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量子计算：快速入门（快速入门课程）
▶ 量子力学 ▶ 量子计算的量子电路模型 ▶ 聚会小技巧——密集编码、隐形传态…… ▶ 量子优势——Deutsch 算法 ▶ 大海捞针——Grover 算法 ▶ 破解密码——Shor 算法
具有线性密钥表的偶数-曼苏尔构造和的量子攻击
摘要：Shinagawa 和 Iwata 考虑了 Even–Mansour 和 (SoEM) 构造的量子安全性，并给出了基于 Simon 算法和 Grover 算法的量子密钥恢复攻击。此外，还给出了针对 SoEM 自然泛化的量子密钥恢复攻击。对于 SoEM 的某些变体，他们发现它们的量子攻击并不明显，并将讨论此类构造的安全性作为开放问题。本文重点关注这一开放问题并给出了积极的回应。我们提供了基于量子算法的针对此类构造的量子密钥恢复攻击。对于具有线性密钥调度的 SoEM 自然泛化，我们还给出了基于量子算法（Simon 算法、Grover 算法和 Grover-meet-Simon 算法）的类似量子密钥恢复攻击。
量子时代的信息安全
整个全球安全基础设施基本上依赖于 20 世纪 70 年代末设想的公钥加密模型（用于执行密钥分发）和使用快速对称密码（用于执行加密）的组合 [1–4]。在这种背景下，RSA 无处不在，但其有效性和安全性仅依赖于计算难度假设。换句话说，足够强大的计算设备可能会构成威胁。事实证明，量子计算机开始受到广泛关注，部分原因就在于此。Shor 算法 [5] 可以及时破解 RSA，这是我们今天拥有的即使是最强大的超级计算机也绝对无法做到的。虽然目前，现有的量子计算机还不够先进，无法针对 RSA 使用的那些大参数运行 Shor 算法，但威胁是真实存在的、不可避免的，因此必须加以解决。对称密码（例如 AES）在一定程度上容易受到 Grover 算法的攻击 [6]，这是量子信息领域的一项基本成果，可以加速暴力攻击，将密钥的安全性降低至其长度的一半，这意味着在运行 Grover 算法的量子计算机面前，256 位密钥的安全性相当于 128 位密钥的安全性 [7–9]。在这里，我们重点介绍 Grover 算法的工作原理，并分析了在 IBM 的 Quantum Experience 平台上实现该算法的一些结果，源代码见清单 1。
量子计算基础
图 12-1A 屏幕截图 © Microsoft Corporation 图 16-1 Microsoft QDK for Visual Studio Code 的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-2 Visual Studio Code 中新建 Q# 程序的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-3 Visual Studio Code 中保存程序的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-4 QDK 示例的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-5 Q# 随机数生成器的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-6 Q# Open 语句的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-7 QuantumPseudoRandomNumberGenerator 操作的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-8 RandomNumberInRange 操作的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-9 SampleRandomNumber 操作的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-10 Grover 算法代码中的 Open 语句的屏幕截图 © Microsoft 2021图 16-11 ReflectMarked 的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-12 ReflectUniform 的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-13 Grover 算法的附加函数的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-14 Grover 算法的入口点的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-15 NumberofIterations 函数的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-16 Deutsch-Jozsa 开头的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-17 Deutsch-Jozsa 入口点的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-18 IsConstant 函数的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-19 Deutsch-Jozsa 其余函数的屏幕截图 © Microsoft 2021 图 16-20 Entanglement 的屏幕截图 © Microsoft 2021 图17-1 Quantum Inspire 编辑器截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-2 两个量子比特的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-3 CNOT 门的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-4 Hadamard 门的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-5 多个门的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-6 开始新项目的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-7 新项目编辑器的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-8 错误更正的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-9 Grover 算法的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-10 Grover 算法结果的截图 © 2021 Quantum Inspire 图 17-11 Deutsch-Jozsa 的截图算法 © 2021 Quantum Inspire 未编号 图 17-1 CNOT 门符号的屏幕截图 © 2021 Quantum Inspire
DST QC 10_OCT_23
第一天。量子计算简介、量子计算的历史。第二天。应用与用例、量子计算与经典计算、量子计划与资源。第三天。叠加与纠缠原理、量子比特技术。第四天。接触电路组合器、量子信息科学套件 (QISKIT) 和量子模拟器 (QSIM) 工具包。第五天。量子力学与线性代数、线性算子和矩阵、泡利矩阵、内积、张量积。第六天。Python 编程、功能和安装简介。第七天。单/多量子比特门、量子电路、贝尔态。第八天。量子隐形传态、超密集编码。第九天。量子算法：量子傅里叶变换、Grover 算法。第十天。量子傅里叶变换和 Grover 算法的实现。
奥迪如何在制造业中扩展人工智能
1 Varun Grover 是本文的高级接受编辑。2 作者感谢奥迪股份公司分享其在扩展人工智能方面的实践经验。我们还感谢 Varun Grover 和审核团队在整个审核过程中提供的宝贵反馈和建议，这有助于我们在每次修订时改进文章。3 麦肯锡全球研究院估计，到 2030 年，人工智能有可能在全球范围内创造约 13 万亿美元的额外经济价值。请参阅 Bughin, J.、Seong, J.、Manyika, J.、Chui, M. 和 Joshi, R.《人工智能前沿笔记：模拟人工智能对世界经济的影响》，麦肯锡全球研究院，2018 年 9 月 4 日，网址为 https://www.mckinsey.com/featured-insights /artificial-intelligence/notes-from-the-ai-frontier-modeling-the-impact-of-ai-on-the-world-economy。
高能物理学中的量子信息科学
• Prime factorization (Shore's algorithm) : arxiv:9508027 • Database search (Grover's algorithm) : doi:10.1145/237814.237866 • Fast Fourier transform (qFFT) : arxiv:0201067 • Linear system solver (HHL) : arxiv:0811.3171 • …
98.2.2_phn-901.pdf
3。量子傅里叶变换，Grover的算法，相位估计，量子分解，Shor算法，量子搜索算法，量子误差 - 校正，量子误差校正代码，稳定器代码，易于故障的量子计算。
AIM 的量子实现：瞄准低深度
摘要。密码的对称密钥原语中的安全漏洞可能会破坏密码的整体安全声明。近年来，随着量子计算的快速发展，人们越来越努力地评估对称密钥密码术对潜在量子攻击的安全性。本文重点分析了 AIMer 数字签名方案中使用的对称密钥原语 AIM 的量子攻击抵抗力。我们介绍了 AIM 的第一个量子电路实现，并根据 Grover 搜索算法估计了其复杂性（例如量子比特数、门数和电路深度）。对于 Grover 密钥搜索，最重要的优化指标是深度，尤其是在考虑并行搜索时。我们的实现汇集了 AIM 低深度量子电路的多种方法，以减少 Toffoli 深度和全深度。
超出对称方案的量子攻击中的二次加速
由于Shor表明量子计算机可能会破坏RSA和Di-Hellman Cryptosystems [13]，这是日常使用最广泛的不对称方案，因此加密社区的重点是对合适的抗量子替代品的设计和分析。在对称密码学中，情况不同。Grover的算法[8]给出了二次加速，以详尽地搜索秘密键。从这个通用的结果中得出了民间传说的信念，即“将关键长度加倍足够”。的确，将密钥的长度加倍使量子攻击与格罗弗的搜索至少成本，在操作数量上，就像对原始密钥的经典详尽搜索一样。在本文中，我们重点介绍了对块密码K（用秘密键K实例化）对攻击者仅具有黑匣子访问的情况。