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World File Search System连续变量
表征连续变量高斯量子门的性能
通用连续变量量子计算所需的操作集可分为两个主要类别：高斯操作和非高斯操作。此外，任何高斯操作都可以分解为相空间位移和辛变换序列。尽管高斯操作在量子光学中无处不在，但它们的实验实现通常是理想高斯幺正的近似值。在这项工作中，我们研究了不同的性能标准，以分析这些实验近似值模拟理想高斯幺正的程度。特别是，我们发现这些实验近似值都没有均匀收敛到理想高斯幺正。但是，收敛发生在强意义上，或者如果判别策略是能量有界的，那么在 Shirokov-Winter 能量约束钻石范数中收敛是均匀的，我们在后一种情况下给出了明确的界限。我们指出了如何使用这些能量约束边界来对这些高斯幺正进行实验以实现任何所需的精度。
连续变量量子安全直接通信的实现
随着理论和应用技术的进步，基于经典加密的通信系统受到量子计算和分布式计算的严重威胁。为了抵御安全威胁，一种将机密信息直接加载到量子态上的通信方法——量子安全直接通信（QSDC）应运而生。本文报告了第一个连续变量QSDC（CV-QSDC）实验演示，以验证基于高斯映射的CV-QSDC协议的可行性和有效性，并提出了一种实际信道下信号分类的参数估计。在我们的实验中，我们提供了4×10 2 个块，每个块包含10 5 个数据用于直接信息传输。对于我们实验中5 km的传输距离，过剩噪声为0.0035 SNU，其中SNU表示散粒噪声单位。4.08×10 5 bit/s的实验结果有力地证明了光纤信道下CV-QSDC的可行性。提出的基于参数估计的等级判断方法为实际光纤通道中的CV-QSDC提供了一种实用、可用的消息处理方案，为等级协调奠定了基础。
利用量子剪刀实现长距离连续变量量子密钥分发
量子密钥分发 (QKD) [1–3] 解决了两个用户之间共享密钥的问题。此类密钥可用于安全通信。尽管原始 QKD 协议 [2–5] 依赖于在离散量子态（如单光子的偏振）中对经典信息比特进行编码，但人们也可以利用连续变量 QKD (CV QKD) 协议，其中比特在光的正交相位上进行编码 [6–9]。尤其是，CV QKD 系统的最新进展使其与传统的离散变量系统 [10, 11] 处于竞争地位。例如，与需要单光子探测器的离散变量 QKD 协议相反，CV QKD 使用相干测量方案（如同差和/或异差检测）来测量光正交相位，与高速率相干电信系统兼容 [12–14]。此外，与大都市区域相比，CV QKD 协议在短距离内是更好的选择 [11]。然而，一旦涉及长距离，CV QKD 就有其自身的挑战来与离散变量 QKD 竞争 [15]。本文研究了如何通过使用现实的非确定性放大来增强 CV QKD 系统中的安全距离 [16]。提出的提高 CV QKD 协议速率与距离性能的解决方案之一是使用无噪声线性放大器 (NLA) [16，17]。众所周知，确定性放大不可能无噪声 [18]。NLA 只能以概率方式工作。这不可避免地会将密钥速率降低一个与 NLA 成功率相对应的倍数，这意味着，在短距离内，使用 NLA 可能没有好处。然而，由于信噪比的提高，密钥率可能会在长距离上增加。也就是说，虽然我们可用于密钥提取的数据点数量较少，但其余点的质量也可能很高，这样就可以提取出更多的密钥位。这已在理论上得到证明，方法是将 NLA 视为一个概率性的、但无噪声的黑匣子，其中成功概率的上限为 1 /g 2，其中 g 是放大增益 [16]。当我们将上述理想的 NLA 替换为提供类似 NLA 功能的现实系统时，情况可能会大不相同。
毫米波至太赫兹 SISO 和 MIMO 连续变量量子密钥分发
摘要 随着对大带宽的需求呈指数级增长，考虑最佳网络平台以及通信网络中信息的安全性和隐私性非常重要。高载波频率的毫米波和太赫兹被提议作为通过提供超宽带信号来克服现有通信系统香农信道容量限制的使能技术。毫米波和太赫兹还能够建立与光通信系统兼容的无线链路。然而，大多数能够在这些频率范围（100 GHz-10 THz）下合理高效运行的固态元件，尤其是源和探测器，都需要低温冷却，这是大多数量子系统的要求。本文展示了当源和探测器在低至 T = 4 K 的低温下运行时，可以实现安全的毫米波和 THz 量子密钥分发 (QKD)。我们比较了单输入单输出和多输入多输出 (MIMO) 连续变量 THz 量子密钥分发 (CVQKD) 方案，并找到了 f = 100 GHz 和 1 THz 之间的频率范围内的正密钥速率。此外，我们发现最大传输距离可以延长，密钥速率可以在较低温度下提高，并且通过使用 1024 × 1024 根天线，在 f = 100 GHz 和 T = 4 K 时实现超过 5 公里的最大秘密通信距离。我们的结果首次展示了毫米波和太赫兹 MIMO CVQKD 在系统运行温度低于 T = 50 K 下的可能性，这可能有助于开发下一代安全无线通信系统和量子互联网，用于从卫星间和深空到室内和短距离通信的应用。
迈向连续变量量子编译器
连续变量 (CV) 量子光学系统 (QOS) 是量子计算 (QC)、量子机器学习 (QML) 和量子传感 (QS) 的一个有利平台，因为它们可以在室温下运行，具有确定性纠缠操作，并且具有变分量子算法 (VQA) 中使用的高效量子噪声缓解协议 [1,2]。VQA 评估在量子计算机上执行的参数化量子电路的成本函数 [3]，而经典计算机通过优化电路参数来最小化该成本。到目前为止，VQA 已在 CVQOS 中为变分特征值求解器实现 [4]。CV 平台特别适合 CV 幺正的变分编译任务 [5]。这种量子编译可用于优化量子门组合，以最大限度地减少量子算法所需的资源。
连续变量量子 MNIST 分类器
本文利用 MNIST 数据集提出了经典和连续变量 (CV) 量子神经网络混合多分类器。当前可用的分类器最多只能分类两类。所提出的架构允许网络对最多 nm 个类进行分类，其中 n 表示截止维数，m 表示光子量子计算机上的量子模式数。CV 模型中截止维数和概率测量方法的结合使量子电路能够产生大小为 nm 的输出向量。然后将它们解释为独热编码标签，并用 nm −10 个零填充。基于“连续变量量子神经网络” [1] 中提出的二元分类器架构，在光子量子计算模拟器上使用 2、3、...、6 和 8 量子模式构建了总共七个不同的分类器。它们由经典前馈神经网络、量子数据编码电路和 CV 量子神经网络电路组成。在包含 600 个样本的截断 MNIST 数据集上，4 曲模式混合分类器实现了 100% 的训练准确率。
具有后选择的连续变量测量装置独立量子会议
分析了一种连续变量 (CV)、独立于测量设备的 (MDI) 量子密钥分发 (QKD) 协议，该协议使三方能够连接进行量子会议。我们在不受信任的中继器上利用广义贝尔检测和后选择程序，其中远距离各方根据其准备好的相干态的正交位移的符号进行协调。我们推导出集体纯损失攻击下的协议速率，与等效的非后选择协议相比，该协议的速率距离性能有所提高。在所有各方与中继器距离相同的对称配置中，我们发现 6 公里内的密钥速率为正。这种后选择技术可用于提高长距离多方量子会议协议的速率，但代价是短距离性能降低。
连续变量量子开关
摘要 - 光场单个模式的连续四元素提出了一个有希望的量子途径，可以编码量子信息。凭借协会希尔伯特空间的有限维度，与单个基于光子的Qubit编码相比，这些连续变量（CV）的量子状态可以实现更高的通信速率。量子中继器协议，对于以增强的速率扩展量子通信范围而不是直接传输。在这里，我们为CV量子编码提供了一个量子重复开关，该开关符合多个通信流。交换机的体系结构基于量子光源，检测器，记忆和交换结构，路由协议基于吞吐量最佳的最大权重调度策略。我们对可实现的二分纠缠率区域的数值结果呈现了多个CV纠缠流，该纠缠流可以通过开关稳定支持。我们借助示例性的3型网络来阐明我们的结果。索引术语 - Quantum连续变量，量子重新质量，量子开关，最大重量调度，纠缠分布
引用文献 Goncharov RK、Kiselev AD、Samsonov EO、Egorov VI 连续变量量子密钥分发：信任安全分析
量子密钥分发 (QKD) [1] 是在双方 Alice 和 Bob 之间生成安全密钥的一种特殊方法，该方法可确保量子计算机时代传输信息的隐私。从历史上看，最早提出的协议是离散变量 (DV) 协议 [2, 3]，其中信息以单个光子的状态进行编码：偏振、相位或时间箱。然而，随着时间的推移，连续变量 (CV) 协议 [4–6] 被引入，由于使用同差/异差检测系统代替单光子探测器，这些协议被认为更高效、速率更高且具有成本效益。考虑 QKD 系统的安全性时，必须考虑到它们中的每一个都具有并不理想的有限物理实现，这为窃听者 Eve 提供了进行多次攻击并提取部分密钥的机会。为了防止这种威胁，针对每个协议，正在开发一个复杂的系统来评估 Eve 可用的信息和可接受的错误水平。目前，已经提出了相当多的工作，涵盖 CV-QKD 协议的安全性主题 [7–14]。在最适合实际实施的协议中，GG02 协议 [6,15] 脱颖而出，考虑到有限密钥效应，该协议的安全性已证明可以抵御相干（一般）攻击。此外，还考虑了不受信任和受信任的硬件噪声模型 [12]。后者是可取的，因为许多安全级别意味着 Eve 无法访问 Alice 和 Bob 的块，而且，考虑到不受信任的噪声会使协议基本上无法使用。因此，本文将在具有受信任硬件噪声的实际实施中提供针对一般攻击的 CV-QKD 的完整安全性证明。在第 2 节中，我们描述了 CV-QKD 方案的光学配置；在第 3 至第 5 节中，我们给出了可信噪声场景中协议的描述，并考虑了超出一般安全证明框架的特定攻击的可能性。在第 6 节中，我们提供了一种评估和监控实验参数的技术；在第 7 节中，我们阐明了安全性分析并估计了有限长度安全密钥的生成率。在第 8 节中，我们讨论了结果并得出了适当的结论。
