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新加坡，2024 年 7 月 24 日 新加坡南洋理工大学在迪特尔·施瓦茨基金会的资助下设立了新的量子网络安全研究项目 与慕尼黑工业大学合作设立的项目 新加坡南洋理工大学 (NTU Singapore) 正在通过德国非营利慈善基金会迪特尔·施瓦茨基金会的资助进一步研究确保量子网络安全。量子主权与复原力 (QUASAR) 计划旨在面对量子技术的重大进步和新的破坏性网络威胁，开发和加强网络安全技术。NTU 将与慕尼黑工业大学 (TUM) 合作开展该计划，并通过签署旗舰伙伴关系加强与 TUM 的现有合作。南洋理工大学副校长（工业）蓝钦勇教授和迪特尔·施瓦茨基金会科学董事总经理 Reinhold Geilsdörfer 教授今天在南洋理工大学校园举行的签字仪式上正式签署了捐赠协议。南洋理工大学董事会主席吴瑞真女士、南洋理工大学校长何德华教授和迪特尔·施瓦茨基金会股东大会主席彼得·弗兰肯伯格教授共同见证了这一仪式。何教授和慕尼黑工业大学校长托马斯·霍夫曼教授还签署了另一份协议，确立了南洋理工大学和慕尼黑工业大学之间的旗舰伙伴关系。何教授说：“南洋理工大学感谢迪特尔·施瓦茨基金会的慷慨支持，使量子主权和复原力计划得以创建。该计划将通过开展研究来维护全球数字经济的安全和网络安全，从而造福社会。” “这份礼物证明了 NTU 和我们的长期合作伙伴慕尼黑工业大学的卓越研究，我们正在通过旗舰伙伴关系扩大与慕尼黑工业大学的合作。我们期待着搭建通往量子安全未来的桥梁——我们的数据保持安全，我们的系统值得信赖，我们的数字
uniwersytetŚląski西里西亚大学
宏观系统的热力学是一种可追溯到19世纪的封闭理论。随着介观和纳米物理的发展，应制定基于量子力学的小型系统的热力学。 的确，在过去的几年中，这个热门话题不仅引起了人们的关注，这不仅是一种基本理论，而且还引起了其在构建小型热发动机，纳米机器[1]和分子电动机[2]中的应用。 由于小型系统（几乎）总是表现出quan tum特征，因此在开放量子系统中面临着过程的非平凡问题[3,4]。 作为统计力学是“原子世界与物体世界之间的桥梁” [3] [3]设计任何设备的“构建块”本质上是基于自然的量子性能，因此面临着高度非平凡的量子不可逆性的问题。 在本文中，我们将注意力限制在非常稳定的系统的特定特性上：基于非渗透材料的传播量子的热流[5]。 量子位在不同温度下耦合到两个无准热库。 很明显，任何使用热能流动的任何热发动机或任何其他用来运行的是热电导的阶段。随着介观和纳米物理的发展，应制定基于量子力学的小型系统的热力学。的确，在过去的几年中，这个热门话题不仅引起了人们的关注，这不仅是一种基本理论，而且还引起了其在构建小型热发动机，纳米机器[1]和分子电动机[2]中的应用。由于小型系统（几乎）总是表现出quan tum特征，因此在开放量子系统中面临着过程的非平凡问题[3,4]。作为统计力学是“原子世界与物体世界之间的桥梁” [3] [3]设计任何设备的“构建块”本质上是基于自然的量子性能，因此面临着高度非平凡的量子不可逆性的问题。在本文中，我们将注意力限制在非常稳定的系统的特定特性上：基于非渗透材料的传播量子的热流[5]。量子位在不同温度下耦合到两个无准热库。很明显，任何使用热能流动的任何热发动机或任何其他用来运行的是热电导的阶段。
超冷量子气体中的非线性加速 - NSF-PAR
在公众的认知中，新技术所预言的量子优势几乎与预期的量子加速同义。这种印象是由量子计算所驱动的，它确实能比任何传统计算机更快地解决某些问题 [1]。至少从表面上看，这种预期似乎与所谓的量子速度极限 (QSL) 不一致，QSL 是量子系统演化最大速率的基本界限 [2,3]。事实上，不同的 QSL 可以被解读为经典性的预兆 [4,5]，因为它们深深植根于海森堡关于能量和时间的更严格的不确定性关系 [6]。一旦人们意识到在计算机科学的术语中，“加速”仅仅指所需单门操作数量的减少，而在量子物理学中 QSL 指的是应用此类门操作的最大速率 [7]，这种明显的矛盾很快就会消失。因此，也就不难理解为什么在几乎所有量子物理领域，包括量子通信[8–13]、量子计算[14,15]、量子控制[16–18]、多体物理[19,20]和量子计量[21,22]，都有如此多的研究活动致力于 QSL 的研究。参见有关该主题的一些最新评论 [23,24]。最初的 QSL 是为标准量子力学 [25] 制定的，其动力学由薛定谔方程描述。然而，在过去十年中，很明显有各种“量子资源”可用于加速量子动力学。例如，已经确定，经过精心设计的开放系统动力学允许
通用量子模拟器
在过去的半个世纪中，计算机存储和程序信息的逻辑设备每2年缩小了2倍。量子计算机是小型计算机的终点，当设备变得足够小时，其行为受量子力学的控制。召开数字计算机中的信息存储在电容器上。一个未充电的电容器寄存器A 0和一个带电的电容器寄存器a 1.存储在单个旋转，光子或原子上。本身可以将一个原子视为一个很小的capitor。一个处于其基态的原子对未充电的电容器是肛门的，并且可以进行注册为0，而以激发状态的原子类似于收费的Ca-pacitor，可以将其登记为1。到目前为止，量子计算机听起来很像古典计算机；量子力学的唯一用途是在离散的旋转，光子或原子的离散状态与数字计算机的离散逻辑状态之间建立对应关系。量子系统表现出没有经典类似物的行为。特别是与经典系统不同，量子系统可以存在于不同离散状态的叠加中。普通的电容 - 可以被充电或无需充电，但不能同时使用：经典位是0或1。相比之下，其地面和激发态的量子超孔中的原子是一个量子位，从某种意义上说，它同时将0和1寄存。因此，量子计算机可以做策略计算机无法做到的事情。经典计算机通过使用诸如晶体管等非线性设备来解决问题，以在
![arXiv:2102.00371v1 [quant-ph] 2021 年 1 月 31 日](/simg/g:\will\search\icon\source\8\8487126988e390485fb9ab77df743ee7d1821ed7.webp)
arXiv:2102.00371v1 [quant-ph] 2021 年 1 月 31 日
量子计算是一种革命性的信息处理形式，它能够比传统（经典）方法更快地解决某些计算问题 [1, 2]。量子信息用量子比特表示，量子比特可以存在于 0 和 1 的叠加态中。多个量子比特可以以纠缠态的形式制备，这些纠缠态通常具有指数数量的叠加态，从而为量子计算机提供强大功能。量子算法可以用涉及通用离散量子门操作的电路来表示，这些电路将量子比特纠缠在一起，类似于将晶体管连接在一起以在经典计算机中执行逻辑运算。最近，基于门的量子计算机已经作为云计算服务提供，由 IBM [3] 和亚马逊网络服务 [4] 托管。这些云提供商提供两种截然不同的硬件类型：离子阱和超导量子比特。每个系统中对量子电路的控制仅限于某些量子逻辑门操作，并且它们的量子位具有明显不同的架构和错误过程。在这里，我们报告了几个小量子电路的执行情况，并基于它们的性能，我们研究了这些量子系统的基本特性，例如量子位连接、门噪声及其累积以及状态准备和测量 (SPAM) 错误。通过在两个量子位之间执行越来越多的操作来测试量子位噪声、门噪声及其累积。SPAM 误差是通过在确定的量子位状态下初始化后立即测量量子位来提取的。通过实现具有不同电路复杂度级别的 Bernstein-Vazirani 量子算法 [5] 来间接探测量子位连接。
相同粒子的真空和工艺矩阵的操作解释
量子开关的一个有趣方面是它会引起量子操作序的叠加。在最近的一项工作 [ 9 ] 中，详细讨论了量子操作序的叠加和时空中因果序的叠加之间的区别，并证明了后者原则上只能在量子引力的背景下实现（参见 [ 10 , 11 , 12 ]）。对量子开关因果结构的详细分析揭示了过程矩阵描述的一个重要的定性方面——为了正确解释任意过程的因果结构，有必要引入量子真空的概念作为一种可能的物理状态。否则，过程矩阵形式主义的简单应用可能会得出一个误导性的结论，即平坦时空中的量子开关实现具有真正的时空因果序叠加。这表明了真空概念在量子信息处理中的重要性。关于真空在量子电路和光学实验中的一般作用，分别参见[13]和[14,15]及其参考文献。
重力，量子场和量子信息
近年来，越来越多的论文试图在讨论工具和量子信息理论的观点上对与重力相关的问题进行讨论，通常是在替代量子理论的背景下。在本文中，我们指出了此类治疗中的三个常见错误或不一致。首先，我们表明，信息通道介导的相互作用的概念通常不等于量子场理论对相互作用的处理。用来描述重力时，该概念可能导致与一般相对论的不一致。第二，我们指出，通常不能用经典的随机来源代替一个Quantumfien，也不能通过经典的噪声模拟量子闪烁的影响，因为在这样做的重要量子特征（例如相干性和纠缠等重要的量子）中。第三，我们解释了如何在特定条件下半古典和随机理论从其量子起源提出，并在某些感兴趣的制度中发挥作用。
Leymann, Frank、Truger, Felix、Weder, Benjamin 和 Yussupov, Vladimir}，title = {Quokka：基于工作流执行的服务生态系统
量子计算利用量子力学现象（如叠加和纠缠），能够以更高的精度、更省时省能的方式解决各种问题。然而，量子算法依赖于多个预处理和后处理任务，这些任务通常需要在传统硬件上执行，例如数据准备、结果分析和参数优化。由于目前可用的噪声中型量子 (NISQ) 设备容易出错，当今大多数量子算法都被设计为所谓的变分量子算法 (VQA) [2]。VQA 交替在量子设备上执行参数化量子电路和通过评估执行结果的质量来经典优化量子电路参数。此外，量子设备不适合许多传统任务，例如数据持久化或可视化，这使得它们成为补充传统计算机的特殊协处理器。因此，量子应用本质上是混合的，必须从经典和量子的角度以及它们的集成的角度进行设计[4]。
量子信息
量子信息概念诞生于量子力学与信息论科学的交叉学科。前者的惊人成功使人们认为信息概念离不开量子形式主义的数学结构，而量子形式主义对物理定律的形式施加了根本性的约束。早在 20 世纪 30 年代，冯·诺依曼就将量子态的熵 [1] 定义为经典玻尔兹曼-吉布斯熵的类似物，后来发现后者是香农熵 [2] 的量子对应物——经典通信理论的基础概念。大约在同一时间，爱因斯坦·波多尔斯基和罗森指出了量子形式主义的不同寻常的特征，这似乎可以得出结论：量子力学是不完备的 [3]。1970 年，两位年轻物理学家——华盛顿州立大学物理系的帕克 [4] 和纽约哥伦比亚大学的威斯纳 [5] 分别独立分析了量子形式主义的物理含义。前者发现了复制量子信息的根本限制，而后者则发现了第一个
量子计算机上随机波动下的期权定价
我们开发了在 Heston 模型（一种流行的随机波动率模型）下为亚式期权和障碍期权定价的量子算法，并在典型市场条件下的实例中估算了它们的成本（以 T 计数、T 深度和逻辑量子比特数表示）。这些算法基于将成熟的随机微分方程数值方法与量子振幅估计技术相结合。具体而言，我们通过经验表明，尽管弱欧拉方法很简单，但它在此任务中达到了与更著名的强欧拉方法相同的精度水平。此外，通过消除准备高斯态的昂贵程序，基于弱欧拉方案的量子算法比基于强欧拉方案的量子算法的效率要高得多。我们的资源分析表明，随机波动下的期权定价是量子计算机的一个有前途的应用，并且我们的算法使得在金融应用中实现实际量子优势的硬件要求比现有技术更低。