摘要 当今,人们正在开发具有数十到数百个噪声量子比特的量子计算机。为了在实际应用中发挥作用,我们认为这些近期系统不能简单地缩小为未来容错大型量子计算机的非纠错版本。这些近期系统需要特定的架构和设计属性才能充分发挥其潜力。为了高效执行算法,量子协处理器必须设计为根据量子比特数进行扩展,并在量子比特的退相干范围内最大化有用的计算。在这项工作中,我们采用应用系统量子比特协同设计方法来构建近期量子协处理器。为了支持来自模拟材料系统量子动力学的实际应用领域的算法,我们设计了一个(参数化的)任意单量子比特旋转指令和一个双量子比特纠缠控制 Z 指令。我们引入了动态门集和分页机制来实现这些指令。为了评估这两条指令的功能和性能,我们实现了一个双量子比特版本的算法来研究无序诱导的金属-绝缘体转变,并运行了 60 个随机实例,每个实例实现一个无序配置并包含 40 个双量子比特指令(或门)和 104 个单量子比特指令。我们观察到了该系统随时间演化的预期量子动力学。
可信计算组 (TCG) 定义的可信平台模块 (TPM) 是一种小型安全协处理器,可以作为独立组件,也可以作为其他组件(如微处理器)的一部分。大多数企业级笔记本电脑和台式机都包含 TPM 2.0 版,因为 Microsoft 要求 Windows 8.1 或更高版本必须安装该版本。对于服务器,TPM 通常是一个附加组件,需要由管理员和采购官员在订购清单中指定。服务器采购应确保在订购这些设备时包含可选的 TPM。对于国防部,DODI 8500.01“网络安全”[5] 要求购买带有 TPM 的国防部计算机资产。
在混合量子算法中,量子处理单元 (QPU) 被用作 CPU 的协处理器,从而加快经典算法中的特定计算。这些算法利用迭代处理,其中计算在经典计算机和量子计算机之间移动。例如,量子计算在化学、优化和机器学习中的当前应用基于变分量子算法,这是一种混合量子算法。在变分量子算法中,经典优化程序迭代地调整参数化量子电路的参数,这与基于机器学习训练集中的误差迭代调整神经网络权重的方式非常相似。Braket 提供对 PennyLane 开源软件库的访问权限,该库可帮助您使用变分量子算法。
一般微处理器 — 32 位 33MHz,带时间协处理器质量标准制造标准 — IPC-S-815-A 3 级高可靠性保修零件和人工老化 — 50 至 70 摄氏度,持续 32 小时 ECU 控制软件存储在可更新内存中高 RFI 免疫力低热量产生电池瞬态保护环保密封电子设备防水连接器带镀金触点军用规格。连接器 外壳尺寸 (mm) 重量 (kg) 通信: - RS232(至 PC 或仪表盘记录器),通过可选接口电缆 气缸 发动机 2 冲程、4 冲程、旋转(1 至 4) 最大 RPM > 15,000 工作条件 内部温度范围(摄氏度) 环境温度(摄氏度)(取决于负载和通风) 工作电压 工作电流 反向电池保护 计算机软件 每个 ECU 附带的软件:EMP 程序 - 调整、设置和诊断 解释 - 数据分析
LPC55S6X是用于嵌入式应用的基于ARM Cortex-M33的微控制器。这些设备包括ARM Cortex-M33协处理器,Casper Crypto/FFT引擎,用于DSP功能的PowerQuad硬件加速器,多达320 kb的芯片SRAM,最高为640 kb的片上,片上闪光灯,供Fly-Fly-Spertive/necepeed/decepeed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed-speed- SD/MMC/SDIO interface, five general-purpose timers, one SCTimer/PWM, one RTC/alarm timer, one 24-bit Multi-Rate Timer (MRT), a Windowed Watchdog Timer (WWDT), nine flexible serial communication peripherals (which can be configured as a USART, SPI, high speed SPI, I 2 C, or I 2 S interface), Programmable Logic单位(PLU),一个16位1.0 msamples/sec ADC,能够同时转换。
椭圆曲线密码 (ECC) 的主要运算是将椭圆曲线 (EC) 点 P 与长二进制标量 k 相乘,记为 kP 。攻击者的目标是获取标量 k(进一步记为密钥 k )。这通常可以通过分析测量的功率或 kP 执行的电磁痕迹或其他旁道效应来实现。蒙哥马利阶梯算法是实现 kP 计算最常用的算法。文献中报道,该算法可以抵抗简单的旁道分析 (SCA) 攻击,因为它是一种平衡算法,即,标量 k 的每个位值的处理都按照相同的运算序列完成,即一个 EC 点加法和一个 EC 点加倍。但是,蒙哥马利阶梯算法中寄存器的使用取决于密钥,因此容易受到垂直数据位和水平地址位攻击。已知的对策之一是随机化算法主循环每次迭代的 EC 点操作(加法和加倍)的顺序。只有当计算 EC 点加法的域操作顺序与计算 EC 点加倍的域操作顺序相同时,随机化才有意义,例如,如果应用了统一的 EC 点加法公式。[4] 报告了一种完全平衡的 ASIC 协处理器,该协处理器在 Weierstrass 椭圆曲线上实现了完整的加法公式。该设计是开源的,VHDL 代码可在 GitHub 存储库 [3] 中找到。我们为 IHP 250 nm 单元库合成了这个开源设计,并使用 EC secp256k1 的基点作为与原始测试台相对应的输入点 P 来模拟 kP 执行的功率轨迹。我们尝试了不同长度的标量 k。我们模拟了约 20 位以及约 200 位密钥的功率轨迹,并执行了
市场上有几种用于 FPGA 的商用软 IP 处理器:ARM Cortex M1 [3]、Altera NIOS [5] 和 Xilinx MicroBlaze [4]。尽管提供这些处理器的目的各不相同(前者是为了让 ARM 架构在更多的开发渠道上可用,后者则是想为使用相应 FPGA 的开发人员提供完整的数字设计系统),但它们的共同点在于都基于 RISC,并且每个内核的配置能力有限(例如可选的 FPU)。虽然 ρ-VEX [8] 是一种实现可重构和可扩展的软核 VLIW 处理器的非常实用的方法,但是并行性受到指令宽度的限制。[7] 提供了可扩展的并行性。该协处理器提供复杂的矢量化能力,但不能处理非 SIMD 类并行性。传输触发架构 (TTA) [6] 由于其数据流特性,在并行性方面是可扩展的和可伸缩的。此属性的缺点是缺乏使用更复杂的功能单元以及固有的存储能力来放宽调度问题的可能性。
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]。
摘要。基于代码的构造的安全性通常由信息集解码 (ISD) 算法评估。在量子环境中,振幅放大比经典模拟产生渐近平方根增益。然而,目前尚不清楚真正的量子电路是否能产生实际的改进或因其实现而承受巨大的开销。这导致在基于代码的提案的安全性分析中对这些量子攻击有不同的考虑。在这项工作中,我们通过给出成熟的 ISD 程序的第一个量子电路设计、量子模拟库 Qibo 中的实现以及其复杂性的精确估计来澄清这一疑问。我们表明,与普遍看法相反,Prange 的 ISD 算法可以在量子计算机上相当有效地实现,即与经典实现相比,电路深度的开销仅为对数。作为另一项重大贡献,我们利用经典协处理器的理念来设计混合经典量子权衡,从而可以根据任何可用数量定制必要的量子比特,同时仍提供量子加速。有趣的是,当限制电路的宽度而不是深度时,我们能够克服先前在约束量子搜索中得出的最优结果。
� 高性能浮点数字信号处理器 (DSP) – TMS320C30-50 (5 V) 40 纳秒指令周期时间 275 MOPS、50 MFLOPS、25 MIPS – TMS320C30-40 (5 V) 50 纳秒指令周期时间 220 MOPS、40 MFLOPS、20 MIPS – TMS320C30-33 (5 V) 60 纳秒指令周期时间 183.3 MOPS、33.3 MFLOPS、16.7 MIPS – TMS320C30-27 (5 V) 74 纳秒指令周期时间 148.5 MOPS、27 MFLOPS、13.5 MIPS � 32 位高性能 CPU � 16/32 位整数和 32/40 位浮点运算 � 32 位指令字,24 位地址 � 两个 1K × 32 位单周期双访问片上 RAM 块 � 一个 4K × 32 位单周期双访问片上 ROM 块 � 片上存储器映射外设: – 两个串行端口 – 两个 32 位计时器 – 单通道直接存储器访问 (DMA) 协处理器,用于并发 I/O 和 CPU 操作