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基于Clifford的量子模拟电路切割
摘要 - Quantum Computing有潜力为许多重要应用程序提供有关经典计算的启用。但是，当今的量子计算机处于早期阶段，硬件质量问题阻碍了程序执行的规模。因此，在经典计算机上对量子电路的基准测试和模拟对于促进量子计算机和程序如何运行的理解至关重要，从而使两种算法发现都可以导致高影响量子计算和工程改进，从而传递到更强大的量子系统。不幸的是，量子信息的性质会导致模拟复杂性随问题大小而成倍扩展。在本文中，我们首次亮相Super.Tech的Supersim框架，这是一种用于高功效和可扩展量子电路模拟的新方法。Supersim采用了两种关键技术来加速量子电路模拟：基于Clifford的模拟和切割。通过在较大的非克利福德电路中隔离Clifford子电路片段，可以调用资源良好的Clifford模拟，从而导致运行时的显着减少。独立执行片段后，电路切割和重组程序允许从片段执行结果重建原始电路的最终输出。通过这两种最先进的技术组合，SuperSim是量子实践者的产品，允许量子电路评估超出当前模拟器的前沿。我们的结果表明，基于Clifford的电路切割会加速近距离电路的模拟，从而可以使用适度的运行时间评估100 Qubits。
协同生物技术和自然农业 - 边境
世界经历了从饥荒时代到全球粮食生产时代的显着转变，该时代满足了成倍增长的人口。这种转变已经通过重要的农业革命实现，这是通过注入机械，工业和经济投入的强化为标志的农业。然而，农业的这种快速发展也导致了农药，肥料和灌溉等农业投入的扩散，这些投入引起了长期的环境危机。在过去的二十年中，我们目睹了农作物生产的高原，耕地损失以及气候条件下的急剧转变。这些挑战强调了迫切需要通过参与式方法来保护我们的全球下议院，尤其是环境，该方法涉及全球国家，无论其发展地位如何。为了实现农业可持续性的目标，必须采用多学科的方法来整合诸如生物学，工程，化学，经济学和社区发展等领域。在这方面的一项值得注意的举措是零预算自然农业，它强调了利用植物和动物产品的协同作用来增强作物的建立，建立土壤肥力并促进有益的微生物的增殖。最终目标是创建自我维持的农业生态系统。这篇评论倡导在自然农业中纳入生物技术工具，以环保的方式加快此类系统的动态。通过利用生物技术的力量，我们可以提高农业生态学的生产率，并产生大量的食物，饲料，饲料，纤维和营养素，以满足我们不断扩大的全球人群的需求。
协同生物技术和自然农业
世界经历了从饥荒时代到全球粮食生产时代的显着转变，该时代满足了成倍增长的人口。这种转变已经通过重要的农业革命实现，这是通过注入机械，工业和经济投入的强化为标志的农业。然而，农业的这种快速发展也导致了农药，肥料和灌溉等农业投入的扩散，这些投入引起了长期的环境危机。在过去的二十年中，我们目睹了农作物生产的高原，耕地损失以及气候条件下的急剧转变。这些挑战强调了迫切需要通过参与式方法来保护我们的全球下议院，尤其是环境，该方法涉及全球国家，无论其发展地位如何。为了实现农业可持续性的目标，必须采用多学科的方法来整合诸如生物学，工程，化学，经济学和社区发展等领域。在这方面的一项值得注意的举措是零预算自然农业，它强调了利用植物和动物产品的协同作用来增强作物的建立，建立土壤肥力并促进有益的微生物的增殖。最终目标是创建自我维持的农业生态系统。这篇评论倡导在自然农业中纳入生物技术工具，以环保的方式加快此类系统的动态。通过利用生物技术的力量，我们可以提高农业生态学的生产率，并产生大量的食物，饲料，饲料，纤维和营养素，以满足我们不断扩大的全球人群的需求。
全球疫苗不平等和多边主义与19
抽象的背景：持续的共同19日大流行表明，清晰的警告说，直到每个人都安全地抵抗大流行之前，没有人会安全。但是，当大流行的脂肪尾巴风险破坏了全球经济和医疗机构（包括疫苗资产）的每一个神经时，每个人如何安全。疫苗不平等已成为该大流行期间数百万新感染和死亡的关键因素之一。在成倍增长的Covid-19案件的背景下，以及疫苗的现成，本文将研究多边主义如何通过全球健康外交（GHD）在缓解疫苗资产中发挥作用。第二，鉴于受影响最大的发展中国家缺乏多边主义的参与，在最坏的情况下，GHD可以作为一种选择吗？方法：在这篇叙述性评论中，在所有流行的数据库中进行了文献搜索，例如Scopus，Web of Science，PubMed和Google搜索引擎在发展中国家的背景下为关键字进行了详细讨论。结果：在这个多边世界中，全球卫生机构的全球治理机构已被全球北部垄断，导致了Covid-19-19疫苗不平等。GHD帮助健康保护和公共卫生，并改善了国际关系。此外，GHD还促进了各种利益相关者致力于改善医疗保健，实现公平成果，实现公平和减少贫困的承诺。结论：疫苗不平等是当前情况的主要挑战，而GHD在成为全球南方许多国家的灵丹妙药方面取得了部分成功。
用于太赫兹空间网络的新型立方体卫星组合天线部署和波束控制方法
自诞生以来，立方体卫星就成为了太空网络和探索领域最令人兴奋的技术，因为与同类传统卫星相比，立方体卫星的成本和复杂性更低 [1]。这使得太空任务的设计和运行周期成倍加快，也增加了人们对太空领域高风险企业的激励 [2]。这些突破为私有化太空网络时代铺平了道路，例如 SpaceX Starlink 星座 [3]。要充分释放太空网络的潜力，需要更高的数据速率和高度紧凑的设备 [4]。从这个角度来看，太赫兹 (THz) 频段（从 0.1 THz 到 10 THz）是一种巨大的频谱资源，可用于开发可用于下一代立方体卫星的无线技术 [5]。 THz 波段技术非常适合立方体卫星，因为它具有可维持极高数据速率的大型连续带宽，以及 THz 频率的亚毫米波长，这自然会产生高度紧凑的设备 [6]。然而，THz 频率下非常高的路径损耗仍然是电磁 (EM) 频谱这一部分未被充分利用的关键原因。一方面，THz 频率会因与特定频率下的某些气体分子（主要是水蒸气）的共振峰而遭受吸收损耗 [7]。尽管如此，如 [8] 中详细讨论的那样。太空中没有大气介质，因此吸收损耗减少，使 THz 波段成为卫星间通信链路的理想选择。同时，由于低地球轨道 (LEO) 内的大气存在减少，可以通过适当选择避免这些吸收峰的设计频率来减轻上行链路和下行链路期间的吸收损耗。另一方面，THz 频率的波长非常小，导致
量子计算和技术 - AIS eLibrary
何玉明，yhe004@odu.edu；何武，whe@odu.edu 量子物理学和量子信息理论的快速发展引发了关于量子计算和技术的大量讨论，预计这些技术将对许多行业产生颠覆性影响。量子计算是一种新兴的计算技术范式，可以解决当今传统计算机无法解决的复杂计算问题 (Franklin et al., 2020)。据估计，到 2040 年，量子领域将新增近 60 万个工作岗位 (Venegas-Gomez, 2020)，众多行业将需要大量专门从事量子计算和技术的专业人员。各国政府和 IBM、谷歌、微软等大公司一直在加大对量子计算和技术的投资，因为量子计算和技术具有改善国家工业基础、创造就业机会以及提供经济和国家安全效益的巨大潜力。例如，由于量子计算可以成倍地提高传统计算的处理能力，因此量子计算可以极大地促进药物开发、金融建模、交通优化和天气预报等领域的重大进步。另一方面，量子计算和技术可能对现有的信息安全基础设施构成严峻挑战。例如，量子算法可用于破解现有的公钥加密，这威胁到全球使用的信息安全现状并影响整个商业世界。发展中国家和小型组织可能会在采用先进的量子方法来保护其信息基础设施方面落后，从而进一步加剧数字鸿沟和不平等问题。为了了解量子计算和技术的发展并为企业提供有用的指导，我们回顾了有关量子计算和技术的文献和在线信息、关键应用场景、主要挑战，并确定了一些未来研究方向的趋势。参考文献 Franklin, D., Palmer, J., Landsberg, R., Marckwordt, J., Muller, A., Singhal, K., ... & Harlow, D.
S&T 数字伪造报告
副部长致辞 我很高兴向大家介绍“科技数字伪造报告，技术格局评估”，这是科技局 (S&T)、国土安全部 (DHS) 组成机构和我们的行业合作伙伴共同努力的成果。它反映了国土安全部和国会对这套快速发展的工具和技术所带来的威胁日益关注。我们越来越多地将更智能、更先进的技术融入我们的日常生活，这让我们重新关注如何应对与这种快速发展相关的新兴风险。数字内容伪造技术是新兴技术带来的新风险的一个例子，包括人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 技术，用于伪造或操纵音频、视频或文本内容以达到误导目的。人工智能的对抗性是一个不断发展的领域，现在也为长期使用的创建和操纵信息的软件工具列表添加了新方法。这些新方法既提高了数字内容伪造的质量，又减少了创建内容所需的时间和技能。正如国会所指出的，数字内容伪造技术可能被滥用来实施欺诈、造成伤害、骚扰、胁迫、压制弱势群体或个人，以及/或侵犯公民权利。数字内容伪造技术使对手能够创建或操纵数字音频、视频或文本内容，扭曲信息，破坏安全和权威，并最终削弱彼此之间的信任以及对政府的信任。此外，开发和部署数字伪造的成本低廉，使普通网络犯罪分子与国家对手不相上下，成倍增加了我们每天面临的威胁。本报告是五份年度评估中的第一份，它确定了我们的前进道路，并符合《2021 财政年度国防授权法案》（NDAA）（PL 116-283）第 9004 (a) 至 (e) 节中关于数字内容伪造技术现状的要求。本报告将提供给以下国会议员：
标题 多功能可编程硅光子芯片上的量子 Fredkin 和 Toffoli 门 作者 李远，万凌霄，张辉，朱慧辉，Yuzh
引言量子计算1是量子信息处理中的一大挑战，它能够成倍地提高计算速度，并解决许多经典计算无法有效解决的NP难题2,3。最近，利用超导量子比特4、线性光学5、原子6和NMR量子比特7等本征系统实现大规模通用量子计算引起了广泛关注。量子逻辑门作为量子电路的关键元件，对于量子计算至关重要。然而，有效实现更多量子比特的量子逻辑门仍然是一个重大挑战，因为在一个电路中将各种门链接在一起非常困难，例如，三量子比特Toffoli门需要六个CNOT门8，而Fredkin门则对应于更困难的分解。一些实现三量子比特Toffoli 和 Fredkin 门的巧妙方法已通过大规模体光学系统实验得到展示 9,10。通过将量子比特空间扩展到更高维的希尔伯特空间，Lanyon 等人展示了用光子系统实现Toffoli 门 9。实验证明了具有预纠缠输入态的作用于光子的量子 Fredkin 门，其不能充当独立的门装置 10。庞大光门固有的有限可编程性、较低的可扩展性和不稳定性限制了它们的广泛应用。如今，由于大规模电路的精确编程，集成光子电路的蓬勃发展已成为大规模量子计算的范例 5,11-17。本文提出了一种构建量子逻辑门的方案，并制作了可编程的硅基光子芯片，以实现多种量子逻辑门，例如三量子比特的 Fredkin 门和 Toffoli 门。独立编码的光子不是将多量子比特门分解为基本的单量子比特门和双量子比特的 CNOT 门，而是通过一个光学电路来实现
量子计算及其彻底改变信息处理的潜力
1. 引言 近年来，全球范围内对量子计算机的科学研究和金融投资急剧增加，量子计算机在理论上可以比任何传统计算系统更快地解决特定问题，而传统计算系统无法做到这一点。随着科学技术的进步，人们发明了新的方法来更新当前的技术和计算系统，从而实现技术突破。从 1832 年查尔斯·巴贝奇 (Charles Babbage) 的思想结晶到 1941 年德国工程师康拉德·楚泽 (Konrad Zuse) 发明的第一台可编程计算机，计算机领域多年来取得了显著的进步。虽然现代计算机比早期的计算机速度更快、更紧凑，但它们的根本原理仍然是相同的，即操纵和解释二进制位的编码，将其转化为对人类有用的计算结果。然而，1900 年，尼尔斯·玻尔 (Niels Bohr) 和马克斯·普朗克 (Max Planck) 提出了量子理论，该理论将彻底改变计算世界并催生量子计算。量子计算是一个多学科领域，它利用量子力学原理来解决传统计算机难以处理的问题。量子计算机和传统计算机的主要区别在于它们的基本运行方式——量子计算机利用量子力学原理有效地解决问题，而传统计算机则依靠经典物理学原理来处理信息。量子计算机使用量子比特（经典比特的量子对应物）来运行，并且遵循与使用二进制系统的传统计算机不同的规则集。与仅表示 0 或 1 的传统比特不同，量子比特可以存在于状态叠加中，从而允许并行处理和复杂计算。量子计算机的存在不仅会成倍地加快计算速度，而且还将使我们能够以更高的准确度和精度更好地理解基本量子现象。所有这些都使量子计算机能够彻底改变信息处理，因为它们能够解决传统计算机无法在多项式时间内解决的问题，例如加密、整数分解和优化。
学校会计和金融系统（SAFS）可行性研究
业务目标学校分配和金融系统（SAFS）系统是用于分配全州公共K-12教育系统的运营收入的主要工具，为服务于超过一百万年轻人的380个教育合作伙伴地区提供了资金。该州一半的运营预算的一半是通过SAFS系统分配的，强调了该系统对华盛顿州的影响的重要性。考虑从公共教学（OSPI）教育合作伙伴办公室收集的数据广度，该系统还可以充当关键的数据存储库和教育信息经纪，并由全州的教育工作者，管理人员和立法者利用。由于对教育资金政策和报告授权的年度立法更新，SAFS计算的成倍复杂性比传统系统最初设计为20年前的处理。鉴于定制旧系统的复杂性日益增加和笨拙的性质，OSPI与Gartner合作探索和定义了未来的分配状态，并进行了替代分析，以确定SAFS现代化的最佳拟合解决方案策略。当前的状态分析列出了传统系统的风险，并证明了失败的可能性很高。不仅SAFS系统失败对这个广泛的利益相关者群体的潜在影响显着，因此失修和次级灾难恢复的现状，由于多年资金不足而加剧了灾难性系统失败的潜力。大多数居民可能会感受到这种失败的有形和无形的成本。明显而迫在眉睫的需要将老化的SAFS旧系统现代化，其未来状态功能，包括前端数据收集，数据存储库和计算引擎和报告。OSPI试图使用安全的现代技术来改变传统SAFS系统，以建立一个高效，用户友好的平台，以收集数据收集，资金和注册计算，付款分配和报告。在维持客户关注，提高运营效率并利用现代技术的原则的指导下，SAFS现代化将解决改进机会，包括敏捷性，集成体系结构，数据集成，自动化，自动化，自助服务，自助服务和准确的预测。