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通过离散时间量子行走传送任意量子态的量子通信方案
纠缠和贝尔态来投射到最大纠缠态的量子系统上。量子隐形传态作为基于测量的量子计算，在量子计算中起着至关重要的作用。安全量子隐形传态可用于量子密码学，如量子密钥分发 [ 10 ]。它扩展了纠缠在传输量子信息方面的实际应用，这在经典物理中是没有的，并且带来了纠缠作为一种物理现象的实验实现。在过去的十年中，量子行走已成为在设计的网络中传输量子态的重要工具。量子行走能够模拟量子演化并在基于图的结构上从物理方面实验纠缠。这些特性使量子行走成为量子隐形传态协议的有力候选者。人们可以看到大量与 DTQW 相关的工作，它们作为状态转移的重要媒介，并在 [ 1 ]-[ 9 ]、[ 20 ]、[ 23 ]、[ 36 ] 中开发算法。 DTQW 中的多币算子为行走演化带来了更复杂、更详细的见解，详见 [29]-[33]。与连续时间量子行走理论相关的工作可参见 [16]、[21]、[22]、[26]、[27]。一般来说，当我们讨论量子隐形传态时，我们将发送者称为 Alice，将接收者称为 Bob，我们的目标是将 Alice 的未知量子态成功传输给 Bob。该通信协议利用了量子纠缠和测量等量子力学事件。经典通信也被用作加密代码，使通信保密且防泄漏。混合模式使通信更加私密和安全。在量子行走中，节点充当量子位，行走演化促进状态转移。有关通过量子行走进行隐形传态的工作可参见 [11]-[19]。量子行走作为量子隐形传态手段的主要优势如下：
讲座 1：量子游走搜索 1 随机游走
我们考虑一个简单的（无向、无加权）d 正则图 G = ( V, E )，其中 | V | = n 个顶点。G 上的随机游走从某个初始顶点（从 V 上的分布 p 0 中采样）开始，并且在每个时间步随机均匀地跳跃到其 d 个相邻顶点之一。我们可以使用随机转移矩阵 P 描述 t 步后的概率分布，其中如果 ( x, y ) ∈ E，则 P x,y = 1 /d，否则 P x,y = 0。t 步后，随机游走分布为
人行道到天际线：2025-2035 年多伦多经济行动计划
多伦多经济的主要优势包括靠近美国市场、高品质生活吸引的高技能劳动力以及世界一流的大学、学院和公共机构。这些条件造就了多元化的经济，拥有多个高价值的全球竞争力行业，特别是金融服务、技术、生命科学、食品和饮料、制造业和创意产业。此外，几十年来，该市一直支持社区定居服务网络，帮助数十万新移民融入经济和社会，并建立了多元化、强劲的中小企业部门。
非热光子晶格中相关光子的量子步行
纠缠熵表征了多颗粒的相关性，并揭示了开放量子系统的关键特征。但是，在非弱者系统中探索纠缠的实验实现面临挑战。并行，量子步道提供了研究非炎性物理学的潜在机制的可能性，其中包括特殊点，非铁皮皮肤效应和非Blloch相变。不幸的是，这些研究仅参与并广泛关注单个粒子的行为。在这里，我们提出并在实验中实现了在工程的非热光子晶格中的两个无法区分的光子的量子步行。我们已经成功地观察到了量子行动的单向行为，远离皮肤效应引起的边缘。此外，我们通过实验揭示了由非铁症系统中皮肤效应引起的纠缠的抑制。我们的研究可能有助于对远离热平衡的开放量子多体系统的纠缠深入了解。
增强宇航员卫生和任务效率：太空行走时宇航服内废物管理和水回收的新方法
舱外机动装置 (EMU) 内的现行废物管理系统由一次性尿布——最大吸收服 (MAG) 组成，它可以在长达 8 小时的舱外活动 (EVA) 期间收集尿液和粪便。长时间接触废物会导致卫生相关的医疗事件，包括尿路感染和胃肠道不适。从历史上看，在使用 MAG 之前，宇航员在开始体力消耗大的太空行走之前会限制食物摄入量或食用低残渣饮食，从而降低他们的工作绩效指数 (WPI) 并带来健康风险。此外，目前的 0.95 升宇航服内饮料袋 (IDB) 无法为更频繁、更远距离的太空行走提供足够的水，这更有可能出现需要延长离开航天器时间的应急情况。每磅货物运往太空的高昂运输成本和资源稀缺性加剧了这些挑战，凸显了节水废物管理的必要性。本文介绍了威尔康奈尔医学院梅森实验室开发的一种新型宇航员宇航服内尿液收集和过滤系统，该系统可以解决这些卫生和补水问题。该装置通过外部导管收集宇航员的尿液，并使用正向和反渗透 (FO-RO) 将其过滤成饮用水，创造可持续的卫生循环水经济，增进宇航员的健康。这项研究旨在使用改进的 MAG 实现 85% 的尿液收集率。改进的 MAG 将由内衬抗菌织物的柔性压缩材料制成，尿液通过硅胶尿液收集杯收集，该杯因男性和女性宇航员的不同而不同，以符合人体解剖学。湿度传感器检测到杯中尿液的存在，便会触发通过真空泵的尿液收集。 FO-RO 过滤系统的目标是至少回收 75% 的水，同时消耗不到 10% 的 EMU 能源。为了满足健康标准，滤液保持低盐含量（< 250 ppm NaCl）并有效去除尿液中的主要溶质（尿素、尿酸、氨、钙）。
创造线上的量子行走：无序、纠缠......
量子行走中的无序通常会导致局部化。我们研究了局部化对量子行走纠缠特性的影响。具体来说，我们考虑了线上的量子行走，并探索了硬币操作中淬灭无序的影响。在确认我们选择的无序使行走者局部化后，我们研究了局部化如何影响量子行走的特性。我们发现行走的混合特性发生了非平凡的改变，混合在短时间内得到了改善。特别关注了硬币无序对量子态和硬币行走者纠缠特性的影响。我们发现，即使行走者概率分布仍然接近无序情况，无序也会显著改变量子态。我们观察到，一般来说，硬币无序会降低硬币行走者的纠缠度，并且局部化会在硬币量子行走的纠缠熵和纠缠负性中留下明显的痕迹。
随机晶格上的量子行走：扩散、局域化和参数量子加速的缺失
离散时间量子游动是经典随机游动的量子泛化，为凝聚态系统的量子信息处理、量子算法和量子模拟提供了框架。量子游动的关键特性是其量子信息应用的核心，与经典随机游动相比，量子游动在传播中可以实现参数量子加速。在这项工作中，我们研究了量子游动在渗透产生的二维随机晶格上的传播。在拓扑和平凡分步游动的大规模模拟中，我们在不同的时间尺度上确定了不同的预扩散和扩散行为。重要的是，我们表明，即使是任意弱的随机移除晶格位点浓度也会导致超扩散量子加速的完全崩溃，从而将运动降低为普通扩散。通过增加随机性，量子游动最终会由于 Anderson 局域化而停止扩散。在局域化阈值附近，我们发现量子游动变为亚扩散。量子加速的脆弱性意味着随机几何和图上的量子游动的量子信息应用将受到巨大限制。
通过量子随机步道筛分晶格
摘要。基于晶格的密码学是量词后加密的领先建议之一。最短的向量问题（SVP）可以说是基于晶格的密码学的加密分析最重要的问题，许多基于晶格的方案都具有基于其硬度的安全性主张。SVP的最佳量子算法是由于Laarhoven [LAA16]引起的，并且在（启发式）时间2 0中运行。2653 D + O（D）。 在本文中，我们对Laarhoven的结果进行了改进，并提出了一种（启发式）运行时间为2 0的算法。 2570 D + O（d）其中d是晶格尺寸。 我们还提出了时间内存交易，其中我们量化了算法的量子存储器和量子随机访问存储器的量。 核心思想是通过量子随机步行替换[LAA16]中使用的[LAA16]中使用的Grover的算法。2653 D + O（D）。在本文中，我们对Laarhoven的结果进行了改进，并提出了一种（启发式）运行时间为2 0的算法。2570 D + O（d）其中d是晶格尺寸。我们还提出了时间内存交易，其中我们量化了算法的量子存储器和量子随机访问存储器的量。核心思想是通过量子随机步行替换[LAA16]中使用的[LAA16]中使用的Grover的算法。