引言量子协议领域的研究已经得到了广泛的开展。在量子密码学领域,Ekert [1]使用两个EPR量子比特(Einstein、Podolsky、Rosen)的状态作为状态紧密性测试器,并在Bennet通信协议[2]中通过单粒子和双粒子算子共享这个EPR。1993年,Bennet等人[3]首次提出了通过EPR通道进行一个量子比特状态的量子隐形传态的理论协议。量子隐形传态是通过划分量子纠缠态和涉及一些非局部测量的经典态,在发送者(Alice)和接收者(Bob)之间的不同地方发送任意数量的无法识别的量子比特的过程。一般来说,Alice中的非局部测量采用射影测量,而Bob中的非局部测量则是幺正操作。还有一些协议,其非局部测量是通过 Aharanov 和 Albert [4] 的方法实现的,Kim 等人 [5] 的实验和 Cardoso 等人 [6] 的工作中实现了非线性相互作用,这些相互作用利用了状态源腔和通道源之间的共振。对于任意两个比特的纠缠态,量子通道的选择是通过 Schmidt 分解测试 [23] 获得的,而在多立方体中,则是通过其约化密度矩阵的秩值的组合 [24] 获得的。
自 1984 年 Bennett 和 Brassard[1]提出量子密钥分发 (QKD) 协议以来,量子密码学引起了广泛的关注。它的安全性由海森堡不确定性原理、量子不可克隆定理等量子力学原理保证。量子密码学可以提供无条件安全的优势,使得量子密码学的研究越来越重要。目前,量子密码学的许多重要分支已被发展起来,如量子密钥分发[2,3]、量子签名 (QS)[4–6]、量子隐形传态 (QT) [7]、量子认证 [8]、确定性安全量子通信 [9]。量子签名可用于验证发送者的身份和信息的完整性。仲裁量子签名 (AQS) 因具有许多优点而备受关注。2002 年,曾文胜等 [9] 在量子密码学中提出了一种基于仲裁的量子签名方案。 [ 10 ] 利用格林-霍恩-泽林格 (GHZ) 态和量子一次性密码本 (QOTP) 提出了第一个仲裁量子签名方案。该方案在经典仲裁数字签名的设计基础上,利用可信第三方仲裁员提供的在线签名为签名者和接收者提供重新验证服务。2008 年,Curty 和 Lutkenhaus [ 11 ] 研究了该方案 [ 10 ],他们认为该方案描述不清楚,安全性分析不正确。针对 Curty 等人的争议,曾等人 [ 12 ] 更详细地证明了该方案 [ 10 ]。2009 年,为了降低协议的复杂度和提高效率 [ 10 ],李等人 [ 12 ] 提出了一种仲裁量子签名方案 [ 10 ]。 [ 13 ] 提出了一种基于Bell态而非GHZ态的AQS方案,并证明了其在传输效率和低复杂度方面的优势。遗憾的是,2010年,Zou和Qiu [ 14 ] 认为李的AQS方案可以被接收方否认,并提出了利用公告板等不使用纠缠态的安全方案的AQS协议。他们的方案进一步简化了李等人的协议,并利用单粒子设计了可以抵抗接收方否认的改进AQS方案,从而降低了AQS的物理实现难度。然而,2011年,Gao等人[ 15 ] 首次从伪造和否认方面对先前的AQS方案进行了全面的密码分析。
我们利用局部性的见解来约束一类广泛的隐形传态协议。在我们考虑的“标准”隐形传态协议中,所有结果相关的幺正态都是以测量结果的线性函数为条件的泡利算子。我们发现所有这类协议都涉及准备一个“资源状态”,该状态表现出对称保护拓扑 (SPT) 序,具有阿贝尔保护对称 G k = ( Z 2 × Z 2 ) k 。通过测量本体中相应的 2 k 个弦序参数并应用结果相关的泡利算子,将 k 个逻辑状态在链的边缘之间隐形传态。因此,这一类非平凡的 SPT 状态对于 k 个量子比特的标准隐形传态既是必要的,也是充分的。我们用几个例子说明了这个结果,包括簇状态、其变体和非稳定器超图状态。
摘要在其基因组的结构,复制模式以及水平转移遗传序列的能力的结构中,病毒,细菌和真核细胞之间存在主要差异。DNA测序研究对从慢性疲劳综合征(CFS)患者培养的病毒(CFS)培养的病毒研究已证实,作为感染过程的一部分,某些病毒捕获和转移真核细胞之间的细菌和细胞遗传序列的能力不足。该病毒起源于非洲绿色猴子Simian巨细胞病毒(SCMV)。它被称为隐形适应病毒,因为感染不伴有炎症。免疫逃避归因于编码通常由细胞免疫系统靶向的相对较少成分的基因的丢失和突变。本文提供了对病毒中许多细菌衍生的遗传序列的起源的进一步阐明。有多个具有近距离序列的序列比对的克隆,具有不同的基因组区域的ochrobactrum Quorumnocens A44种细菌的基因组区域。另一组克隆与支原体发酵疫菌的不同基因组区域最紧密匹配。其他几个克隆的序列只能与不同类型细菌的序列近对齐。克隆3B513的序列与几种类型细菌的基因组的遗传贡献一致。术语viteria是指具有细菌衍生的遗传序列的病毒。它们可能是CFS和自闭症的主要原因,并且在包括艾滋病在内的许多疾病中充当主要辅助因子。作为具有不同类型的叛变细菌序列的更普遍的现象,可能导致诊断出细菌疾病而不是病毒疾病的诊断。重要的是要从遗传上对患有广泛疾病的患者进行额外的隐身适应病毒,包括目前归因于分枝杆菌,伯氏菌或链球菌感染的病毒。引言对源自慢性疲劳综合征患者(CFS)患者的病毒培养物的克隆DNA的分子分析表明,培养的病毒起源于非洲绿色猴子Simian simian cintomegalovirus(SCMV)[1-4]。然而,在任何测序的DNA克隆中均未检测到与SCMV基因组主要区域相对应的遗传序列[4-5]。此外,针对其余已识别的SCMV区域的克隆分布不均匀,在克隆中具有与SCMV基因组同一区域相匹配的遗传变异性。这些发现与免疫逃生机制一致,被称为隐形适应,从删除或
通过利用一对量子比特之间的共享纠缠,可以将量子态从一个粒子传送到另一个粒子。最近的进展揭示了量子隐形传态的内在多体泛化,与引力有着巧妙而令人惊讶的联系。具体来说,量子信息的隐形传态依赖于多体动力学,这种动力学源于与引力全息对偶的强相互作用系统;从引力的角度来看,这种量子隐形传态可以理解为通过可穿越虫洞传输信息。在这里,我们提出并分析了一种新的多体量子隐形传态机制——被称为峰值隐形传态。有趣的是,峰值隐形传态利用的量子电路类型与可穿越虫洞隐形传态完全相同,但微观起源却完全不同:它依赖于一般热动力学下局部算子的扩散,而不是引力物理。我们通过分析和数值证明了峰值尺寸隐形传态在各种物理系统中的普遍性,包括随机单元电路、Sachdev-Ye-Kitaev 模型(高温)、一维自旋链和带有弦校正的体引力理论。我们的研究结果为使用多体量子隐形传态作为强大的实验工具铺平了道路,用于 (i) 表征强关联系统中算子的尺寸分布和 (ii) 区分一般和内在引力扰乱动力学。为此,我们提供了在捕获离子和里德堡原子阵列中实现多体量子隐形传态的详细实验蓝图;分析了退相干和实验缺陷的影响。
在本项目中,我们使用变分量子优化 (VQO) 研究了具有噪声资源的量子隐形传态协议。量子隐形传态是一项基本的量子信息论任务,其中 Alice 旨在使用共享纠缠资源和经典通信将未知量子态传送给 Bob。隐形传态协议包括 Alice 实施的测量、将测量结果传输给 Bob 的经典信道以及 Bob 根据测量结果实施的一组校正操作。对于最大纠缠态,Bennett 等人提出的著名标准隐形传态协议。[1] 以贝尔测量和泡利校正的形式定义,给出了一个完美的协议。然而,在存在噪声的情况下,这种完美的隐形传态协议通常是不可能的,相反,人们的目标是通过找到合适的测量和校正操作来最大化协议所谓的隐形传态保真度。在这里,我们使用在 PennyLane 框架中模拟的 VQO ansatz 来寻找实现噪声纠缠资源状态非经典保真度的隐形传态协议。我们对 Badziag 等类的具有幺正和噪声元素的隐形传态协议进行了详细的数值研究。状态,它们是两个加权贝尔态的混合。此外,我们研究了量子三重-沃纳态和量子四重-沃纳态,它们代表了三级或四级量子系统内完全混合和最大纠缠态的混合谱,可用作隐形传态协议中的纠缠资源。
通过利用一对量子比特之间的共享纠缠,可以将量子态从一个粒子传送到另一个粒子。最近的进展揭示了量子隐形传态的内在多体泛化,与引力有着巧妙而令人惊讶的联系。具体来说,量子信息的隐形传态依赖于多体动力学,这种动力学源于与引力全息对偶的强相互作用系统;从引力的角度来看,这种量子隐形传态可以理解为通过可穿越虫洞传输信息。在这里,我们提出并分析了一种新的多体量子隐形传态机制——被称为峰值隐形传态。有趣的是,峰值隐形传态利用的量子电路类型与可穿越虫洞隐形传态完全相同,但微观起源却完全不同:它依赖于一般热动力学下的局部算子的扩散,而不是引力物理。我们通过分析和数值方法证明了峰值尺寸隐形传态在各种物理系统中的普遍性,包括随机单元电路、Sachdev-Ye-Kitaev 模型(高温)、一维自旋链和带弦校正的体引力理论。我们的研究结果为使用多体量子隐形传态作为强大的实验工具铺平了道路,用于 (i) 表征强关联系统中算子的尺寸分布和 (ii) 区分一般和内在引力扰乱动力学。为此,我们提供了在捕获离子和里德堡原子阵列中实现多体量子隐形传态的详细实验蓝图;分析了退相干和实验缺陷的影响。
量子隐形传态是一种令人着迷的现象,在物理学领域引起了广泛关注。最近的研究表明,量子隐形传态可能超出基本粒子的范围,并适用于复杂的生物系统。在这篇评论文章中,探讨了植物表观遗传信息的量子隐形传态现象及其对将基因组存储的经验转移给近亲的潜在影响。本文首先介绍了量子隐形传态的概念及其基本原理。然后,深入研究了新兴的表观遗传学领域,讨论了表观遗传修饰在植物适应和对环境刺激的反应中的作用。随后,介绍了通过水平基因转移在植物之间转移表观遗传信息的现有证据,并探索了量子隐形传态作为此类转移的替代机制的可能性。讨论了量子隐形传态对基因组存储经验转移的影响,包括对植物进化和适应的潜在影响。此外,还讨论了研究生物系统中量子现象的挑战和局限性,并提出了这一激动人心的领域未来的研究方向。总之,虽然植物表观遗传信息的量子隐形传态现象前景光明,但仍需进一步研究才能充分了解其机制和影响。这些知识将为植物量子隐形传态的可行性和机制提供见解。
摘要:利用在1550 nm处产生的EPR纠缠,在单个光纤信道上实验实现了实时确定性量子隐形传态。利用1342 nm激光束实时传输经典信息,同时作为同步光束,实现量子信息与经典信息的同步。通过优化在Alice站点建立的用于操纵EPR纠缠光束的有耗通道的传输效率,实验研究了保真度对光纤信道传输距离的依赖关系。确定性量子隐形传态的最大传输距离为10 km,保真度为0.51±0.01,高于经典隐形传态极限1/2。该工作为基于确定性量子隐形传态在光纤信道上建立城域量子网络提供了一种可行方案。
四个贝尔态 | φ + ⟩ 、 | ψ + ⟩ 、 | φ − ⟩ 和 | ψ − ⟩ 是正交的,因此可以通过量子测量区分。因此,在收到 Alice 的变换量子比特(EPR 对中她的一半)后,Bob 可以测量两个量子比特并恢复 b 0 b 1 。因此,一个量子比特携带两个经典信息比特;这是超密集编码。我们在上面看到了一个例子,其中 Bob 使用图 2 中所示的逆贝尔电路从 | φ + ⟩ 恢复了 | 00 ⟩。