摘要:在量子计算和机器学习的交叉点上,这篇综述论文探讨了这些技术对数据处理和分析能力的变革性影响,远远超出了传统计算方法的界限。在对 32 篇开创性论文进行深入分析的基础上,这篇综述深入探讨了量子计算与机器学习之间的相互作用,重点是超越传统计算在高级数据处理和应用中的局限性。这篇综述强调了量子增强方法在增强网络安全方面的潜力,网络安全是一个关键领域,将从这些进步中受益匪浅。这篇文献综述主要利用 Science Direct 作为学术数据库,深入探讨了量子技术对机器学习的变革性影响,从各种研究和学术文章中汲取了见解。虽然重点主要放在量子计算在网络安全中日益增长的重要性上,但这篇综述也承认,随着该领域的成熟,量子计算对其他领域也具有良好的影响。我们的系统方法根据量子机器学习算法、应用、挑战和未来的潜在发展对来源进行分类,发现量子计算在实际机器学习场景中得到越来越多的应用。该评论重点介绍了量子增强机器学习算法的进步及其在网络安全等领域的潜在应用,强调了行业特定解决方案的需求,同时考虑了道德和安全问题。通过概述当前状态并预测未来方向,本文为量子机器学习的持续研究和战略进步奠定了基础。
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基于量子计算的综合复杂网络/系统 (QICN) 项目,_______________________________ 作为对 NSF 征集 https://new.nsf.gov/funding/opportunities/expanding-capacity-quantum-information-science 的回应以及教务长办公室的倡议,该项目旨在提高 WPI 在量子计算领域的竞争力。该项目分为三个部分。1.教育领域的战略/计划(SoE) 2.研究领域的战略/计划(SoR) 3.项目实施战略:(SoI) 该项目将在相应的部门实施,并由项目主任 Savo Glisic 教授和由参与部门负责人(或代表)组成的咨询委员会在教务长办公室进行协调。到 2030 年,已经制定了完善的计划,将建立 13 门新课程和 6 个研究小组。已经准备好了,将出版四本书和一系列调查/研究论文,以提高 WPI 在申请 NSF 和工业项目资助时的信誉。SoE - 每个单独课程的建立应以 WPI 标准方式处理,在特定学术部门启动,然后扩展到其他感兴趣的部门。该战略 (SoE) 旨在确保 WPI 的协调和精心同步发展,这将最大限度地提高 WPI 在未来 NSF 推动的基于量子计算的综合复杂项目的教育和研究方面的竞争力。除了项目主管之外,还有一份人员名单,他们可以帮助推动和建立课程,并为课程内容提供积极和建设性的贡献。这些课程材料的初稿已经准备好(如下所列)。教务长办公室提供部分材料的打印件。两门课程(红色)已在审批过程中。
随着技术继续以惊人的速度发展,计算的未来正在呈现令人兴奋的新维度。该领域最有前途和最有趣的新兴技术之一是标量波,这一概念挑战了传统的计算范式。标量波具有革命性计算、通信和各种其他应用的潜力,因为它具有即时数据传输、降低能耗和抗电磁干扰等优势。在本文中,我们将探索标量波的世界,并深入探讨其重塑计算未来的潜力。标量波,也称为纵波,是一种电磁波,在几个基本方面与传统的横波不同。横波沿垂直于其运动的方向振荡,而标量波沿其传播方向振荡。这一独特特性使它们与众不同,并提供了大量应用和优势。标量波最早由著名科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于 19 世纪中叶提出,但直到 19 世纪末 20 世纪初尼古拉·特斯拉的发现,标量波才开始受到重视。特斯拉对非赫兹波(即不受光速限制的波)的概念很感兴趣,他相信标量波可以提供革命性的可能性。然而,他的工作在很大程度上仍然不为人知,直到最近几年,这一概念才开始受到关注 [1]。
量子力学代表了一种范式转变,它克服了19世纪物理学的一些重要弱点,并导致了现代物理学的诞生。量子力学的基本思想在其他学科(例如计算机科学)中也具有许多积极的影响。在这些注释中,我们开发了描述一些量子问题所需的基本数学工具,特别是量子计算,这些计算可能是教育价值的 - 除其他外,也可以理解量子力学的基本原理。我们假设读者具有复杂数量的基本知识,并且熟悉线性代数的某些标准主题,例如C,Hermitian产品和正交性上的向量空间,M N(C)中的矩阵,确定性,特征vectors和特征功能。如果没有,以下文本可能有用:lang,serge。线性代数。第三版。Springer-Verlag,纽约,1987年,ISBN 0-387-96412-6。
当我完成《现代计算史》第一版的手稿时,我发现自己焦急地回头张望,担心计算领域的一些新发展会使我刚刚写的东西过时。我的担心是有根据的:当我写最后一章时,至少发生了一件事,威胁到我建立的叙事结构。这就是 1997 年秋天微软推出 4.0 版 Internet Explorer 时引发的轰动——这一发布导致美国司法部对该公司提起反垄断诉讼。当时我并没有太关注微软的 Web 战略,但就在我将完成的《现代计算史》手稿放入联邦快递包裹寄给出版商的那一天,我面对着围绕 Internet Explorer 的兴奋。反垄断诉讼案实际上是 1995 年以来计算领域最大的发展之一,本期将对此进行深入探讨。现在是否还有其他发展潜伏在幕后,一旦浮出水面,将使任何试图撰写计算历史的尝试都变得不可能?随着万维网的兴起,“互联网时间”的概念应运而生。Netscape 创始人 Jim Clark 在 1999 年出版的同名书中将其称为“Netscape 时间”:他将其定义为一项技术从发明到原型、生产、商业成功、成熟和衰老的时间缩减。1 历史学家面临着芝诺悖论的现代版本。在经典故事中,一个快跑者永远无法到达比赛的终点线,因为他必须先跑完一半的距离,这需要有限的时间,然后再跑完剩余距离的一半,这又需要更短但仍然是有限的时间,依此类推。在发送完成的