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World File Search System自测试
单个可信量子比特对于极值无信号关联的量子实现是必要且充分的
如何实现独立于设备（或半独立于设备）的密码术（用于量子密钥分发和随机性生成）的安全性以对抗最普遍的无信号对手，这一问题仍然悬而未决。人们已经认识到，实现极值无信号非局部盒（或极值无信号非局部组合）可以为设计这种高度安全的协议提供途径。我们首先证明了一个普遍行不通的结果，即在贝尔非局域性场景中，量子理论不允许我们实现任何极值无信号非局部盒，即使考虑任意顺序测量的场景。另一方面，我们其次证明了一个积极的结果，表明单边设备独立场景（其中单方信任其量子比特系统）已经足以让量子理论在无信号组合集合内实现自测试极值非局部点。
在不同类型量子资源的非合作博弈中提高社会福利
我们通过研究不同类型的量子资源如何导致新的纳什均衡并改善社会福利（衡量均衡质量的标准），研究在多部分非合作博弈中可以获得哪些量子优势。我们分析了两种不同的量子设置：第一种，玩家可以直接访问纠缠量子态；第二种，我们在这里介绍，玩家只能获得从量子设备获得的经典建议。对于给定的游戏 G ，这两种设置会产生不同的均衡，分别以均衡关联集 Q corr ( G ) 和 Q ( G ) 为特征。我们证明 Q ( G ) ⊆ Q corr ( G ) ，并且通过利用某些关联的自测试特性，对于某些游戏 G ，包含是严格的。我们利用 SDP 优化技术来研究这些量子资源如何改善社会福利，并获得每种设置中可达到的社会福利的上限和下限。对于几场涉及利益冲突的游戏，我们研究了社会福利如何取决于游戏的偏见，并改进了之前使用伪心灵感应解决方案获得的分离。
使用可信量子输入进行自我测试和认证
摘要 量子设备的设备独立认证对于安全量子信息协议的开发至关重要。到目前为止，研究最多的场景对应于由不同的非特征化设备组成的系统，观察者用经典输入探测这些设备以获得经典输出。相关量子属性的认证来自对这些没有经典对应物的事件之间相关性的观察。在完全设备独立的场景中，不对设备做出任何假设，因此它们的非经典性源于贝尔非局域性。还存在其他场景，称为半设备独立，其中对设备做出假设，例如其尺寸，并且非经典性与没有经典类似物的其他类型相关性的观察相关。最近，引入了使用可信量子输入进行认证。这项工作的目标是研究这种形式主义的威力，并使用可信量子输入描述各种设置中的自测试协议。我们还将这些不同类型的自我测试与一些最基本的量子信息协议联系起来，例如量子隐形传态。最后，我们将我们的发现应用于量子网络，并提供评估整个网络及其部分质量的方法。
编译型异或游戏价值的计算 Tsirelson 定理
非局部博弈是理解纠缠和在具有多个空间分离的量子设备的环境中构建量子协议的基础工具。在这项工作中，我们继续了 Kalai 等人 (STOC '23) 发起的研究，该研究是在经典验证器和单个加密受限的量子设备之间进行的编译非局部博弈。我们的主要结果是，Kalai 等人提出的编译器对于任何双人 XOR 游戏都是可靠的。Tsirelson 的一个著名定理表明，对于 XOR 游戏，量子值由半定程序精确给出，我们通过证明 SDP 上界对于编译的游戏成立，直到编译产生的错误可以忽略不计，从而获得了我们的结果。这回答了 Natarajan 和 Zhang (FOCS '23) 提出的问题，他们展示了 CHSH 游戏特定情况的可靠性。利用我们的技术，我们获得了几个额外的结果，包括（1）并行重复 XOR 游戏的编译值的严格界限、（2）任何编译的 XOR 游戏的运算符自测试语句，以及（3）任何 XOR 游戏的“良好”平方和证书，从中可以看出运算符的刚性。
量子信息与计算
量子技术可以突破传统信息技术的瓶颈，保障信息安全，加快计算速度，提高测量精度，为经济社会发展中的一些问题提供革命性的解决方案。量子信息与计算理论为量子技术的发展提供了保障。本期特刊旨在研究量子信息的一些基本特性和应用，包括但不限于互补性、量子算法、量子相干性、量子关联、量子测量、量子计量、量子不确定性和量子信息处理。本期特刊中的工作可分为两类：量子信息基础理论和量子信息处理与算法设计。我们从前者开始。量子信道通常会改变系统的量子特性，比如引起量子态的退相干、破坏量子关联。从信息的角度表征量子信道已经取得了丰硕的成果。在 [1] 中，Song 和 Li 提出了一个框架，从量子信道可以诱导的集合中量子性的数量的角度定性和定量地表征量子信道。他们研究了集合中的量子性动态，并提出了量子性功率和去量子性功率来表征量子通道。如果一个通道始终降低所有集合的量子性，那么它就是一个完全去量子性通道。还通过几个例子研究了与马尔可夫通道的关系。这项工作从系统与环境相互作用带来的量子性信息流的角度说明了量子通道的新性质。结果可以直接推广到任意维度和其他量子性测度。量子验证已被视为可扩展技术道路上的一项重大挑战。除了对量子态进行断层扫描之外，自测试是一种独立于设备的方法，用于验证先前未知的量子系统状态和未表征的测量算子在某种程度上是否接近目标状态和测量（直到局部等距），仅基于观察到的统计数据，而不假设量子系统的维度。先前的研究主要集中于二分态和一些多分态，包括所有对称状态，但仅限于三量子比特的情况。Bao 等人 [ 2 ] 给出了具有特殊结构的四量子比特对称状态的自测试标准，并基于向量范数不等式提供了鲁棒性分析。Bao 等人还通过投影到两个子系统，将这一想法推广到参数化的四量子比特对称状态系列。Belavkin–Staszewski (BS) 相对熵是处理量子信息任务时一种非常有吸引力的关键熵，可以用来描述量子态可能的非交换性的影响（量子相对熵在这种情况下不太适用）。Katariya 和 Wilde 使用 BS 相对熵来研究量子信道估计和鉴别。Bluhm 和 Capel 贡献了加强版
完全集成的 384 元件、16 块、W 波段相位...
摘要 — 本文介绍了一种可扩展 W 波段相控阵系统的设计和实现，该系统具有内置自对准和自测试功能，基于采用 TowerJazz 0.18 µ m SiGe BiCMOS 技术制造的 RFIC 收发器芯片组，其 f T / f MAX 为 240/270 GHz。该 RFIC 集成了 24 个移相器元件（16TX/8RX 或 8TX/16RX）以及直接上变频器和下变频器、带素数比倍频器的锁相环、模拟基带、波束查找存储器和用于性能监控的诊断电路。设计了两个带有集成天线子阵列的有机印刷电路板 (PCB) 插入器，并将其与 RFIC 芯片组共同组装，以产生可扩展的相控阵瓦片。瓦片通过菊花链式本振 (LO) 同步信号彼此相位对齐。本文介绍了 LO 错位对波束方向图的影响的统计分析。16 个瓦片组合到载体 PCB 上，形成一个 384 元件 (256TX/128RX) 相控阵系统。在 256 个发射元件的视轴处测量到的最大饱和有效全向辐射功率 (EIRP) 为 60 dBm (1 kW)。在 90.7 GHz 下运行的无线链路使用 16-QAM 星座，在降低的 EIRP 为 52 dBm 的情况下，产生的数据速率超过 10 Gb/s，等效链路距离超过 250 m。
设计基于 BIST 的 AES 加密处理器 ASIC
本文介绍了一种基于内建自测试 (BIST) 的高级加密标准 (AES) 加密处理器专用集成电路 (ASIC) 的设计。AES 已被证明是美国政府宣布的最强大的对称加密算法，其性能优于所有其他现有加密算法。其硬件实现比软件实现提供更高的速度和物理安全性。由于这个原因，文献中已经提出了许多 AES 加密处理器 ASIC，但复杂 AES 芯片中的可测试性问题尚未得到解决。本研究为实现混合模式 BIST 技术的 AES 加密处理器 ASIC 引入了一种解决方案，该技术是伪随机和确定性技术的混合。BIST 实现的 ASIC 是使用 IEEE 行业标准硬件描述语言 (HDL) 设计的。它已使用电子设计自动化 (EDA) 工具进行了模拟，并使用美国政府国家标准与技术研究所 (NIST) 的输入输出数据进行了验证和确认。模拟结果表明，该设计在 ASIC 的不同操作模式下按预期功能运行。将当前的研究与其他研究人员的研究进行了比较，结果表明它在 BIST 实现到 ASIC 芯片方面是独一无二的。
在计算假设下对单个量子设备进行自我测试
自测试是一种仅基于其经典输入输出相关性来表征任意量子系统的方法，在独立于设备的量子信息处理以及量子复杂性理论中发挥着重要作用。先前关于自测试的研究需要假设系统的状态在仅执行本地测量且无法通信的多方之间共享。在这里，我们用单个计算受限方取代了多个非通信方的设置，这在实践中很难执行。具体来说，我们构建了一个协议，允许经典验证者稳健地证明单个计算受限的量子设备必须准备一个贝尔对并对其执行单量子位测量，直到对设备的状态和测量应用基础变化。这意味着在计算假设下，验证者能够证明单个量子设备内存在纠缠，这是一种通常与两个分离的子系统密切相关的属性。为了实现这一点，我们基于 Brakerski 等人首次引入的技术。 （2018）和 Mahadev (2018) 允许经典验证者约束量子设备的行为，假设该设备不会破坏后量子密码学。
下一代仪器仪表 - Ametek VIS
METEK Dixson 的全数字 NGI 多路复用仪表系统采用了最新的技术和制造工艺。该系统可靠且可扩展，可用于任何车辆或固定位置应用。高度模块化的 NGI 系统在设计时充分考虑了未来的适应性。指针、刻度盘和边框设计允许简单且廉价地进行外观更改或更新。所有仪表共用的内部结构和零件可最大程度降低成本，而菊花链电缆连接与浅深度外壳相结合，可最大程度地减少仪表板后的空间要求。仪表和模块连接到车速表中的系统控制单元并由其控制，以最大程度地减少车辆数据总线的负载。仪表具有光导管、车辆使用寿命 LED 背光、尖端到轮毂照明指针、270° 指针偏转和易于阅读的图形。指针由精密步进电机驱动，这种电机长期以来以耐用性和准确性而闻名。每个仪表中的红色警告 LED 减少了专用指示器的数量。明亮的橙色指针和黑底白字图形是标准配置；其他方案也可用。英制、北美自由贸易协定和公制刻度，带或不带子刻度均可根据要求提供。仪表安装在标准的 2 英寸、3 英寸和 5 英寸切口中。NGI 系统具有自校准和自测试功能，完全免维护。
安全关键嵌入式系统的可靠性分析
摘要 IEC 61508 是国际电工委员会发布的一项适用于工业领域的国际标准。其标题为《电气/电子/可编程电子安全相关系统（E/E/PE 或 E/E/PES）的功能安全》。它是一个适用于所有行业的基本功能安全标准。它将功能安全定义为：“与 EUC（受控设备）和 EUC 控制系统相关的整体安全的一部分，它依赖于 E/E/PE 安全相关系统、其他技术安全相关系统和外部风险降低设施的正确运行。”然而，IEC 61508 并不太适合汽车开发，而且经常受到不同的解释。而且很难将其与传统的汽车工程 V 方法保持一致。ISO 26262 是专门针对汽车行业的国际标准。它适用于与安全相关的道路车辆电子和电气 (E/E) 系统，并解决因故障而导致的危害。危害分析和风险评估确定 ASIL 和安全目标。考虑危害分析和 ASIL 分类，我们得到软件和硬件的要求。功能测试用于制造结束测试、进货检验、现场（或现场）测试。现场测试对于安全关键系统尤其重要。基于软件的自测试 (SBST) 是一种针对处理器和片上系统 (SoC) 的特殊功能测试。ISO 26262 中有一些可靠性工程方法：故障模式和影响分析 (FMEA)、硬件架构指标。故障模式和影响分析 (FMEA) 是一种旨在识别问题的系统技术。这是一种自下而上的方法，用于识别潜在故障。用于分析中使用的材料和方法。瑞萨 TB-S5D5 目标板应用于汽车案例研究。从系统级角度来看，有两种方法可以检查嵌入式系统的硬件设计：手工和自动 FMEA 结果比较。硬件设计的验证应用于 Simulink 环境中。这里考虑使用微控制器来构建整个系统。ISO26262 硬件开发包含硬件评估、硬件架构指标。分析完指标后，可以轻松获得目标 ASIL。故障注入技术也被广泛用于评估系统对故障的敏感性。