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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) 使两个远程方之间能够进行密钥交换，其信息论安全性植根于量子物理定律。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的复杂性为代价的。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款名为 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 可用于促进 CV-QKD 的进一步实验进展，并由社区改进和扩展，以在各种配置中实现高性能。
![arxiv：2205.09711v3 [Quant-ph] 2 2023年3月2日](/simg/g:\will\search\icon\source\1\1d7b8184161e3118879fea12610d6bc7422a7d62.webp)
arxiv：2205.09711v3 [Quant-ph] 2 2023年3月2日
量子能力，作为给定量子通道的关键功能的关键数字，上限是Channel传输量子信息的能力。识别不同类型的通道，评估相应的量子能力并找到能力吸引的编码方案是量子通信理论的主要任务。量子通道，而由于有限的维度问题，连续变量通道中的错误模型的研究较少。在本文中，我们研究了一般连续的可变量子擦除通道。通过定义连续变量系统的有效子空间，我们找到了连续的可变随机编码模型。然后，我们在解耦理论框架中得出连续可变通道的量子能力。本文中的讨论在连续变量设置中填补了量子擦除通道的间隙，并阐明了对其他类型的连续变量量子通道的理解。
![arXiv:2310.15919v2 [quant-ph] 2024 年 1 月 9 日](/simg/g:\will\search\icon\source\5\5464f6f2c6761ff82cd96b50017542b3f6be4d19.webp)
arXiv:2310.15919v2 [quant-ph] 2024 年 1 月 9 日
这项工作引入了一种新颖的量子模拟方法，即利用光子硬件启发框架内的连续变量系统。主要重点是模拟与无限维系统（例如量子场论中出现的系统）相关的哈密顿量基态的静态属性。我们提出了一种与最先进的光子技术兼容的连续变量变分量子本征值求解器。我们引入的框架使我们能够比较离散和连续变量系统，而无需引入希尔伯特空间的截断，从而有可能研究两种形式之一表现更好的场景。我们将其应用于 Bose-Hubbard 模型的静态属性研究，并证明了其有效性和实用性，突出了连续变量量子模拟在解决量子物理复杂问题方面的潜力。
基于配置的抽水蓄能水电模型...
C pump g,t 时间间隔t内单位g的泵负荷的投标价格[$/MW]。变量[单位]：er,t 时刻t水库r中存储的能量[MWh]；umg,t 二元变量，时间间隔t内配置m的单位g的承诺变量[NA]；ur mr,t 连续变量，若ur mr,t = 1，则表示时间间隔t内水库r处于模式m∈{发电，泵}的状态[NA]；vm,ng,t 二元变量，时间间隔t内PSHU g的配置m和配置n之间的过渡变量[NA]；q gen g,t 连续变量，时间间隔t内PSHU g的发电量[MW]；q pump g,t 连续变量，时间间隔t内PSHU g的泵送负荷量[MW]；qg,t 连续变量，时间间隔t内单位g的发电量[MW]。辅助变量[单位]：f gen g,t 连续变量，时间间隔 t 期间 PSHU g 提供的发电机配置的能源机会成本[$/小时]；C(qg,t) 发电机组 g 的成本函数[$/小时]。
乳腺癌新辅助化疗后乳腺及腋窝区域完全缓解的影响因素
和百分比，而连续变量则在适当情况下总结为平均值和标准差或中位数（最小值-最大值）。使用 Kolmogorov-Smirnov 检验确认连续变量数据分布的正态性。对于两组之间连续变量的比较，使用学生 t 检验或 Mann-Whitney U 检验，具体取决于统计假设是否成立。进行了单变量和多元逻辑回归分析，以确定预测 NAC 后完全缓解的因素。每个变量都被建模为单变量，不考虑其他变量，并通过多元逻辑回归揭示共同效应。对于对反应具有统计学显着影响的变量，报告了优势比 (OR) 和置信区间 (CI)。
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。
通过连续变量量子隐形传态实现单光子极化量子比特的波长转换
量子互联网连接远程量子处理器，这些处理器需要通过光子通道进行长距离交互和交换量子信号。然而，这些量子节点的工作波长范围并不适合长距离传输。因此，量子波长转换为电信波段对于基于光纤的长距离量子网络至关重要。在这里，我们提出了使用连续变量量子隐形传态的单光子偏振量子比特波长转换器，它可以有效地在近红外（适合与原子量子节点交互的 780/795 nm）和电信波长（适合长距离传输的 1300-1500 nm）之间转换量子比特。隐形传态使用纠缠光子场（即非简并双模压缩态），可以通过铷原子气体中的四波混合产生，使用原子跃迁的菱形配置。纠缠场可以以两个正交偏振态发射，相对相位锁定，特别适合与单光子偏振量子比特接口。我们的工作可能为实现长距离量子网络铺平道路。
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。
潜在兴趣的课程：量子光学I，物理566
- 量子和经典的连贯性 - 原子 - 光子耦合和原子相干性 - 量子电磁真空 - 非经典光和光子统计 - 量子光学颗粒和波（离散和连续变量）（离散和连续变量） - 跨量子和量子量的基础 - 开放量子量子 - 连续的量子轨迹 - 连续轨迹轨迹轨迹 - 光学（腔QED，离子和中性原子陷阱，纠缠光） - 量子信息科学中的应用（量子通信，计算，计量学）
连续变量量子密钥分发的可组合安全性：有线和无线网络中的信任级别和实际密钥率
连续变量 (CV) 量子密钥分发 (QKD) 为安全量子通信提供了强大的环境，这要归功于使用室温现成的光学设备并且有可能达到比标准离散变量对应物高得多的速率。在本文中，我们提供了一个通用框架，用于研究在各方经历的损失和噪声的不同信任级别下，使用高斯调制相干态协议的 CV-QKD 的可组合有限尺寸安全性。我们的论文考虑了有线（即基于光纤）和无线（即自由空间）量子通信。在后一种情况下，我们表明在具有固定和移动设备的安全量子网络中，短距离光学无线 (LiFi) 可以实现高密钥速率。最后，我们将研究扩展到微波无线 (WiFi)，讨论 CV-QKD 在极短距离应用中的安全性和可行性。