在罗马帝国时期,尤里乌斯·凯撒使用一种替换密码来编纂秘密信息,其中每个字符在字母表中向下移动三个位置,从而报告了使用密码技术保护机密信息的第一个历史证据之一 1。今天,信息社会每年传输 10 亿 TB 的数据,保护机密数据的隐私是一项全球性挑战 2,3。目前,大多数密码系统的安全性并不依赖于无条件证明,而是依赖于数学或概率陈述。主要思想集中在安全边际:如果使用 n 种资源破解了代码,则修改代码,例如将其密钥长度加倍,这样所需的资源就会呈指数增加。这种模型容易受到技术发展的影响,并且不能保护用户免受过去的攻击:攻击者可以存储今天发送的信息,并等待合适的技术以便明天破解消息。历史表明,这种情况有计划地发生在比预测更短的时间内。最著名的例子可能是恩尼格玛密码机的破解,恩尼格玛密码机是二战期间用来传输绝密军事信息的加密打字机。由于加密代码的基础组合数量众多,所以恩尼格玛密码机被认为是牢不可破的。尽管如此,这种安全猜想还是随着阿兰·图灵和他的同事们的工作而瓦解,他们通过设计第一台建筑计算机破解了恩尼格玛密码机,这台计算机一直秘密使用到二战结束 4 。在这个例子中,安全性被破解但没有公开披露,一方可以自由地侵入另一方的私人信息,完全不被注意。另一个例子是美国联邦数据加密标准 (DES),它被认为是安全的,因为一台足够快的机器可以破解它
完整作者列表: Cao, Sisi;华盛顿大学圣路易斯分校,机械工程与材料科学系 Wu, Xuanhao;华盛顿大学圣路易斯分校,能源、环境与化学工程 Zhu, Yaguang;华盛顿大学圣路易斯分校,能源、环境与化学工程 Gupta, Rohit;华盛顿大学圣路易斯分校,机械工程 Tan, Albern;华盛顿大学,能源、环境与化学工程系 Wang, Zhongyang;华盛顿大学圣路易斯分校,能源、环境与化学工程 Jun, Young-Shin;华盛顿大学,能源、环境与化学工程 Singamaneni, Srikanth;华盛顿大学,机械航空航天与结构工程系
中国科学院化学研究所,吉林长春 130022,中国 b 中国科学技术大学,安徽合肥 230026,中国 c 中国科学院大学,北京 100049,中国 d 广东省危险化学品应急检测重点实验室,
使用基于光频率梳的量子多模资源模拟复杂量子网络 Valentina Parigi J. Nokkala、F. Arzani、F. Galve、R. Zambrini、S. Maniscalco、J. Piilo、C. Fabre、N. Treps,我们目前正在开发一个多功能实验光子平台,用于模拟复杂的量子网络。该平台由基于光频率梳泵浦的参数过程的内在多模系统组成。这些激光器的光谱由数十万个频率成分构成。非线性晶体中的参数过程将所有这些光频率耦合起来,并产生非平凡的多模高斯量子态 [1]。这些也可以同样描述为一组不同的光的光谱-时间模式,可以单独寻址并同时被压缩真空占据。这种资源可以被描绘成一个网络,其中每个节点都是一个电磁场模式,连接是涉及场正交的纠缠关系。网络结构将通过在参数化过程中塑造泵和多模同差测量来控制。该策略已部分用于在基于测量的量子计算场景中实现集群状态 [2,3]。多模状态的 Bloch-Messah 简化(对于纯态)将资源描述为单模压缩器和多端口干涉仪的集合,这是我将介绍的建立资源与复杂网络之间映射的方法的核心 [4]。我们将研究复杂结构中量子信息协议的优化,并模拟复杂有限量子环境的动态 [5]。最后,允许波长和时间多路复用的参数化过程的特定实现将模拟表现出社区结构的网络。
OCD方法是快速,无损,在线能力,对大多数相关的结构参数非常敏感,并具有高3D功能。它们被广泛用于过程开发和控制以及在线计量学中。他们还提供高统计相关性,适合同时进行多参数测量。但是,OCD方法的主要挑战是潜在的参数互相关和基于模型的分析中固有的歧义。必须解决更多的结构参数和更复杂的几何形状,这些问题将变得更加重要。当前的OCD方法还面临着敏感性的问题,这是由于相对于不断收缩的结构所使用的辐射的较大波长。此外,存在依赖性材料参数(介电函数)的问题,例如通过量子限制。因此,OCD迫切需要新颖或基本增强的计量学,无论是基于图像的局部探测,都具有增强的分辨率,以及具有增强的灵敏度和性能的快速集合探测。
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摘要:20 世纪 90 年代末,锁模飞秒激光器被引入,成为合成和测量光频率的重要新工具。飞秒激光器的简单性、坚固性和更高的精度使其在光学频率计量领域占有重要地位。此外,它们的使用正在开发基于载波包络相位精确控制的重要新时域应用。预计参考原子和离子中的光学跃迁的窄线宽激光器将很快成为任何类型的最佳电磁频率参考,其预计分数频率不稳定性低于 1 × 10 -15 τ -1/2,不确定性接近 1 × 10 -18 。当与这种超精密频率标准结合使用时,飞秒激光器可用作宽带合成器,将输入光频率相位相干地转换为跨越数百太赫兹的光频率阵列和可计数的微波频率。综合过程中引入的过量分数频率噪声可接近1×10 -19 的水平。
摘要:20 世纪 90 年代末,锁模飞秒激光器被引入,成为合成和测量光频率的重要新工具。飞秒激光器的简单性、坚固性和更高的精度使其在光学频率计量领域占有重要地位。此外,它们的使用正在开发基于载波包络相位精确控制的重要新时域应用。预计参考原子和离子中的光学跃迁的窄线宽激光器将很快成为任何类型的最佳电磁频率参考,其预计分数频率不稳定性低于 1 × 10 -15 τ -1/2,不确定性接近 1 × 10 -18 。当与这种超精密频率标准结合使用时,飞秒激光器可用作宽带合成器,将输入光频率相位相干地转换为跨越数百太赫兹的光频率阵列和可计数的微波频率。综合过程中引入的过量分数频率噪声可接近1×10 -19 的水平。
摘要:20 世纪 90 年代末,锁模飞秒激光器被引入作为合成和测量光频率的重要新工具。飞秒激光器的简单性、稳定性和更高的精度使其在光频率计量领域占有重要地位。此外,它们的使用正在开发基于精确控制载流子包络相位的重要新时域应用。预计参考原子和离子中的光学跃迁的窄线宽激光器将很快成为任何类型的最佳电磁频率参考,预计分数频率不稳定性低于 1 × 10 -15 τ -1/2,不确定性接近 1 × 10 -18 。与此类超精密频率标准结合使用时,飞秒激光器可充当宽带合成器,将输入光频率相位相干地转换为跨越数百太赫兹的光频率阵列和可计数的微波频率。合成过程中引入的过量分数频率噪声可接近 1 × 10 -19 的水平。
摘要:20 世纪 90 年代末,锁模飞秒激光器被引入,成为合成和测量光频率的重要新工具。飞秒激光器的简单性、坚固性和更高的精度使其在光学频率计量领域占有重要地位。此外,它们的使用正在开发基于载波包络相位精确控制的重要新时域应用。预计参考原子和离子中的光学跃迁的窄线宽激光器将很快成为任何类型的最佳电磁频率参考,其预计分数频率不稳定性低于 1 × 10 -15 τ -1/2,不确定性接近 1 × 10 -18 。当与这种超精密频率标准结合使用时,飞秒激光器可用作宽带合成器,将输入光频率相位相干地转换为跨越数百太赫兹的光频率阵列和可计数的微波频率。综合过程中引入的过量分数频率噪声可接近1×10 -19 的水平。