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利用量子加扰改进计量学
量子扰乱描述了信息在量子系统中扩散到许多自由度的过程，这样信息就不再是本地可访问的，而是分布在整个系统中。这个想法可以解释量子系统如何变成经典系统并获得有限的温度，或者在黑洞中，物质落入的信息是如何被抹去的。我们探测了相空间中双稳态点附近的多粒子系统的指数扰乱，并将其用于纠缠增强计量。时间反转协议用于观察计量增益和不按时间顺序的相关器同时呈指数增长，从而通过实验验证了量子计量和量子信息扰乱之间的关系。我们的结果表明，能够以指数速度快速产生纠缠的快速扰乱动力学对实际计量很有用，可产生超出标准量子极限 6.8(4) 分贝的增益。E
利用量子优势进行卫星图像处理：回顾与评估
摘要 本文探讨了量子计算在地球观测 (EO) 和卫星图像中的现状。我们分析了量子学习模型在处理卫星数据时的潜在局限性和应用，考虑到从量子优势中获利以及找到高性能计算 (HPC) 和量子计算 (QC) 之间的最佳共享的持续挑战。然后，我们评估了一些转换为 Clifford+T 通用门集的参数化量子电路模型。T 门揭示了在 HPC 系统或多个 QC 系统上部署量子模型所需的量子资源。特别是，如果无法在 HPC 系统上有效地模拟 T 门，我们可以应用量子计算机及其计算能力，而不是传统技术。我们的量子资源估计表明，具有足够数量 T 门的量子机器学习 (QML) 模型提供量子优势，当且仅当它们比部署在 HPC 系统上的经典模型更好地概括看不见的数据点，并且它们在每次学习迭代中打破权重的对称性，就像在传统深度神经网络中一样。作为一项初步创新，我们还估算了某些 QML 模型所需的量子资源。最后，我们定义了 HPC+QC 系统之间的最佳共享，用于执行高光谱卫星图像的 QML 模型。与其他卫星图像相比，这些数据集是独一无二的，因为它们的输入量子比特数量有限，标记的基准图像数量也很少，因此在量子计算机上部署起来的难度较小。
denso：用量子计算优化运输
这不仅仅是节省时间和精力 - 这些效率提高也可能会削减与所有这些出租车相关的碳排放。denso还正在寻找其他机会，以使城市运输更加环保。这包括可以减轻乘车共享服务的碳足迹的替代乘车共享模型，包括结合多个车辆类别的“多模式运输”系统。例如，前往流行目的地的骑手可能通过单个汽车将其带到班车或公共汽车，以节能和交通最小化的方式将它们集体运输到下一站。
使用量子案例语句进行量子递归编程
其中 {| i ⟩} 是外部“硬币”系统 c 的状态希尔伯特空间的正交基，子程序 P i 的选择根据“硬币”空间的基态 | i ⟩ 进行。 (2) 和 (3) 的一个根本区别是， (3) 的控制流是量子的，因为量子“硬币” c 的基态可以叠加，因此 c 携带的是量子信息而不是经典信息（有关量子控制流的更多信息，参见 [13] 第 6 章和 [12]）。基于测量的 case 语句的递归方案 (2) 已经在文献中得到研究，并在 [13] 中被称为递归量子编程，因为递归沿着经典控制流执行。在本文中，我们考虑一种带有量子 case 语句的递归新方案 (3)。这种量子递归方案与前一种方案的一个重要区别在于：在该方案中，过程标识符可以出现在形式 (3) 的量子案例语句的不同分支中，因此对它们的递归调用可以以量子并行的方式发生，作为执行路径的叠加。因此，我们将新方案称为量子递归编程，因为执行是沿着量子控制流执行的。正如将在一系列示例中展示的那样，可以定义一类重要的大型量子门，并且可以在新的量子递归方案中方便而优雅地描述量子算法。本文的结构如下。作为定义量子递归的基础，我们在第二部分中引入了量子阵列。然后，我们在几个方面介绍了我们的量子递归程序
用量子网络层析成像的量子翻转恒星的表征
摘要 - 由于量子信息对噪声的敏感性信息如何，量子信息系统的实验实现将很困难。克服这种灵敏度对于设计能够在大距离内可靠地传输量子信息的量子网络至关重要。此外，表征量子网络中通信噪声的能力对于开发能够克服量子网络中噪声影响的网络协议至关重要。在这种情况下，量子网络断层扫描是指通过端到端测量在量子网络中的表征。在这项工作中，我们提出了由由单个非平凡的Pauli操作员进行的量子通道形成的量子星网网络的网络层析成像协议。我们的结果进一步进一步，通过引入分别设计状态分布和测量值的层析成像协议，进一步量子翼型星网络的端到端表征。我们基于先前定义的量子网络层析成像协议，并为恒星中的位叉概率独特表征提供了新的方法。我们基于量子Fisher信息矩阵引入了理论基准，以比较量子网络协议的效率。我们将技术应用于提出的协议，并对量子网络层析成像的纠缠潜在好处进行初步分析。此外，我们使用NetSquid模拟协议，以评估特定参数制度获得的估计量的收敛性。我们的发现表明，协议的效率取决于参数值，并激励搜索自适应量子网络层析成像协议。
使用量子计算设计哈希和加密引擎
摘要 — 量子计算 (QC) 有望通过利用叠加和纠缠等量子现象彻底改变问题解决方法。它为从机器学习和安全到药物发现和优化等各个领域提供了指数级的加速。与此同时，量子加密和密钥分发引起了人们的极大兴趣，利用量子引擎来增强加密技术。经典密码学面临着来自量子计算的迫在眉睫的威胁，例如 Shor 算法能够破坏既定的加密方案。然而，利用叠加和纠缠的量子电路和算法为增强安全性提供了创新途径。在本文中，我们探索基于量子的哈希函数和加密以加强数据安全性。量子哈希函数和加密可以有许多潜在的应用案例，例如密码存储、数字签名、加密、防篡改等。量子和经典方法的结合展示了在量子计算时代保护数据安全的潜力。索引词——量子计算、哈希、加密、解密
科学家的实用量子com
•尽管取得了这些成功，但即使是一些最简单的系统似乎超出了人类用量子力学建模的能力。这是因为模拟系统甚至几十个相互作用的粒子的系统都需要比任何传统计算机能够提供数千年提供的计算能力！
使用量子随机存储内存和...
简介。作为物理和计算机科学领域的前沿主题，量子信息科学通常是一个迅速发展且价值高度的研究领域，在计算中广泛应用[1-4]，数据科学和机器学习[5，6]，通信[7-13]和Sensing [14 - 16]。在不久的将来，量子组合可能会给某些特定算法带来重要的优势。量子通信将严格构成数据安全性和隐私性，根据物理定律提高传输效率；量子传感可能会显着提高测量精度。量子数据的产生，处理和应用以及这些数据的处理以及其经典同行目前正在挑战量子科学中的口头和实验性问题。在本文中，我们提出了所谓的量子数据中心（QDC）的概念，这是一个统一的概念，指的是某些特定的量子硬件，可以有效地处理量子数据，并将提供经典数据和量子处理器之间的效率界面。提出的QDC的关键组件是量子随机存储器（QRAM）[17-25]，该设备允许用户从数据库中访问叠加中的多个不同元素（可以是经典或量子）。至少，QDC由QRAM组成，该QRAM耦合到量子网络。我们构建了与原始应用相关的QDC理论。我们提出了示例的明确构造，包括：QDC作为易于故障的量子计算中数据查找的实现； QDC作为所谓的多方私人Quantum沟通的介体（下面定义），该通信结合了量子私人查询（QPQ）[26]和量子
利用量子电路对确定光子数态的相位进行估计
我们提出了一种将传统光学干涉测量装置映射到量子电路中的方法。通过模拟量子电路，可以估计存在光子损失时马赫-曾德尔干涉仪内部的未知相移。为此，我们使用贝叶斯方法，其中需要似然函数，并通过模拟适当的量子电路获得似然函数。比较了四种不同的确定光子数状态（均具有六个光子）的精度。我们考虑的测量方案是计算干涉仪最终分束器后检测到的光子数量，并使用干涉仪臂中的虚拟分束器来模拟光子损失。我们的结果表明，只要光子损失率在特定范围内，所考虑的四种确定光子数状态中的三种可以具有比标准干涉极限更好的精度。此外，还估计了装置中四种确定光子数状态的 Fisher 信息，以检查所选测量方案的最优性。
使用量子计算有效的光源放置\\
当您想在玩视频游戏时，您宁愿放弃他们的想法时，遇到的科学问题很有趣，尽管当然，在这个域中遇到它们并不令人惊讶。视频游戏本质上构成了各种各样的问题，这些问题希望能够解决这些问题，例如杀死敌人，穿越迷宫或解决逻辑难题。一些游戏甚至被证明是NP -Complete [1]。但是，在Minecraft中遇到它们是一个温和的惊喜，Minecraft是Mojang开发的一个异常宁静的开放世界沙盒游戏，并于2010年首次出版1。在Minecraft中，玩家可以在广阔的世界中漫游，其中包含完全由立方体块组成的山脉，海洋和洞穴，从而使游戏具有独特而略有复古的视觉质量（见图。1）。该游戏因促进儿童（和成人）的创造力而受到称赞，甚至被用作教学工具[2]。然而，在洞穴的黑暗中，敌对的怪物可以在阳光或光源（例如火炬或灯笼）点亮的块上产卵。这些怪物将攻击玩家，因此，他们想在探索时尽可能地尽可能地点亮黑暗区域。同时，建筑火炬需要宝贵的资源，这就是为什么