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量子计算的进展 - 综述
量子计算的进展——回顾 *R. Madhusudhana 1、KC Navyashree 1、L. Krishnamurthy 1、R. Gopalkrishne Urs 2 1 印度国家工程学院（NIE）机械工程系纳米技术中心，Manandavadi Road，迈索尔，印度 1* madhu[at]nie.ac.in 2 印度国家工程学院（NIE）物理系，Manandavadi Road，迈索尔，印度 2 rgk[at]nie.ac.in 摘要：量子计算是一个快速发展的研究领域。本文深入介绍了量子计算及其迄今为止的进展。量子技术结合了量子力学、计算机科学和经典信息论。一般来说，首先会识别信息。然后，这些信息将传播以引起量子计算效应。它在物理学中占有基础地位 [3]。然而，信息的数学处理，尤其是信息处理，是相当新的，并且对于获得无错误的信息是必不可少的。在经典计算中，摩尔定律被用来处理信息。但摩尔定律很快就会不再适用，因为我们开始使用另一种计算类型，即量子计算。到目前为止，计算机已经变得越来越小，功能越来越强大。然而，尽管取得了这些进步，但仍有许多问题无法被强大的计算机解决，而且不能保证我们能够阐明这些问题，但可以通过量子处理来解决[9]。关键词：密码学、纠缠、叠加、量子计算 1.简介 量子计算是一种新的计算技术，它将使用两个量子力学特性，即叠加和纠缠[1][2][6]。叠加意味着量子系统能够同时存在于多个状态，而纠缠是两个粒子在一起的某种量子意义，无论它们之间的距离如何[1][9]。经典计算技术仅使用两种状态，即 0 或 1。但量子计算使用 0、1 以及 0 和 1 状态的叠加。这些被称为量子比特（量子位），类似于经典比特。使用量子计算的计算机称为量子计算机 [2]。量子计算机解决特定的计算问题，如整数分解。它比旧计算机计算和解决问题的速度更快 [2]。量子计算机研究属于量子信息科学领域。量子计算的先驱是 Paul Benioff 和 Yuri Manin。在这里，计算是通过在量子逻辑门的帮助下控制量子比特来完成的。这些逻辑门类似于传统的逻辑门 [10]。
医学图像计算的可重复性
医学图像计算 (MIC) 致力于通过计算方法分析医学成像数据并通过实验对其进行评估。因此，它是一门实验科学。可重复性是所有实验科学进步的基石。与许多其他领域一样，人们主要担心 MIC 的可重复性不令人满意。然而，可重复性不是一个单一的概念，而是一个范围，研究人员经常误解它。此外，尽管已经采取了一些措施来促进 MIC 社区的可重复性，但目前尚不清楚这些措施是否有效。本章的目标有三个：i) 为读者提供 MIC 可重复性的必要概念；ii) 描述已实施的措施并评估其中一些措施；iii) 概述可能采取的一些新行动。本章首先介绍一个概念框架，该框架区分了不同类型的可重复性以及可重复研究的主要组成部分。然后，介绍 MICCAI（医学图像计算）当前如何评估可重复性
量子计算的基准测试
由 Sophia Helmrich 博士和 Johann Schmidt 博士编辑，数字战略与发展（部），DLR-PT 贡献者 Hossam Ahmed、Mazen Ali、Abhishek Awasthi、Dimitris Badou nas、Valeria Bartsch、Colin Kai-Uwe Becker、Pallavi Bhardwaj、Tim Bittner、Martin Braun、Sebastian Bock、Lukas Burgholzer、邓小龙、克劳迪娅·埃里格、克里斯托夫·艾希哈默、多梅尼克·艾希霍恩、马文·埃尔德曼、克里斯蒂安·埃特勒、弗雷德·菲安德、桑多尔·费克特、泰勒·加诺夫斯基、亚历山大·耿、伊利-丹尼尔·格奥尔基-波普、克里斯蒂安·格罗泽亚、温德林·格罗斯、萨沙·豪克、多米尼克·赫尔德温、帕特里克·霍尔泽、迈克尔·霍尔茨基、路易吉亚皮奇诺、马泰奥·安东尼奥·伊纳耶托维奇、迈克尔·约翰宁、凯特琳·琼斯 / 约翰内斯·荣格 / 马蒂亚斯·卡贝尔 / 菲利普·凯尔登尼奇 / 多米尼克·克鲁普克 / 格奥尔格·克鲁斯 / 索菲亚·拉赫斯 / 珍妮特·米里亚姆·洛伦茨 / 阿西西奥·卡斯塔尼达·梅迪纳 / 阿里·莫吉塞 / 安德烈亚斯·穆勒 / 巴拉德瓦吉·乔达里·穆马内尼 / 菲利克斯·保罗 / 马尼拉曼·佩里亚萨米 / 塞巴斯蒂安·里奇 / 马可·罗斯 / Raja Seggoju、Sebastian Senge、Hendrik Siebeneich、Theeraphot Sriarunothai、Jonas Stein、Rainer Strater、Nikolay Tcholtchev、Matthias Traube、Christian Tutschku、Friedrich Wagner、Mareike Weule、Armin Wolf
量子可计算的单向函数
•具有语义安全性的公共钥匙加密•具有存在性不可原谅的安全性的公共键签名•带有模拟安全性的遗忘转移和MPC（无量子通信/长期量子内存）•P = NP量子敏感或不敏感，没有黑盒攻击“ P = np g = np g = np g = np gastum-natum cantum countum cancous”
量子计算的限制和挑战
光学综合电路为开发健壮和有效的量子计算机的开发提供了一个非常有希望的平台。对其发展和可伸缩性的关键问题是电路中多个单个光子源的整合。单个光子源的一个主要类别是基于嵌入到半导体光学纳米线（NWQD）中的量子点，允许其准确的交手和确定性整合。在高指数平台（如硅或氮化硅）等高指数平台中的成功集成，由于模态特性的兼容性，具有足够的耦合效率。另一方面，硅硅胶是一个主要的集成平台，结合了直接激光写作等新制造方法，用于定义具有折射率修改的光学结构，可以通过快速原型来提供高度优化和量身定制的电路。首次考虑了基于二氧化硅的波导中NWQD的集成方案，这表明低（〜10 -3）可实现的折射率对比对这种波导与NWQD的兼容性施加了严格的限制，从而在低摄入效率中产生的NWQD通常会导致NWQD。通过考虑一些设计和制造问题，可以证明适当的集成方法具有足够的效率，同时也揭示了局限性和挑战，从而触发了新的研究方向。
多党计算的量子安全协议
安全多方计算（MPC）对于安全保护敏感数据至关重要。它允许两个或多个当事方共同对其私人数据进行计算，而无需透露输出以外的任何内容。因此，MPC保证了隐私和机密性等安全性。对功能的遗忘评估是加密设计中最重要的基础之一。在Rabin [1]的工作中，引入了遗忘转移（OT）的想法。ot考虑有两个方的设置：发件人和接收者。发件人有两个位s 0和s 1，而接收器只能根据他选择的b来学习一个位s b。稍后，在[2]中显示了OT可用于对任何加密函数的遗漏评估。在过去的三十年中，在基于OT的MPC协议的设计中取得了很大的进步。但是，值得注意的是，可以使用直接构造对特定类型的功能进行更有效的评估，从而绕开了对MPC的需求。考虑到这种观点，Naor等人。[3]设计了遗忘的多项式评估（OPE）。这是一个有用的原始性，它解决了在输入α上忽略评估多项式P的问题。更准确地说，OPE是两个不信任的政党之间的两党协议，其中一个政党（例如鲍勃）拥有一个私人多项式P（x），而另一个
量子计算的基本门
我们表明，由所有一位量子门（u（u（2））组成的一组门和两位独家或门（将布尔值（x，y）映射到（x，x，x，x，x，y））在所有对所有统一操作上都可以在任意的n（u（2 n）上都可以表达为这些gates的构图。我们调查了实现其他门所需的上述门的数量，例如通用的deutsch-to oli门，这些门将特定的U（2）适用于一个输入位，并且仅当逻辑和所有其余所有输入位时，就满足了一个输入位。这些门在许多量子构造网络的构造中起着核心作用。我们在建立各种两位和三位数的大门所需的基本门数量上得出了上限和下限，这是n-bit deutsch-to to oli大门所需的渐近数，并就任意n-bit n-bit单位操作所需的数量进行了一些观察。PACS编号：03.65.ca，07.05.bx，02.70.rw，89.80。+H