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与连续变量的无统治加密
量子信息理论与密码学的婚姻已经引起了一系列规程，这些方案利用了独特的量子现象，最著名的是无关原则[1，2，3]，以实现在经典环境中无法实现的安全性。这样一个概念，即无法统一的加密，可以利用量子状态的不可分割性，以防止对手复制加密消息。术语“无统治加密（UE）”于2003年首次出现在Gottesman [4]的论文中。爱丽丝将经典消息加密到量子状态。引入了一个安全定义，基本上指出“如果鲍勃决定解密有效，那么夏娃，鉴于钥匙，只有关于宣传的信息可忽略不计。”安全定义是根据不同消息的加密之间的痕量距离提出的。在同一框架中，Leermakers和škorić通过钥匙回收设计了UE方案[5]。Broadbent和Lord [6]基于克隆游戏引入了修改的安全定义，并在随机的Oracle模型中构建了UE。在[7、8、9]中引入了几个UE方案，并在[10，11]中给出了UE的可行性和局限性结果。到目前为止，UE已在离散变量（DV）量子系统中专门研究。，在量子密钥分布（QKD）领域，连续变量（CV）量子系统已成为DV的有吸引力的替代品[12、13、14、14、15、15、16、17、18、19、20、21]。在本文中，我们提出了与连续可变状态一起使用的第一个不封合的加密方案。CV不需要昂贵的单光子探测器，并且可以使用低损失的电信波长（1310nm，1550nm）的优势，这使得可以利用数十年的连贯光学通信技术经验。超出QKD，实用的优势更普遍地用于其他量子信息处理应用程序，这引起了人们对将基于DV的加密思想转化为简历域的重大兴趣。我们在[6]的UE框架中提供了安全证明。事实证明，将UE从离散变为连续变量具有许多非平凡方面。在构造方面，需要调整方案的参数，以使得可以满足解密性和不荡情性。在验证技术方面，我们引入了许多“游戏啤酒花”，以将克隆游戏（在UE安全定义中具有特色的克隆游戏）连接到CV一夫一妻制的游戏中，最近证明了获胜概率上的上限[22]。此外，有必要稍微修改
具有任意调制的连续变量量子键分布的显式渐近秘密密钥率
，我们对连续变量量子键分布的渐近秘密密钥率建立了一个分析下限，并通过对相干状态进行任意调制。以前，此类边界仅适用于具有高斯调制的协议，并且在简单的相移 - 键调制的情况下存在数值界限。后者是作为凸优化问题的解决方案获得的，我们的新分析结合匹配Ghorai等人的结果。（2019），最多可达数值精度。由于其大量相干状态，无法使用先前的技术来分析更相关的正交振幅调制（QAM）情况。我们的界限表明，相对较小的星座大小（例如64个状态）基本上足以获得接近真正的高斯调节的性能，因此是大规模部署连续可变量子键分布的有吸引力的解决方案。当调制由任意状态组成，不一定是纯净时，我们也会得出相似的界限。
时频连续变量中的量子信息
摘要：本论文介绍了独特光子连续自由频率程度的编码。与电磁场的四二晶的数学相似性导致在我们编码中这些变量中表达的方案概括。我们引入了一种新型的鲁棒量子，以在时间频阶段的空间中针对位移类型的误差。研究了双圆柱相的新空间，对于具有翻译对称性的状态的状态是一个特别合适的表示。我们还研究了如何构建功能相分布，从而可以描述具有光谱连续和正交自由度的量子状态。
202.81 公里光纤上的长距离连续变量量子密钥分发
量子密钥分发可以提供能够抵御量子计算机破译的安全密钥。连续变量版本的量子密钥分发具有在大都市地区密钥速率更高以及可以使用可在室温下工作的标准电信元件的优势。然而，这些系统的传输距离（与离散变量系统相比）目前有限，并且被认为不适合长距离分发。在此，我们报告了通过适当控制过剩噪声和采用高效协调程序在 202.81 公里超低损耗光纤上进行长距离连续变量量子密钥分发的实验结果。这种破纪录的连续变量量子密钥分发的实现使之前的距离记录翻了一番，并指明了使用室温标准电信元件进行长距离和大规模安全量子密钥分发的道路。
用于连续变量实验的 LiNbO 3 基集成光路中的光折变效应
我们研究了光折变效应对用于连续变量片上实验的铌酸锂集成量子光子电路的影响。研究了电路的主要构建块，即腔体、定向耦合器和周期性极化非线性波导。这项工作表明，即使光折变效应弱于空间模式跳跃，它们也可能影响片上量子光子学实验的成功。我们详细描述了导致识别此可能问题的表征方法。我们还研究了设备加热在多大程度上代表了抵消此影响的可行解决方案。我们重点研究了 775 nm 光引起的光折变效应，背景是 1550 nm 电信波长的非经典光的产生。
量子网络电信波长的连续变量多模量子态
1 光的连续变量量子理论 3 1.1 量子谐振子..................................................................................................................................................................4 1.1.1 哈密顿量的量子化..................................................................................................................................................................4 1.1.2 海森堡不确定性原理和算子归一化.................................................. 5 1.2 光的模态表示..................................................................................................................................................................................6 1.2.1 经典光.................................................................................................................................................................................. . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5.1 具有连续变量的图状态的理论框架 . ...
光子时间晶体中的连续变量簇状态
量子计算有望基于量子力学原理进行计算，由于有可能解决许多传统计算机无法解决的实际问题，量子计算最近受到越来越多的关注 [1,2]。目前，有许多不同的物理平台被认为是实现量子计算的潜在候选平台。可以说，光子学是唯一可以扩展到一百万个物理量子比特的平台。然而，光子学也是这些平台中最具挑战性的——因为光子通常不会相互作用，而在单光子水平上实现双量子比特门非常困难 [3]。为了解决这个问题，有人提出了一种不同的计算模型，即基于测量的量子计算 [4–6]，它绕过了对量子门的需求。它只使用局部测量而不是幺正操作，但需要一个大规模高度纠缠的初始状态——簇状态。然后通过连续的自适应测量执行计算，这些测量将初始逻辑状态沿簇传送并有效地对其应用所需的幺正操作。物理上，这相当于将团簇态发射到光子电路中，让纠缠光子在电路中线性传播，在电路输出端口进行巧合检测，随后重新配置电路的结构[7]。
QOSST：用于实验性连续变量量子密钥分发的高度模块化开源平台
量子密钥分发 (QKD) 使两个远程方能够以基于量子物理定律的信息论安全性进行密钥交换。将密钥信息编码为连续变量 (CV)，例如光相干态的正交分量的值，使实现更接近标准光通信系统，但这是以低信噪比操作所需的数字信号处理技术显著复杂为代价的。在这项工作中，我们希望通过提供高度模块化的开源软件来降低与此困难相关的 CV-QKD 实验的进入门槛，该软件原则上与硬件无关，可用于多种配置。我们使用带有本地生成的本地振荡器、频率复用导频和 RF 异差检测的实验装置对这个称为 QOSST 的软件进行了基准测试，并在渐近极限下获得了城域距离上 Mbit/s 数量级的最先进的密钥速率。我们希望 QOSST 能够用于促进 CV-QKD 的进一步实验进展，并由社区进行改进和扩展，以在各种配置中实现高性能。
连续变量测量的流动条件-...
在基于测量的量子计算 (MBQC) 中，计算是通过对纠缠态进行一系列测量和校正来完成的。流和相关概念是描述校正对先前测量结果的依赖性的强大技术。我们引入了基于流的量子计算方法，该方法具有连续变量图状态，我们称之为 CV-流。这些方法受到量子比特 MBQC 的因果流和 g-流概念的启发，但不等同于它们。我们还表明，具有 CV-流的 MBQC 在无限压缩极限下可以很好地近似任意幺正，从而解决了无限维设置中不可避免的收敛问题。在开发我们的证明时，我们提供了一种将 CV-MBQC 计算转换为电路形式的方法，类似于 Miyazaki 等人的电路提取方法，以及一种基于 Mhalla 和 Perdrix 的量子比特版本在存在 CV 流时查找 CV 流的有效算法。我们的结果和技术自然扩展到具有素数局部维度的量子位元的 MBQC 量子计算的情况。