算机无法在合理时间内无法解决的一些问题被放置在此新计算范式的范围内。这就是所谓的量子至上。迄今为止最重要的量子算法之一是Grover的算法[1]。在n个元素列表中找到元素的日常生活问题,例如电话簿中的一个电话号码是通过一个元素一个一个一个一个一个一个元素的一个人来解决的。这意味着当列表增长时,搜索时间会成比例地增长,从而导致O(n)缩放。Grover的算法可拟合叠加原理,并能够在O中找到元素(√
由于并行处理的优势,基于波的计算最近引起了广泛关注。特别是,已经证明了几种声波计算设备可以执行经典算法和数学运算。在这里,我们扩展了声波计算以模拟量子算法,提出了一种支持欺骗表面声波的集成声学梯度超表面系统来实现 Grover 量子搜索算法。我们表明,这种集成元设备可以实现设计的亚衍射和透射相位,可用于模拟量子算法中使用的操作,例如 Hadamard 变换和平均值的逆。数值模拟证明了该设备具有良好的搜索能力,包括比经典算法快一倍的速度和亚波长搜索精度。我们预计,我们的结果将启发片上集成元设备的替代设计方案,以实现更多受量子启发的声学模拟计算。