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量子密码末日的幸存者 - 空军大学
量子威胁网络安全是一个自我否定预言的例子：威胁叙述越可信，应对它的努力就越协调一致。量子计算构成安全威胁，因为数字加密目前取决于某些数学问题的计算难度，例如大数因式分解，而使用量子计算机解决这些问题会容易得多。虽然实验机器还不足以破坏公共加密，但它们确实表明量子计算机在某些情况下能够胜过最快的传统超级计算机。事实上，量子威胁是如此可信，以至于科学界一直在研究即将获得公众使用认证的加密对策。可以增强加密安全性的新量子网络的研究也在顺利进行中。量子脆弱性窗口的大小取决于量子计算和量子安全替代方案的工程进展相对速度，以及关于需要保护秘密多长时间的政治考虑。有理由谨慎乐观地认为，对策的成熟速度比威胁更快。尽管如此，量子威胁应该受到重视，这正是它可能永远不会实现的原因。*
IBM Q 中 Deutsch 算法的性能和错误建模
使用量子力学作为计算工具的想法源自 20 世纪 80 年代 Feynman 和 Deutsch [1,2] 的开创性工作。它基于利用叠加和纠缠等属性来实现计算任务。这需要一台在微观层面工作的量子计算机。这样，量子计算机可以比传统计算机更有效地解决某些已知问题 [3]，从而推动密码学、药物研发、更快的数据分析和人工智能的发展 [4]。谷歌、英特尔、微软和 IBM 等大公司已着手建设量子计算机，如今量子计算机能够处理多达几十个量子比特。特别是，这里使用的 IBM Q 机是一种可扩展的量子计算机，基于超导技术，具有通过互联网开放访问的优势 [5]。已经提出了几种基于量子优势的算法；其中最重要的是 Grover 算法和 Shor 因式分解算法。Grover 算法 [6] 是一种在无序基中查找元素的算法。已知的经典算法的阶数为 O ( N ) ，而量子算法可以以高概率确定所需元素的阶数为 O ( √
MiniQCrypt 中的 Oblivious Transfer - 密码学 ePrint 档案
自从量子计算和现代密码学诞生以来，几十年来一直保持着高效的合作关系。一方面，得益于 Shor 算法 [Sho94]，(大规模) 量子计算机可用于破解许多广泛使用的基于因式分解和离散对数难度的密码系统。另一方面，量子信息和计算帮助我们实现了原本不可能实现的加密任务，例如量子货币 [Wie83] 和生成可证明的随机性 [Col09、VV12、BCM+18]。量子密码学中的另一颗明珠是 Bennett 和 Brassard [BB84] 发现了一种无条件安全的密钥交换协议。也就是说，他们为传统上必须依赖于未经证实的计算假设的加密任务实现了信息论安全性。简而言之，他们利用量子态的不可克隆性（量子力学的基本原理）实现了这一点。更引人注目的是，他们的协议对量子资源的使用率极低，因此已在实践中应用于非常远的距离 [ DYD + 08 , LCH + 18 ]。这与大规模量子计算形成了鲜明对比，后者的可能性仍在积极讨论中。Bennett 和 Brassard 的开创性工作为密码学领域提出了一个诱人的可能性：
超越不可分离和语境相对论的关系量子纠缠
在本文中，我们讨论了量子纠缠正统定义的相对主义视角性质（从优选因式分解的角度）。我们还在 Barnum 等人 [6,7] 提出的广义纠缠定义中从优选可观测量的角度考虑了这一方面。更具体地说，我们将讨论正统纠缠定义所隐含的不可分离相对主义、其广义化所隐含的语境相对主义以及目前专业文献中讨论的一些其他严重问题。在本文的第二部分，我们讨论了最近提出的客观不变纠缠定义，该定义被理解为有效和强度关系的实际和潜在编码 [32]。通过推导两个定理，我们将明确展示这种新的客观纠缠定义如何能够摆脱不可分离相对主义和语境相对主义。根据这些定理，在所提出的关系定义中，所有可能的可观测量子集以及所有可能的因式分解都可以全局视为指代同一（潜在）事态。结论是，与正统定义不同，这种新的客观关系纠缠概念从一开始就能够绕过相对主义，为现实理解量子相关性打开大门。
IBM 对量子信息科学的 RFI 回应
IBM 研究部门长期以来一直支持行业对量子信息科学 (QIS) 的追求。早在 20 世纪 80 年代初，IBM 就赞助了一次具有开创性的会议，在会上，Richard Feynman 讨论了利用量子力学为新一代计算机提供动力的可能性。从那时起，IBM 的主要成就包括首次演示量子密钥分发 (Bennett, Smolin 1989)、首次在 NMR 系统中实现 Shor 因式分解算法 (Almaden, 2001)，以及最近在可扩展的超导量子比特晶格中实现任意量子误差检测 (2015)。IBM 致力于推动采用量子纠错的容错量子计算，并为此积极与美国联邦政府合作。例如，TJ Watson 研究中心的 IBM 量子计算团队自 2010 年底以来一直致力于 IARPA 赞助的多量子比特相干操作计划，并将在有机会取得进一步进展时继续互补工作。在这里，我们介绍了一些关于量子信息科学现状、该领域的应用以及我们对行业角色的愿景的想法。
量子计算的全纯表示
我们利用量子态的 Segal-Bargmann 表示法研究玻色子量子计算。我们认为这种全纯表示法是一种自然表示法，它不仅使用复分析的基本元素给出了玻色子量子计算的规范描述，而且还提供了描绘离散变量和连续变量量子信息理论之间界限的统一图景。利用这种表示法，我们表明，高斯哈密顿量下单个玻色子模式的演化可以描述为经典 Calogero-Moser 粒子的可积动力学系统，对应于全纯函数的零点，以及高斯参数的共形演化。我们解释说，Calogero-Moser 动力学是由于玻色子希尔伯特空间的独特特征（例如压缩）所致。然后，我们将这种全纯表示的性质推广到多模情况，推导出非高斯量子态层次结构，并将纠缠与全纯函数的因式分解性质联系起来。最后，我们将这种形式应用于离散和连续变量量子测量，并获得亚通用模型的分类，这些模型是玻色子采样和高斯量子计算的推广。
![arXiv:2007.00662v1 [quant-ph] 2020 年 7 月 1 日](/simg/d\d4e7a9a9d6636642582d721b59236a63b0b92787.webp)
arXiv:2007.00662v1 [quant-ph] 2020 年 7 月 1 日
量子计算的标准电路模型假定能够直接在任意一对量子比特之间执行门操作，但这对于大规模实验来说不太实用。强度在距离 r 处衰减为 1/r α 的幂律相互作用提供了一种可通过实验实现的信息处理资源，同时仍保留了长距离连接。我们利用这些相互作用的力量来实现一个具有任意数量目标的快速量子扇出门。对于 α ≤ D 的相互作用，我们的实现允许在与量子比特数成对数的时间内在 D 维格子上执行量子傅里叶变换 (QFT) 和 Shor 算法。作为推论，我们表明，在因式分解是经典难解的标准假设下，即使在短时间内，α ≤ D 的幂律系统也难以进行经典模拟。作为补充，我们开发了一种新技术，可以给出在受线性光锥约束的系统中实现 QFT 和扇出门所需的时间的一般下限，该下限与系统大小成线性关系。这使我们能够证明长距离系统的下限比以前可用的技术更接近。
IBM 对量子信息科学的 RFI 回应
Jerry M. Chow、Jay M. Gambetta、Mark Ritter 摘要 IBM 研究部门长期以来一直支持行业对量子信息科学 (QIS) 的追求。早在上世纪 80 年代初，IBM 就赞助了一次具有开创性的会议，在会上，Richard Feynman 讨论了利用量子力学为新一代计算机提供动力的可能性。从那时起，IBM 的主要成就包括首次演示量子密钥分发 (Bennett, Smolin 1989)、首次在 NMR 系统中实现 Shor 因式分解算法 (Almaden, 2001)，以及最近在可扩展的超导量子比特晶格中实现任意量子误差检测 (2015)。IBM 致力于推动采用量子纠错的容错量子计算，并为此积极与美国联邦政府合作。例如，TJ Watson 研究中心的 IBM 量子计算团队自 2010 年底以来一直致力于 IARPA 赞助的多量子比特相干操作计划，并将在有机会取得进一步进展时继续开展互补工作。这里我们介绍了我们对量子信息科学现状、该领域的应用以及我们对行业角色的愿景的一些想法。
IBM 对量子信息科学的 RFI 回应
Jerry M. Chow、Jay M. Gambetta、Mark Ritter 摘要 IBM 研究部门长期以来一直支持行业对量子信息科学 (QIS) 的追求。早在上世纪 80 年代初，IBM 就赞助了一次具有开创性的会议，在会上，Richard Feynman 讨论了利用量子力学为新一代计算机提供动力的可能性。从那时起，IBM 的主要成就包括首次演示量子密钥分发 (Bennett, Smolin 1989)、首次在 NMR 系统中实现 Shor 因式分解算法 (Almaden, 2001)，以及最近在可扩展的超导量子比特晶格中实现任意量子误差检测 (2015)。IBM 致力于推动采用量子纠错的容错量子计算，并为此积极与美国联邦政府合作。例如，TJ Watson 研究中心的 IBM 量子计算团队自 2010 年底以来一直致力于 IARPA 赞助的多量子比特相干操作计划，并将在有机会取得进一步进展时继续开展互补工作。这里我们介绍了我们对量子信息科学现状、该领域的应用以及我们对行业角色的愿景的一些想法。
IBM 对量子信息科学的 RFI 回应
Jerry M. Chow、Jay M. Gambetta、Mark Ritter 摘要 IBM 研究部门长期以来一直支持行业对量子信息科学 (QIS) 的追求。早在上世纪 80 年代初，IBM 就赞助了一次具有开创性的会议，在会上，Richard Feynman 讨论了利用量子力学为新一代计算机提供动力的可能性。从那时起，IBM 的主要成就包括首次演示量子密钥分发 (Bennett, Smolin 1989)、首次在 NMR 系统中实现 Shor 因式分解算法 (Almaden, 2001)，以及最近在可扩展的超导量子比特晶格中实现任意量子误差检测 (2015)。IBM 致力于推动采用量子纠错的容错量子计算，并为此积极与美国联邦政府合作。例如，TJ Watson 研究中心的 IBM 量子计算团队自 2010 年底以来一直致力于 IARPA 赞助的多量子比特相干操作计划，并将在有机会取得进一步进展时继续开展互补工作。这里我们介绍了我们对量子信息科学现状、该领域的应用以及我们对行业角色的愿景的一些想法。