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对量子态的承诺
承诺量子态意味着什么？在这项工作中，我们提出了一个简单的答案：如果在承诺阶段之后，承诺状态从发送者的角度来看是隐藏的，则对量子消息的承诺是具有约束力的。我们用几个实例来说明这个新定义。我们构建了第一个非交互式简洁量子态承诺，它可以看作是量子消息的抗碰撞散列的类似物。我们还表明，任何经典消息的承诺方案都隐含着隐藏量子态承诺 (QSC)。我们所有的构造都可以基于量子密码假设，这些假设隐含在单向函数中，但可能比单向函数更弱。对量子态的承诺为许多新的加密可能性打开了大门。我们对简洁 QSC 的旗舰应用是 Kilian 简洁论证的量子通信版本，适用于任何具有具有恒定误差和多对数局部性的量子 PCP 的语言。代入 PCP 定理，这可以在比经典要求弱得多的假设下为 NP 提供简洁的论证；此外，如果量子 PCP 猜想成立，这将扩展到 QMA。我们安全性证明的核心是一种用于提取量子信息的新型倒带技术。
指南实现数字签名 - 在数字上签名...
首先，重要的是要注意，RSA加密和RSA签名之间存在差异。对于数字收银机中数字签名中的所有事项，您需要使用RSA签名。重要的是要注意，尽管在两种情况下，基础RSA算法都是相同的，但代码实现详细信息有所不同：RSA加密用于保护数据，并且仅允许预期的收件人解密和读取数据。当发送者使用收件人的公钥对数据进行加密时，只有收件人才具有解密的私钥。只有发件人和收件人才能读取消息。rsa签名用于验证数据的真实性和完整性。这是数字收银机中数字签名的目的，它允许任何人验证数据的发件人是否是他们声称是谁，并且自签名以来，数据没有被篡改。对于RSA签名，发件人生成了他们想要发送和加密其私钥的数据的哈希值（消息摘要）。然后，收件人可以使用发件人的公钥解密并验证签名（哈希值）。总而言之，RSA加密用于机密性，而RSA签名用于确保数据的真实性和完整性。2.4.2使用SHA-512进行哈希
ah-tk-20232024-1178.pdf
回答 1 是的，我知道强大的量子计算机可以显著削弱或破坏某些加密（或密码学）。这给中央政府以及公民、公司和其他当局带来了风险，必须及时进行管理。加密技术可确保数字通信的安全和保密。密码学涉及存储和传输信息的技术，使得只有拥有正确密钥（机密性）的各方才能读取信息。此外，它还用于保护数据免遭更改（完整性）、获得发送和接收信息的确定性（不可否认性）以及确认发送者和接收者的身份（身份验证）。在我们的日常生活中，密码学有着广泛的应用，因此它被广泛使用。例如，密码学保护我们的身份数据（护照），使我们能够安全地控制交通灯和桥梁，我们相互发送电子邮件和应用程序，我们用电话付款，我们用它来加密机密信息，如商业机密或国家机密。因此，密码学是保护流程和数据的机密性、完整性和可用性不可或缺的工具。然而，随着强大的量子计算机的出现，大多数加密技术不再（足够）安全：现有的加密方法将不再能够充分保护我们的数字数据。从易受攻击的密码学到量子安全密码学的转变是一项技术颠覆性的变革，以前从未进行过如此规模的尝试。
论后量子承诺和量子承诺坍缩的必要性
坍缩绑定和坍缩分别由 Unruh (Eurocrypt '16) 提出，作为计算绑定和抗碰撞的后量子强化。这些概念在促进将经典安全证明“提升”到量子设置方面非常成功。然而，一个基本而自然的问题仍未得到解答：它们是足以实现这种提升的最弱概念吗？在本文中，我们通过给出一个经典的承诺和开放协议来肯定地回答这个问题，该协议是后量子安全的，当且仅当所使用的承诺方案（分别为哈希函数）是坍缩绑定（分别为坍缩）。我们还将坍缩绑定的定义推广到量子承诺方案，并证明当此承诺和开放协议中的发送者传达量子信息时，等价性仍然有效。因此，我们确定各种“弱”绑定概念（和绑定、CDMS 绑定和明确性）实际上等同于坍缩绑定，无论是后量子承诺还是量子承诺。最后，我们证明了一个“双赢”的结果，表明非坍缩绑定的后量子计算绑定承诺方案可用于构建模棱两可的承诺方案（反过来，该方案可用于构建一次性签名和其他有用的量子原语）。这强化了 Zhandry（Eurocrypt '19）的结果，表明同一对象产生量子闪电。
量子技术与空间 - 补充材料
安全的量子通信依赖于生成和分发量子加密密钥，这些密钥仅由发送者和接收者用于加密和解密数据或消息。对于量子密钥分发协议和管理，量子加密密钥或密码的生成、共享或更新通常通过使用光子来实现。虽然有几种不同的量子密钥分发协议（例如 BB84、SARG04、E91）和链路配置，但这些密钥及其管理的基本安全性基于物理量子力学原理，即所谓的“不可克隆定理”。根据该定理，禁止复制任意未知量子态的相同副本，因此不可能创建量子密钥的相同副本。因此，通信方可以确定（在实践中，在已知的置信阈值内）第三方没有篡改他们的密钥集。但是，只有当密钥和消息长度相同、密钥仅使用一次并且（最重要的是）密钥是真正随机的时，才能确保加密的无条件安全性。因此，人们正在研究量子随机数生成器，利用量子态的物理随机性。不过，使用伪随机数生成器和分束器的其他实现也是可能的。量子密钥分发协议未来面临的一个关键挑战仍然是防止任何类型的攻击，因为这些攻击可能会危及安全。
反事实量子通信中的非本地是什么？
H. Salih，Z.-H。 Li，M。Al-Amri和M.S. Zubairy [1]描述了一种显着的效果，他们称之为“反量子量子通信”：从发送者到接收器的传输（跨“传输通道”）“没有任何物理粒子之间的任何物理粒子。 ” Y. Cao等。 [3]和I. Alonso Calafell等。 [4]在实验中证明了这一效果。 对于我们所有具有量子非局部性的家族性，效果令人震惊。 它既不涉及非本地量子相关性（无论如何都不会传输信息），也不涉及aharonov-bohm效应的相对阶段。 如果任何效果都引起了爱因斯坦著名的短语“远距离的怪异动作”，那就是这个。 但我们在下面显示反事实量子通信毕竟确实取决于越过爱丽丝和鲍勃之间“传输通道”的保守局部电流。它是模块化[5]角动量L z mod 2ℏ的电流。 与Salih等人的分析一致。 [1]，保守的电流是无质量的。 我们对保守的局部电流的证明表明，毕竟效果不是怪异的。它还强调了模块化变量在构成量子非局部性中的重要性。 我们将描述一个与Salih等相等的思想实验。 [1]。 ，但为了清楚起见，我们像[1]一样开始了实验的玩具版本。 两端之间的一半是一个细的障碍；它以（小）幅度i sin ϵ传输粒子，并用振幅cos ϵ反射。 让粒子与δx l l（如图中H. Salih，Z.-H。 Li，M。Al-Amri和M.S.Zubairy [1]描述了一种显着的效果，他们称之为“反量子量子通信”：从发送者到接收器的传输（跨“传输通道”）“没有任何物理粒子之间的任何物理粒子。” Y. Cao等。[3]和I. Alonso Calafell等。[4]在实验中证明了这一效果。对于我们所有具有量子非局部性的家族性，效果令人震惊。它既不涉及非本地量子相关性（无论如何都不会传输信息），也不涉及aharonov-bohm效应的相对阶段。如果任何效果都引起了爱因斯坦著名的短语“远距离的怪异动作”，那就是这个。但我们在下面显示反事实量子通信毕竟确实取决于越过爱丽丝和鲍勃之间“传输通道”的保守局部电流。它是模块化[5]角动量L z mod 2ℏ的电流。与Salih等人的分析一致。[1]，保守的电流是无质量的。我们对保守的局部电流的证明表明，毕竟效果不是怪异的。它还强调了模块化变量在构成量子非局部性中的重要性。我们将描述一个与Salih等相等的思想实验。[1]。，但为了清楚起见，我们像[1]一样开始了实验的玩具版本。两端之间的一半是一个细的障碍；它以（小）幅度i sin ϵ传输粒子，并用振幅cos ϵ反射。让粒子与δx l l（如图图1显示了长度L的粒子波数据包，而爱丽丝在腔的左端（封闭并反射粒子），在右端（封闭并反射粒子），但BOB可以打开哪个粒子）。1）和巨大的势头期望值P（这样
论后量子承诺和量子承诺坍缩的必要性
折叠绑定和折叠是由 Unruh (Eurocrypt '16) 提出的，分别作为计算绑定和抗碰撞的后量子强化。这些概念在促进将经典安全证明“提升”到量子设置方面非常成功。然而，一个基本而自然的问题仍未得到解答：它们是足以实现这种提升的最弱概念吗？在这项工作中，我们通过给出一个经典的承诺和开放协议来肯定地回答这个问题，该协议是后量子安全的，当且仅当所使用的承诺方案（分别为哈希函数）是折叠绑定（分别为折叠）。我们还将折叠绑定的定义推广到量子承诺方案，并证明当此承诺和开放协议中的发送者传达量子信息时，等价性仍然有效。因此，我们确定各种“弱”绑定概念（总和绑定、CDMS 绑定和明确性）实际上等同于折叠绑定，无论是后量子承诺还是量子承诺。最后，我们证明了一个“双赢”的结果，表明非崩溃绑定的后量子计算绑定承诺方案可用于构建模棱两可的承诺方案（反过来，该方案可用于构建一次性签名和其他有用的量子原语）。这强化了 Zhandry（Eurocrypt '19）的结果，表明同一对象产生量子闪电。
因果秩序的叠加可以在非常嘈杂的通道下传送中的量子优势
未知量子状态的传送[1-3]是量子信息科学的基石。但是，标准传送协议的完美实现[1]需要高度脆弱的单元。因此，在实际情况下，必须考虑不完美的单线[4，5]，其中资源状态偏离完美单元的程度，控制着传送的实现中的退化。最终，如果不完美的增长超出了一定阈值，则可以通过经典手段满足或超过所产生的限制，这表明标准传送协议不再提供任何量子优势。在这封信中，我们表明，即使资源状态与完美的单元显着不同，如果发送者和接收器可以访问量子开关[6-14]，则可以保留如此量子优势。实际上，我们表明，实际上，更高的缺陷可能对量子传送更有帮助。量子开关是具有因果秩序叠加的过程的一个示例[7，8，15]。最近已利用此类过程来改善查询复杂性任务[16]，增强了量子通道的经典能力[6，9，11]，并改善了稳态量子量子温度计[17]。目前的工作将其拟合到该范式中，这是另一个明确的例子，其中因果秩序的叠加产生了有限的操作优势。
具有可公开验证和可识别中止功能的两全其美的多方量子计算
Alon 等人 (CRYPTO 2021) 引入了一种具有可识别中止 (MPQC-SWIA) 安全性的多方量子计算协议。但是，他们的协议只允许 MPQC 内部各方知道恶意参与者的身份。当两组人意见不一致并需要第三方（如陪审团）来验证谁是恶意方时，这就会变得有问题。鉴于量子态可能只存在于一份副本中，这个问题在量子环境中具有更重要的意义。因此，我们强调具有可公开验证的可识别中止 (PVIA) 协议的必要性，使只有经典计算能力的外部观察者能够在发生中止的情况下就恶意方的身份达成一致。然而，由于不可克隆定理以及 Mahadev (STOC 2018) 和 Chung 等人提出的先前工作，实现具有 PVIA 的 MPQC 带来了重大挑战。 （Eurocrypt 2022）用于量子计算的经典验证的协议存在缺陷。在本文中，我们获得了第一个 MPQC-PVIA 协议，该协议假设后量子无意识传输和经典广播信道。我们构建的核心组件是一种称为可审计量子认证（AQA）的新认证原语，它以压倒性的概率识别恶意发送者。此外，我们提供了第一个具有两全其美（BoBW）安全性的 MPQC 协议，该协议保证在诚实多数的情况下输出交付，并且即使多数不诚实也能在中止时保持安全。我们的两全其美 MPQC 协议在中止时也满足 PVIA。
通过量子隐形传态实现四量子比特纠缠态
引言量子协议领域的研究已经得到了广泛的开展。在量子密码学领域，Ekert [1]使用两个EPR量子比特(Einstein、Podolsky、Rosen)的状态作为状态紧密性测试器，并在Bennet通信协议[2]中通过单粒子和双粒子算子共享这个EPR。1993年，Bennet等人[3]首次提出了通过EPR通道进行一个量子比特状态的量子隐形传态的理论协议。量子隐形传态是通过划分量子纠缠态和涉及一些非局部测量的经典态，在发送者(Alice)和接收者(Bob)之间的不同地方发送任意数量的无法识别的量子比特的过程。一般来说，Alice中的非局部测量采用射影测量，而Bob中的非局部测量则是幺正操作。还有一些协议，其非局部测量是通过 Aharanov 和 Albert [4] 的方法实现的，Kim 等人 [5] 的实验和 Cardoso 等人 [6] 的工作中实现了非线性相互作用，这些相互作用利用了状态源腔和通道源之间的共振。对于任意两个比特的纠缠态，量子通道的选择是通过 Schmidt 分解测试 [23] 获得的，而在多立方体中，则是通过其约化密度矩阵的秩值的组合 [24] 获得的。