具体来说,TLS(传输层安全性)支持 HTTPS,这是我们社会中大多数网站支持的安全互联网协议,例如 https://www.australia.gov.au/ 和 https://www.govt.nz/。每当用户访问支持 HTTPS 的此类网站时,用户的 Web 浏览器(即客户端)和网站服务器都会执行传输层安全性 (TLS) 协议。简而言之,TLS 有两个主要阶段:(i) 握手协议和 (ii) 记录协议。在初始握手协议中,客户端和服务器建立通信的“基本规则”和用于加密传输消息的密钥。对于此密钥协议,协议依赖于非对称加密,因为双方此时没有共享密钥。一旦执行了密钥协议并在双方之间建立了共享密钥,现在就可以使用对称密钥加密来保护通信,这比非对称加密更有效。记录协议是客户端和服务器根据需要交换加密消息的阶段。
现代电信依靠密码学来保护数据传输的安全,其中密钥的机密性和完整性成为整个系统的瓶颈。当今的密码系统可以分为两类:对称和非对称。非对称密码算法(即公钥算法)的安全性依赖于难以解决的数学问题的计算复杂性,例如整数分解问题(RSA)、离散对数问题(Different logarithm)和椭圆曲线离散对数问题(ECC)[1]。解决这些问题需要大量的计算资源。虽然对于经典计算机来说是不可能的,但是这些问题可以通过运行 Shor 算法的量子计算机在多项式时间内解决 [1, 2]。更糟糕的是,增加密钥长度也无济于事,因为所需的量子比特数仅与密钥长度成线性比例 [1]。2019 年,谷歌声称已经实现了量子霸权 [3],而 IBM 则认为量子计算机永远不会称霸,而是会与传统计算机协同工作 [4]。另一方面,对称加密算法(例如 AES 和 SNOW 3G)被认为可以抵御量子计算机。尽管 Grover 的
多量子比特 Toffili 门具有实现可扩展量子计算机的潜力,是量子信息处理的核心。在本文中,我们展示了一种原子排列成三维球形阵列的多量子比特阻塞门。通过进化算法优化球面上控制量子比特的分布,大大提高了门的性能,从而增强了非对称里德堡阻塞。这种球形配置不仅可以在任意控制目标对之间很好地保留偶极子阻塞能量,将非对称阻塞误差保持在非常低的水平,而且还表现出对空间位置变化的前所未有的稳健性,导致位置误差可以忽略不计。考虑到固有误差并使用典型的实验参数,我们通过数值方法表明可以创建保真度为 0.992 的 C 6 NOT 里德堡门,这仅受里德堡态衰变的限制。我们的协议为实现多量子比特中性原子量子计算开辟了一个高维原子阵列平台。
摘要 :研究了光放大器存在时经典信号对多芯光纤(MCF)中量子密钥分发(QKD)的影响。首先,基于先进的非对称发送或不发送QKD(SNS-QKD)和经典的Bennett–Brassard 1984-QKD(BB84-QKD),提出了QKD与经典信号的长距离同时传输架构,并且可以根据需求调整光放大器之间的段长。然后,基于所提出的架构建立了自发拉曼散射噪声和四波混频噪声的理论模型。接下来,推导了经典信号噪声影响下安全密钥速率的计算模型。最后,实验结果表明,理论模型与实验光子吻合良好,实验与模拟噪声光子之间最大差异小于2.6 dB。仿真结果表明,当经典信号和量子信号在MCF的不同芯层中传输时,非对称SNS-QKD架构的性能优于BB84-QKD架构。
密码学的悠久历史[1-6]。在20世纪之前,Cryptog-raphy被视为一种主要依靠个人技能构建或破坏代码的艺术,而无需进行适当的理论研究[7]。专注于信息的态度,众所周知,经典加密术可确保在不同情况下或间谍之间或间谍之间的不同情况下进行沟通。经典密码学的重要代表是换位密码,它重新排列了信息以隐藏原始含义。在20世纪初期,在哈里·奈奎斯特(Harry Nyquist),拉尔夫·哈特利(Ralph Hartley)和克劳德·香农(Claude Shannon)建立了信息理论之后,对加密 - 拉皮(Cryptog-raphy)的研究开始利用数学工具。密码学也成为工程的一个分支,尤其是在使用计算机之后,允许数据加密。现代密码学的两个主要方案包括对称(私钥)加密章节,例如,数据加密标准(DES)[14]和高级加密标准(AES)[15]和非对称(公共键)密码学,例如RSA AlgorithM [16]。对称密码学取决于通信方(Alice和Bob)之间的共享密钥,而在非对称加密术中,加密密钥与解密密钥不同。通常,对称加密图比不对称的密码学更有效,具有更简洁的设计,但是在共享键的安全分布方面,它具有困难。另一方面,使用公共密钥和私钥进行加密和解密的非对称加密术,分别依赖于称为单向函数的数学问题,这些函数从一个方向(公共钥匙)[17] [17] [17] [17] [17],并且在如今更广泛地用于避免在Symetric Crysetric Crystric Crypectrics中避免使用安全级别的Safe Safe Page of Secy safe Safe Pression。然而,随着量子计算的快速开发及其在解决常规单向函数方面的潜力,可以使用Shor的算法[20]和Grover's算法[21]中断当前的加密系统[19] [19];因此,在信息安全的新时代,QKD现在变得越来越重要。与当今使用的非对称加密术不同,QKD基于对称密码学,保证了用量子力学定律确保秘密键的安全分布,即测量过程通常会扰乱
例如,i 可以是某个 a ∈A i 和某个 b ∈A\A i 之间的无差异。令 ≻ i 和 ∼ i 分别表示 ≿ i 的非对称分量和对称分量。令 R i 表示 i 的偏好范围。令 ≿ I ≔ ( ≿ i ) i ∈ I 表示偏好概况,并且
尽管边缘态是拓扑物理学的基本性质,但直接测量拓扑半金属费米弧的电子和光学特性一直是实验上的重大挑战,因为它们的响应常常被金属块体所淹没。然而,表面态和块体态携带的激光驱动电流可以在非对称晶体中以不同的方向传播,这使得这两个成分很容易分离。受最近理论预测 [1] 的启发,我们测量了在 0.45−1.1eV 入射光子能量范围内源自非对称手性韦尔半金属 RhSi 费米弧的线性和圆形光电效应电流。虽然在研究的能量范围内表面光电流的方向偏离了理论预期,但我们的数据与预测的圆形光电效应光谱形状与光子能量的关系非常吻合。还观察到了由线性光电效应引起的表面电流,出乎意料的结果是只需要六个允许的张量元素中的两个来描述测量值,这表明出现了与晶体空间群不一致的近似镜像对称性。
在具有直接循环极化发射的发光二极管中,实现高电发光的非对称因子和高外部量子效率同时在发光二极管中具有挑战性。在这里,我们表明,基于手性钙钛矿量子点,可以同时在发光二极管中同时实现高发光的不对称因子和高外部量子效率。特定的,手性的钙钛矿具有手性诱导的自旋选择性可以同时用作局部的辐射辐射推荐中心,用于自旋极化载体的循环极化载体,从而抑制了旋转的放松,从而抑制了旋转的旋转,并改善了旋转的旋转,并促进了旋转的旋转效果,并促进了旋转的旋转效果,旋转了旋转的效果,供应型旋转效果。属性,以便可以促进产生设备的授权电源。我们的设备同时表现出高电致发光的非对称因子(R:0.285和S:0.251)和高外部量子效率(R:16.8%和S:16%),证明了它们在构建高表现性手性光源方面的潜力。
在量子计算中,了解给定系统或状态遵循或不遵循的对称性通常很有用。例如,汉密尔顿对称性可能会限制允许的状态转换或简化机器学习应用中的学习参数,并且某些非对称量子态在各种应用中都非常有用。对称性测试算法提供了一种根据群的表示来识别和量化这些属性的方法。在本文中,我们介绍了一组量子算法,这些算法实现了量子系统对称子空间和非对称子空间的投影。我们描述了如何对其进行修改以实现反对称投影,并展示了如何以系统的方式组合投影仪以有效测量单个量子电路中的各种投影。利用这些构造,我们展示了诸如测试 Werner 态对称性和估计二分态的 Schmidt 秩等应用,这些应用得到了 IBM Quantum 系统的实验数据的支持。这项工作强调了对称性在简化量子计算和推进量子信息任务方面的关键作用。