量子场是物理世界的基本组成部分,它描述所有能量尺度上的物质量子多体系统以及电磁辐射和引力辐射。量子场工程实现了前所未有的测量灵敏度,典型案例是利用压缩光将激光干涉引力波天文台 (LIGO) 的本底噪声降低到散粒噪声极限以下 [1]。在连续变量 (CV) 量子场(又称量子模(代替离散变量 (DV) 量子位))中对量子信息进行编码,已经实现了数百万个量子模上的多体纠缠。这种规模在任何量子位架构中都是无与伦比的,它为量子计算、量子通信和量子传感定义了新的视野和范式。基于量子模式的纳米光子集成设备有可能超越基于量子比特的噪声中型量子 (NISQ) [ 2 ] 计算设备的性能,从而定义未来的量子技术。量子模式的自然实现是使用量子光,这也适用于传感 [ 3 – 6 ] 和通信。
Quantum机器学习(QML)已成为一个有前途的领域,它依靠量子计算中的发展来探索大型复杂的机器学习问题。最近,提出了一些纯量子机学习模型,例如量子卷积神经网络(QCNN),以对量子数据进行分类。但是,所有现有的QML模型都取决于对大规模和分布式量子网络无法很好地扩展的集中解决方案。因此,考虑到针对新兴的量子网络体系结构量身定制的更实用的量子联合学习(QFL)解决方案是一种方法。的确,鉴于计算量子的脆弱性质以及传输它们的困难,为量子网络开发QFL框架至关重要。在其实际的重要性之上,QFL可以通过利用现有的无线通信基础架构来分发量子学习。本文提出了第一个完全量子联合学习框架,该框架可以通过量子数据运行,因此以分散的方式共享量子电路参数的学习。首先,鉴于文献中缺少现有的量子联合数据集,提出的框架开始于生成具有分布式量子网络的第一个量子联合数据集,具有层次数据格式。然后,为共享QCNN模型的客户提供量子数据以执行分类任务。随后,服务器从客户端汇总了可学习的量子电路参数并执行联合平均。进行了广泛的实验,以评估和验证所提出的QFL溶液的有效性。这项工作是将Google的TensorFlow联合和TensorFlow量子组合到实际实现中的第一个。
1。量子退火器在尺度(量子位)和量子连接性方面取得了巨大进展; 2。这样的设备非常适合特定类别的硬问题(例如Boltzmann采样)。否则,这种特殊类别的问题在常规计算机上不适合; 3。适合D-Wave量子退火器的非常适合的现实世界问题是一个持续的挑战。
在当今的量子通信中,主要问题之一是缺乏可以同时确保高率和长距离的量子中继器设计。最近的文献已经建立了端到端能力,这些容量是通过量子网络中量子和私人通信的最一般协议可以实现的,其中包括量子中继器链的情况。但是,是否存在实现这种能力的物理设计仍然是一个具有挑战性的目标。在这种动机的驱动下,在这项工作中,我们为连续可变的量子中继器提出了设计,并表明它实际上可以实现这一壮举。我们还表明,即使在嘈杂的政权中,我们的费率也超过了Pirandola-Laurenza-ottaviani-Banchi(PLOB)结合。使用无噪声线性放大器,量子记忆和连续变化的钟形测量值,我们的中继器设置是开发出来的。,我们为我们在设计中使用的连续变量量子记忆的非理想模型提出了一个非理想模型。然后,我们表明,如果使用量子链路太嘈杂和/或低质量的量子记忆和放大器,那么潜在的量子通信率将偏离理论能力。
本论文描述了一种定制的腔量子电动力学 (QED) 工具箱,用于光学微柱中的量子点 (QD) 发射器。该工具箱是为 MATLAB® 开发的,它允许使用全腔 QED 模型或有效绝热哈密顿量来仅与 QD 子空间一起工作。该工具箱模拟连续和脉冲波状态下的输出强度、一阶和二阶相关性以及通量谱密度。结果表明,与完整模型相比,绝热模型降低了计算成本,并允许在 QD 和腔之间的弱耦合状态下执行精确的量子光学模拟。为了使近似结果令人满意,腔体的衰减时间必须比其他子系统(包括 QD 动力学和入射场)更快:QD 的 Rabi 频率必须比腔体的衰减率慢得多,而对于入射场,其演化必须比腔体中的光子寿命慢。这项工作还可以应用于 1-D 光子晶体波导和纳米腔中的激发偶极子等更一般的领域,并且可以推广到更复杂和更现实的系统。这包括各向异性中性量子点的描述(由 3 级系统描述)或具有自旋自由度的带电量子点(由 4 级系统建模),同时考虑腔体和输入/输出场的极化自由度。
Bona Quantum 和 Bona Quantum T 优质镶木地板胶粘剂 Bona Quantum 和 Bona Quantum T 是符合 DIN EN ISO 17178 标准的硬弹性单组分硅烷基胶粘剂,可用于安装各种硬木和复合地板。Bona Quantum T 具有更高的粘度,可提高绿色抓取力。该胶粘剂采用革命性的钛交联技术,可快速交联,并具有较高的初始粘结强度。其独特配方在一个有效的产品中同时提供了硬弹性和硬胶粘剂的优点。确保在整个使用寿命期间获得完美的效果和均衡的地板。此外,Bona Quantum 可用作混凝土板或水泥砂浆的防潮层,残留水分含量高达 5 CM-% 或 95 % rh**。易于使用、肋条稳定性良好和绿色特性使 Bona Quantum 成为日常使用的优质胶粘剂。 Bona Quantum T 管状袋非常适合与 Bona OptiSpread 系统配合使用。• 强大的钛交联 • 12 小时后可打磨地板 • 集成防潮层 • 适用于多种用途 • 提高剪切强度 • 可用于金属表面
尽管单向函数已被公认为经典密码学的最小原语,但量子密码学的最小原语仍不清楚。通用外推最早由 Impagliazzo 和 Levin (1990) 提出,当且仅当单向函数存在时,通用外推任务才是困难的。为了更好地理解量子密码学的最小假设,我们研究了通用外推任务的量子类似物。具体来说,我们提出了经典→量子外推任务,即根据计算基础中测量的第一个寄存器,外推二分纯态的其余部分。然后,我们将其用作建立量子密码学新连接的关键组件:(a) 如果经典→量子外推很难,则存在量子承诺;(b) 如果存在以下任何密码原语,则经典→量子外推很难:使用经典公钥的量子公钥密码学(如量子货币和签名)或2消息量子密钥分发协议。对于未来的工作,我们进一步推广外推任务并提出一个完全量子的模拟。我们表明,如果存在量子承诺,则很难,而对于量子多项式空间则很容易。
开放量子系统的动力学一般不是幺正的:假设系统与环境组成的复合系统的初态为乘积状态ρ⊗ρenv。该复合系统在一定时间内按照幺正演化U演化。此后系统与环境脱钩,因此我们对环境进行部分跟踪,得到系统的最终状态,即其约化密度算子:
最近的预言机分离 [Kretschmer,TQC'21,Kretschmer 等人,STOC'23] 提出了从即使多项式层次结构崩溃也能持续存在的硬度源构建量子密码术的诱人可能性。我们通过从非相对化、研究充分的数学问题构建量子比特承诺和安全计算来实现这种可能性,这些问题被推测为 P # P 很难解决——例如近似复杂高斯矩阵的永量,或近似随机量子电路的输出概率。实际上,我们表明,只要基于采样的量子优势背后的任何一个猜想(例如,BosonSampling [Aaronson-Arkhipov,STOC'11]、随机电路采样 [Boixo 等,Nature Physics 2018]、IQP [Bremner、Jozsa 和 Shepherd,伦敦皇家学会院刊 2010])为真,量子密码学就可以基于非常温和的假设,即 P # P ̸⊆ ( io ) BQP / qpoly 。我们的技术揭示了近似量子过程结果概率的难度、“单向”状态合成问题的存在以及有用的密码原语(如单向谜题和量子位承诺)的存在之间的紧密联系。具体而言,我们证明以下难度假设在 BQP 约简下是等价的。