Encoding Classical Information in Gauge Subsystems of Quantum Codes
我们展示了如何利用规范固定将经典信息编码到规范量子中，从子系统码构造混合量子-经典码。与以前的工作不同的混合码，我们允许两个单独的最小距离，一个为量子信息和经典信息之一。我们给出了一个明确的结构混合码从两个经典的线性码使用Bacon-Casaccino子系统码，以及几个新的例子，良好的混合码。
2022-03-17 cs.IT math.IT quant-ph
Learning with Active Quantum Subspaces: Scalable Hybrid Advantage without Full Quantum Data-Encoding
Yonsei University（延世大学）；Korea Institute of Science and Technology Information（韩国科学技术信息研究所）；Electronics and Telecommunications Research Institute（电子电信研究院）
提出主动量子子空间数据编码，通过仅将输入的信息承载子集提升到量子表示，证明混合核正定且维度可控，并给出超越经典预测器的充要条件，在噪声下保持多项式编码代价下的混合学习优势。
2026-05-30 quant-ph
Experimental generation and characterization of single-photon hybrid ququarts based on polarization-orbital angular momentum encoding
高维量子态是量子信息领域中一种很有前途的资源。在这里，我们提出了实验生成的四维量子态，或quququarts，编码在一个光子的偏振和轨道角动量。我们的新技术，基于q板设备，允许在所有五个相互无偏基地制备和测量量子点。本文报道了用层析法重建不同量子态的四维密度矩阵。
2010-09-15 physics.optics quant-ph
Hybrid Path-Transverse Electric Mode Qudit Encoding on an Integrated Photonic Chip
本研究在集成光子芯片上利用路径和横电模自由度实现混合编码，生成并验证了高保真度的超纠缠态和GHZ4态，并通过单副本纠缠蒸馏将贝尔态保真度平均提升9.1%，展示了横电模在减小集成量子光子实验规模方面的潜力。
2025-10-17 quant-ph
Hybrid Qubit gates in circuit QED: A scheme for quantum bit encoding and information processing
耦合到共面传输线上的固态超导器件为量子光学现象的探测和量子计算的实现提供了一种精巧的体系结构，是近年来理论和实验研究的热点。在适当的条件下，传输线辐射模式可以与只有两个能级的超导设备强耦合-因此称为人造原子或量子位。利用这个系统，我们提出了一个混合的双量子比特门编码涉及量子电磁场量子比特态制备在共面传输线电容耦合到一个单电荷量子比特。由于耗散效应在固态量子比特中比在场量子比特中更剧烈，因此它可以用于信息的存储，其对欧姆浴作用的效率表明这种编码可以很容易地用当今技术实现。我们将研究扩展到通过外加经典磁脉冲的作用在多个固态量子比特和场量子比特之间产生纠缠。
2011-10-06 cond-mat.other quant-ph
Practical insights on the effect of different encodings, ansätze and measurements in quantum and hybrid convolutional neural networks
Quantum Lab, CTIC Centro Tecnol\'ogico, Parque Cient\'ifico Tecnol\'ogico de Gij\'on, Asturias, Spain；Eurecat, Centre Tecnol\`ogic de Catalunya, Multimedia Technologies, Barcelona, Spain；Centre de Visi\'o per Computador (CVC), Barcelona, Spain.；Fsas International Quantum Center (Fujitsu), Santiago de Compostela, Spain.
本研究探讨了量子与混合卷积神经网络中不同编码、变分方案和测量对卫星图像分类性能的影响，揭示了数据编码对模型性能的主导作用。
2026-01-26 cs.CV quant-ph
Secure Hybrid Key Growing via Coherence Witnessing and Bipartite Encoding
本文提出一种混合密钥增长协议，同时利用光子数和时间仓自由度使每脉冲比特率翻倍，并集成实体认证、利用信道先验知识抑制噪声，在低损耗和退相干条件下降低QBER并保持窃听检测能力。
2025-09-19 quant-ph
Solving Quantum-Inspired Perfect Matching Problems via Tutte's Theorem-Based Hybrid Boolean Constraints
Rice University（莱斯大学）
针对量子计算中边着色图的受约束完美匹配问题，提出基于Tutte定理与优化技术的新型混合布尔约束编码，实验证明其扩展性显著优于竞争方法，凸显了设计特定问题编码的必要性。
2023-05-18 cs.AI cs.LO math.CO
A Qubit-Efficient Hybrid Quantum Encoding Mechanism for Quantum Machine Learning
The University of Melbourne（墨尔本大学）；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）
针对量子机器学习中高维数据嵌入的难题，提出基于黎曼几何的不可逆降维方法qPGA，在经典端生成适合振幅编码的表示，显著降低量子比特需求，并在多个数据集上实现高精度与抗噪性能。
2025-06-24 cs.LG quant-ph
Large-Alphabet Encoding Schemes for Floodlight Quantum Key Distribution
泛光量子密钥分发（FL-QKD）使用多个光学模式的二进制相移键控（BPSK）以在大城市区域距离处实现Gbps密钥速率（SKRs）。我们表明，FL-QKD的SKR可以通过使用32进制PSK加倍。
2017-02-08 quant-ph
Efficient-phase-encoding protocols for continuous-variable quantum key distribution using coherent states and postselection
我们提出了使用相干态和后选择的连续变量量子密钥分发的高效相位编码协议。通过这些相位编码，降低了基失配的概率，并且提高了总效率。通过省略有效相位编码协议中的部分经典通信步骤，我们还提出了混合状态协议。这种省略意味着减少了窃听者的信息，并可能提高协议的安全性。我们研究了协议的安全性，以防止个人的光束分裂攻击。
2006-08-18 quant-ph
Security analysis method for practical quantum key distribution with arbitrary encoding schemes
量子密钥分发（QKD）已逐渐成为实现安全通信的关键。在不同的场景下，真正的QKD系统的安全性分析是复杂的。针对多自由度编码、非对称协议结构、设备缺陷、环境噪声等现实因素，目前还缺乏一种通用的密钥速率计算方法。基于统计数据的相关性，提出了一种不受编码方式限制的安全性分析方法。该方法在适用性和准确性之间进行了权衡，可以有效地分析现有的各种QKD系统。我们通过分析源缺陷和高维非对称协议来说明它的能力。结果表明，该方法比Gottesman-Lo-Lütkenhaus-Preskill（GLLP）分析方法具有更严格的界，有利于分析具有复杂编码结构的协议.我们的工作有可能成为一个参考标准的安全性分析的实际量子密钥分配。
2021-09-10 cs.CR physics.optics quant-ph
Efficient Phase-Encoding Quantum Key Generation with Narrow-Band Single Photons
提出了一种利用窄带单光子相位编码的量子密钥生成方案。关键信息通过直接在单光子时间波形上的相位调制来携带，而不使用任何被动分束器或光学开关。我们表明，当该技术应用于传统的基于光纤的相位编码BB84和差分相移（DPS）量子密钥分发方案，密钥生成效率可以提高2和3倍，分别。对于N（>3）周期的DPS系统，密钥生成效率可以提高N倍。该技术适用于基于量子存储器的长距离光纤通信系统。
2011-05-29 quant-ph
Continuous variable quantum key distribution using polarization encoding and post selection
我们提出了一个使用相干偏振态的量子密钥分发协议的实验演示。后选择用于确保低错误率和安全性，即使在存在高损失的情况下也能抵御光束分裂攻击。偏振基中的信号编码和读出避免了用量子信道发送本地振荡器的困难任务。这使得我们的设置健壮且易于实现。建立了一个共享密钥，用于高达64%的损失。
2004-03-08 quant-ph
Implementable Hybrid Entanglement Witness
量子信息的混合编码是实现光量子协议的一种很有前途的方法。它结合了连续变量编码的优点，如高效率，与离散变量的优点，如高精度。特别是，纠缠混合态被证明是量子信息协议的一个有价值的资源。在这项工作中，我们提出了一个混合纠缠见证，可以实现对目前可用的实验，是强大的噪声目前在量子光学设置。建议的证人是基于测量真正的混合观测。我们考虑的噪声模型是通用的。它是正式的特点与克劳斯运营商，因为所考虑的混合动力系统可以表示在有限维的基础上。见证的一个实际优点是，它可以通过测量几个实验上可用的观测值来测试。
2020-04-01 quant-ph
Hybrid Quantum Neural Networks with Amplitude Encoding: Advancing Recovery Rate Predictions
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Risk Management Institute, National University of Singapore（新加坡国立大学风险管理研究所）；Singapore Management University（新加坡管理大学）；Asian Institute of Digital Finance（亚洲数字金融研究所）；Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）
本研究提出混合量子神经网络与振幅编码方法，通过量子计算提升恢复率预测的准确性和鲁棒性。
2026-01-25 cs.LG q-fin.CP quant-ph
Efficient Qubit Simulation of Hybrid Oscillator-Qubit Quantum Computation
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文提出了一种高效模拟混合振子-量子比特量子计算的方法，通过位置编码实现多项式复杂度的量子比特门操作，显著提升了计算效率。
2026-03-10 quant-ph
Hybrid Quantum-Classical Logistic Regression for Calibrated Classification of Pulsar Candidates
African Institute for Mathematical Sciences Research and Innovation Centre（非洲数学科学研究与创新中心）；Department of Physics, Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学物理系）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（国家理论与计算科学研究所）；African Institute for Mathematical Sciences（非洲数学科学研究所）；School of Data Science and Computational Thinking, Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学数据科学与计算思维学院）
本文研究了混合量子-经典逻辑回归在不平衡HTRU-2数据集上的应用，通过三种量子特征编码评估模型性能，发现角度编码在浅层时表现最佳，具有较低的校准误差和稳定的分辨能力。
2026-05-08 quant-ph
Hybrid Quantum Neural Network Structures for Image Multi-classification
本研究比较了两种混合量子神经网络图像多分类方法，发现PCA方法存在贫瘠高原问题，CNN-QNN模型准确性不足，并提出优化方案及迁移学习探索。
2023-08-30 quant-ph
Passive state preparation for quantum key distribution with phase encoding
本研究针对相位编码量子密钥分发场景，提出基于增益开关激光器脉冲相位差测量的被动态制备方法，通过仿真验证了该方法的有效性，为量子密钥分发的态制备提供了新的被动实现方案。
2025-07-29 quant-ph
Demonstration of a quantum key distribution network in urban fibre-optic communication lines
我们报告的结果实施的量子密钥分发（QKD）网络使用标准的光纤通信线路在莫斯科。所开发的QKD网络基于可信中继器的范例，并且允许经由中间可信节点在用户之间生成公共密钥。该网络的主要特点是集成了使用两种类型编码的设置，即偏振编码和相位编码。开发的QKD网络的可能应用之一是现有对称加密设备中的连续密钥更新，密钥刷新时间高达14秒。
2017-10-02 cs.CR quant-ph
Quantum Key Distribution using Multilevel Encoding: Security Analysis
提出了一种基于有限高维希尔伯特空间编码的量子密钥分发协议的安全性证明。该协议是Bennett和Bennard的基本协议从两个基、两种状态编码到多个基、多状态编码的扩展。我们分析了合法方和窃听者之间的互信息，以及错误率，作为Hilbert空间的维数的函数，同时考虑最佳的非相干和相干窃听攻击。当窃听者使用非相干和相干窃听策略时，我们得到了合法方错误率的上限，以确保无条件的安全。我们还考虑了由探测器噪声引起的实际噪声。
2001-06-12 quant-ph
Quantum key distribution based on phase encoding and polarization measurement
提出了一种基于本征稳定法拉第镜型迈克耳孙干涉仪和四端口偏振分束器的单向量子密钥分发方案。编码是通过相位调制器执行的，但解码是通过测量鲍勃光子的偏振状态来完成的。在50km长的光纤上，在1310nm波长处，不需要调整任何装置，消光比保持在30dB左右，几个小时之内没有变化，显示出很好的应用前景
2007-02-09 quant-ph
Quantum Key Distribution Using Qudits Each Encoding One Bit Of Raw Key
所有已知的基于量子比特的加密和测量量子密钥分发（PM-QKD）方案都比基于量子比特的方案具有更好的容错性。它们的高错误弹性部分来自于对用于在每个传输的量子数据中生成原始密钥的多个信号比特的仔细编码，使得相同的窃听尝试在原始密钥中导致更高的比特错误率（BER）。在这里，我表明，高度容错的PM-QKD方案可以简单地通过编码一个比特的经典信息在每个发送的量子比特的形式$(|i\rangle\pm|j\rangle)/\sqrt{2}$，其中$|i\rangle$的形式的正交基的$2^n$维希尔伯特空间。此外，证明了在一定的技术条件下，这些方案可以容忍$n\ge 2$的理论最大误码率为50%，是迄今为止传输非纠缠有限维量子比特的最具容错性的PM-QKD方案.这显示了使用在更高维度的量子态中编码的更低维度的量子信号来处理量子信息的潜力。
2015-11-21 quant-ph
Quantum Data Encoding and Variational Algorithms: A Framework for Hybrid Quantum Classical Machine Learning
本文提出混合量子-经典机器学习通用架构，结合经典数据编码策略与变分量子电路，实验验证其精度可比经典基准、抗噪性更优，为QML落地多领域提供路线图。
2025-09-03 cs.CE cs.LG quant-ph
End-to-End Quantum Key Distribution Across Hybrid Fiber and Free-Space Links with All-Optical Encoding Conversion
Raymond and Beverly Sackler School of Physics and Astronomy, Faculty of Exact Sciences, Tel Aviv University（特拉维夫大学理学院雷蒙德和贝弗利·萨克勒物理与天文学系）；School of Electrical Engineering, Iby and Aladar Fleischman, Faculty of Engineering, Tel Aviv University（特拉维夫大学工程学院艾拜和阿拉达尔·弗莱什曼电气工程系）；HEQA Security（HEQA安全公司）；Racah Institute of Physics, Faculty of Science, The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学理学院拉卡物理研究所）
研究如何实现跨混合光纤和自由空间链路的端到端量子密钥分发，利用全光编码转换执行诱骗态BB84协议，在不同大气条件下实现连续安全密钥生成，验证光子级操作，确立编码转换为实用接口，为量子网络应用提供构建模块。
2026-07-15 physics.optics quant-ph
Indistinguishable Encoding for Bidirectional Quantum Key Distribution: Theory to Experiment
我们提出的第一次，一个双向量子密钥分发协议与最小的编码操作来自使用两个“nonorthogonal”酉变换选择从两个相互无偏酉基地，这是不可区分的原则上为一个单一的使用。随着其解码过程，它是一个鲜明的对比，其“正交编码”的前辈。定义一个更相关的概念，这样的协议的安全阈值，目前的协议优于其前身在安全方面的窃听者可以收集的信息的最大量基本上是有限的转换的不可恢复性。我们进一步提出了一个实际的情况下，并报告的概念验证实验方案的基础上，从一个衰减的脉冲激光量子比特的偏振光子，证明了这样的协议的可行性。
2017-05-09 quant-ph
Experimental composable security decoy-state quantum key distribution using time-phase encoding
量子密钥分发（QKD）保证了通信的可证明安全性。为了提高密钥速率，提出了一种有偏基选择与诱骗状态相结合的方法。同时，存在与基底无关的检测效率条件，这通常在实际系统中不能满足，例如时间相位编码。幸运的是，这个缺陷最近已经在理论和实验上被消除了，因为在两个基中制备的单光子态的预期产率对于给定的测量基保持不变。然而，安全性证明没有充分考虑有限密钥对一般攻击的影响。在这篇文章中，我们在通用可组合框架下，给出了四强度诱饵态BB84量子密钥分发系统抗相干攻击的严格有限密钥安全界。在此基础上，构建了一个时钟频率为200 MHz的时相编码系统，实现了在50 km单模光纤上的实时密钥传输速率大于60 kbps。
2020-02-25 quant-ph
Doubling Qubits in a Trapped-Ion System via Vibrational Dual-Rail Encoding
State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University（清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）；Department of Chemistry, Yonsei University（延世大学化学系）
本文提出了一种在囚离子系统中通过振动双轨编码实现量子比特倍增的方法，结合内部量子比特和双轨量子比特，提升逻辑量子比特数量并保持全连接性。
2025-05-19 quant-ph
Quantum key distribution based on orthogonal state encoding
量子密钥分发（QKD）是量子信息理论中最重要的研究领域之一。近四十年来，大量的QKD方案被开发出来。早期的QKD协议的安全性依赖于不同基的切换，即基于非正交状态编码。最著名的例子是BB84协议。后来，开发了用于正交状态编码的其他技术。这样的协议的示例包括GV协议和顺序重排协议。本文提出了两种基于正交状态编码的量子密钥分发协议。其中一个不需要采用顺序重排技术，而另一个需要。我们为它们提供了分析，证明了它们在考虑量子比特和经典比特的消耗时是高效的。此外，最大纠缠态的使用可以比以前的更少，因此可以提高测量效率。我们还修改了协议，通过应用测试状态的方法在噪声信道中实现。
2022-12-09 quant-ph
A hybrid-qudit representation of digital RGB images
本研究提出一种基于混合qudit的RGB图像量子表示新方法，用7个qutrit的纠缠寄存器编码颜色信息，结合qubit与qutrit编码像素位置，经Cirq仿真验证编码复杂度随像素数线性增长，可用于图像压缩等基础处理。
2022-07-25 quant-ph
A Comparative Study of Encoding Strategies for Quantum Convolutional Neural Networks
Northwest University（西北大学）
本文比较了三种量子卷积神经网络编码策略在不同噪声和分辨率下的性能，发现混合相位/角度编码在中等噪声下表现更优，而Angle编码在高噪声下更稳健。
2025-12-14 quant-ph
Experimental Demonstration of Polarization Encoding Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution
我们展示了偏振编码测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）的第一个实现，这是免疫所有检测器的侧信道攻击。每个单独的脉冲的主动相位随机化被实现以防止对不完美源的攻击。通过优化诱饵状态协议中的参数，我们表明在大光纤距离上实现偏振编码MDI-QKD是可行的。1600比特的安全密钥在由10公里电信光纤分隔的双方之间生成。我们的工作提出了构建MDI-QKD网络的可能性，在该网络中，复杂而昂贵的检测系统放置在中心节点中，连接到它的用户可以通过使用紧凑且低成本的设备制备偏振量子比特来进行保密通信。由于MDI-QKD与量子网络高度兼容，我们的工作使量子互联网的实现更近了一步。
2013-07-24 quant-ph
Solving Combinatorial Optimization Problems with a Block Encoding Quantum Optimizer
针对组合优化问题，提出使用块编码表示成本函数的混合量子求解器BENQO，实验表明其性能显著优于QAOA且与VQE相当，是一种有前景的新型量子-经典混合算法。
2025-03-05 quant-ph
Encoding-side-channel-free and measurement-device-independent quantum key distribution
我们提出了一个简单的协议，其中Alice和Bob只需要发送一个相干状态或不发送一个相干状态给Charlie。没有基地切换。我们表明，该协议是编码状态侧信道自由的源部分和测量设备无关。我们不必精确地控制光脉冲的整个空间状态，这在实践中是不可能的任务。该方案不受光子频谱、发射时间、传播方向、空间角动量等编码状态不完备性的影响，数值模拟表明，在给定$20\%$单光子干涉错位误差率的情况下，该方案可以在200 km以上的距离上实现无侧信道的量子密钥分发.
2018-11-03 quant-ph
Efficient time-bin encoding for practical high-dimensional quantum key distribution
高维量子密钥分发（QKD）允许实现信息理论上的安全通信，提供原则上不能由具有二进制编码的QKD协议获得的高密钥生成速率。尽管如此，当待检测的量子态属于更大的希尔伯特空间时，所需的实验资源量增加，从而提高了实际高维系统的成本。在这里，我们提出了一种新的方案，基于光纤的四维量子密钥分配，时间和相位编码和单诱饵状态技术。量子态传输在不同的信道长度高达145公里的标准单模光纤进行了测试，评估的增强的密钥速率相比，三态2维BB84协议，这是测试与相同的实验设置。我们的方案允许用简化和紧凑的接收器测量4维状态，其中仅需要两个单光子探测器，从而使其成为实用和基于光纤的QKD的具有成本效益的解决方案。
2020-04-07 quant-ph
High-order encoding schemes for floodlight quantum key distribution
泛光量子密钥分发（FL-QKD）在频域集体攻击下实现了1.3Gbit/s的密钥传输速率（SKR）[Quantum~Sci.~ Technol. { \bf 3}，025007（2018）]。它通过多个光学模式的二进制相移键控（BPSK）实现了这一显着的SKR。此外，它是利用现有技术实现的，没有空分或波分复用。在本文中，我们探讨了用高阶编码取代FL-QKD的BPSK调制是否可以进一步增加该协议的SKR。首先，我们表明，使用$K = 32$进行$K$ -ary相移键控将使[Phys.~修订版~ A { \bf 94}，012322（2016）]用于50 km长光纤链路上的FL-QKD的BPSK SKR。其次，我们表明，$2d\times 2d$正交幅度调制（QAM）不提供任何SKR的改善超出了它的$d=1$的情况下--这是等效于正交相移键控-提供。
2018-04-03 quant-ph
Understanding the Mapping of Encode Data Through An Implementation of Quantum Topological Analysis
提出一种混合量子拓扑分析方法，通过持续 Betti 数与持续同调图比较角度、振幅和 IQP 编码在 Hilbert 空间中的拓扑差异，强调编码选择对下游任务的关键影响。
2023-06-05 quant-ph
Gaussian quantum reservoir computing with a hybrid cavity magnomechanical system
Abdelmalek Essaadi University（阿卜杜勒马利克·埃萨阿迪大学）；Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems (IFISC) UIB-CSIC（跨学科物理与复杂系统研究所（IFISC）巴伦西亚大学-西班牙国家研究委员会）
提出基于混合腔磁力机械系统的量子储层计算框架，利用协方差矩阵进行线性读出，在记忆与非线性处理间取得平衡，并验证了信号重建的鲁棒性，为连续变量量子计算提供新平台。
2026-09-28 quant-ph
Solving Large-Scale Vehicle Routing Problems with Hybrid Quantum-Classical Decomposition
该研究提出两级分解策略，通过问题级分解将大规模VRP划分为小TSP实例，再经电路级分解适配近量子设备，大幅减少量子资源需求，验证了在标准与新型编码上的可行性，为量子解决复杂VRP提供早期证据。
2025-07-07 quant-ph
Entangling Schrödinger's cat states by bridging discrete- and continuous-variable encoding
本文提出在超导Kerr参量振荡器中通过DV-CV混合方法纠缠薛定谔猫态，实现Bell态编码转换和猫态间√iSWAP门，补全通用量子门集，为平面KPO多量子比特平台奠定基础。
2025-01-21 quant-ph
Simple efficient decoders for quantum key distribution over quantum repeaters with encoding
研究了量子中继器上量子密钥分发系统的实现。我们特别考虑量子中继器与编码和比较它们与概率量子中继器。为此，我们提出了两种编码中继器的解码器结构，不仅提高了系统性能，而且通过从QKD解码器中删除两个量子比特门，使实现方面更容易。通过开发几个可扩展的数值和分析技术，然后，我们确定的弹性设置的各种来源的错误门，测量模块，和初始化的设置。我们将我们的技术应用于三个和五个量子比特的重复码，并获得编码和概率量子中继器的归一化密钥生成速率每秒每内存。我们量化了操作的制度，其中一类中继器优于其他中继器，并发现有可行的操作制度，编码中继器-基于简单的三量子比特重复码-可以提供实际的优势。
2021-04-15 quant-ph
Optimal attacks on qubit-based Quantum Key Recycling
量子密钥回收（QKR）是一种量子加密原语，允许以无条件安全的方式重复使用密钥。通过消除重复生成新密钥的需要，它提高了通信效率。Skoric和de Vries最近提出了一种基于8状态编码（4个碱基）的QKR方案。它不需要量子计算机进行加密/解密，而只需要单量子位操作。我们提供了一个缺失的成分在嘈杂的信道的情况下，该计划的安全性分析：隐私放大的准确界限。我们确定最佳的攻击对消息和对密钥，8状态编码以及4状态和6状态共轭编码。我们表明，8状态编码的香农熵分析减少到量子密钥分发的分析，而4状态和6状态遭受额外的泄漏，使他们不太有效。我们还提供了最小熵方面的结果。总的来说，8态编码产生最高的容量。
2017-04-15 quant-ph
Quantum key distribution over quantum repeaters with encoding: Using Error Detection as an Effective Post-Selection Tool
提出了一种基于量子错误检测的后选择技术，用于运行在带编码的量子中继器上的量子密钥分发（QKD）系统。在这种中继器中，量子纠错技术被用于纠缠蒸馏。通过开发一种分析方法来研究这种量子中继器，我们表明，在量子密钥分发的背景下，使用错误检测，而不是错误校正，底层代码的能力来筛选出错误已被检测到的情况下，往往是更有效的。我们通过对系统关键部件中的不同错误源进行建模，实现了三量子比特重复码的技术。然后，我们详细研究了这种缺陷对量子密钥分发系统的密钥生成速率的影响，以及如何使用纠缠交换和解码阶段获得的信息来最大限度地提高速率。出于基准测试的目的，我们指定了设置中不同组件的最大允许错误率，低于该错误率可以获得正的关键率。
2020-07-13 quant-ph
Phase encoding schemes for measurement device independent quantum key distribution and basis-dependent flaw
在相位编码方案下，研究了具有基依赖缺陷的与测量设备无关的量子密钥分发（MDIQKD）的无条件安全性。我们提出了两种方案的相位编码，第一个采用锁相技术与非相位随机化的相干脉冲的使用，和第二个使用标准的BB84相位编码脉冲到偏振模式的转换。我们证明了这些方案的无条件安全性，我们还模拟了简单的设备模型，容纳不完善的基础上的密钥生成速率。我们的模拟结果表明，这些计划与当前的技术的可行性，并突出了良好的保真度之间的密度矩阵在两个基地的状态准备的重要性。由于基依赖性缺陷不仅是MDIQKD的问题，也是标准QKD的问题，因此我们的工作突出了在实际QKD系统中精确信号源的重要性。注：我们将本文的勘误表包括在附录C中。修正并不影响论文中主要结论的正确性，即MDIQKD中状态准备的重要性以及我们的方案可以用我们假设的实际信道模式生成密钥的事实。
2012-08-27 quant-ph
Remote creation of hybrid entanglement between particle-like and wave-like optical qubits
光的波粒二象性导致了光学量子信息处理的两种不同编码。已经出现了几种方法，基于粒子状离散变量状态，例如有限维量子系统，或基于波动状连续变量状态，例如无限维系统。在这里，我们展示了这些不同类型的光学量子比特之间的纠缠的第一个测量引起的产生，位于遥远的地方，并通过有损信道连接。这种混合纠缠是最近提出的各种方案（包括量子密码学和计算）的关键资源，能够通过隐形传态将信息从一个希尔伯特空间转换到另一个希尔伯特空间，从而基于不同的编码连接远程量子处理器。除了对纠缠及其可能的实例化的探索具有根本意义之外，我们的光路还为异构网络实现开辟了前景，在这种实现中，离散和连续变量的操作和技术可以有效地结合起来。
2014-07-03 quant-ph
Nonbinary Error-Detecting Hybrid Codes
混合码同时对量子和经典信息进行编码，允许两者通过量子信道进行传输。我们构建了一个家庭的非二进制错误检测混合稳定器代码，可以检测一个错误，同时也编码一个单一的经典位的剩余类环$\mathbb{Z}_{q}$的启发，非二进制非加性代码的建设。
2020-02-25 cs.IT math.IT quant-ph
Hybrid device for quantum nanophotonics
光子很早就被确定为量子技术应用的非常好的候选者，作为量子信息的载体，无论是通过偏振编码、时间编码还是空间编码。量子密码学、量子通信、量子网络和量子计算是所谓的量子光子学所针对的一些应用。尽管如此，在早期阶段也很清楚，用于处理光的量子态的体光学器件不是这些技术的最佳选择。最近，单光子，纠缠光子和量子光一般已耦合到来自经典光学的集成方法，以满足量子技术的可扩展性，可靠性和效率的要求。在这篇文章中，我们描述了我们最近的进展，使用细长的光学纳米纤维。我们还介绍了我们的最新研究结果的钙钛矿制成的纳米晶体，并讨论了它们的一些量子特性。最后，我们将讨论必要的一般步骤，以便有效地耦合这些纳米发射器与我们的光子平台，基于锥形光学纳米纤维。
2020-01-28 physics.optics quant-ph
Hybrid Schemes of NIST Post-Quantum Cryptography Standard Algorithms and Quantum Key Distribution for Key Exchange and Digital Signature
本研究结合NIST标准化后量子密码算法与量子密钥分发，提出包含密钥交换和数字签名的混合安全方案，通过熵值、分布特性、计算耗时等指标验证了方案的可行性，构建了双层安全模型。
2025-09-30 cs.CR cs.PF quant-ph
Time-bin encoding quantum key distribution in free-space horizontal links during nighttime and daytime
针对自由空间与光纤QKD基础设施因波长和编码方案不同存在兼容性的问题，本研究验证了C波段时间箱编码QKD在水平湍流自由空间信道的可行性，在50米、500米链路分别实现793 kbps、40 kbps的平均安全密钥率，为混合基础设施互联提供新可能。
2025-01-15 quant-ph
Scaling Quantum Optimization for Unit Commitment via Pauli Correlation Encoding
University of Delaware（特拉华大学）；Fujitsu Research of America（富士通美国研究院）
本文提出了一种混合量子-经典方法，用于具有时间依赖约束的单位调度问题，通过泡利相关性编码以更少的量子比特处理大规模调度问题，实现高效可行的调度方案。
2026-05-16 quant-ph
Quantum Kernels for Parity-Structured Classification: A Hybrid Pipeline
Texas A\&M University, Department of Mathematics College Station, TX, USA ORCID: 0000-0001-7448-5723
本文研究量子核在奇偶复杂度下的优势，通过混合流程揭示奇偶结构，发现高复杂度下量子核性能显著优于经典方法。
2026-05-07 cs.LG quant-ph
Experimental Long-Distance Decoy-State Quantum Key Distribution Based On Polarization Encoding
我们在102 km的偏振空间中实现了单向量子通信的诱骗态量子密钥分发（QKD）。此外，我们简化了实验装置，只用一个探测器实现了75 km以上的单向诱饵态量子密钥分配，克服了由于探测器效率失配而导致的安全漏洞。我们的实验实现确实可以提供无条件安全的最终密钥。我们在实验中对光源的脉冲采用了0，0.2和0.6三种不同的强度。为了消除长距离单模光纤中偏振模色散的影响，采用自动偏振补偿系统实现了有源补偿。
2007-01-09 quant-ph
Silicon-based decoder for polarization-encoding quantum key distribution
基于硅基偏振编码的量子密钥分发（QKD）由于其低成本和鲁棒性而得到了广泛的研究。然而，考虑到在芯片上制造偏振独立组件的困难，先前的研究已经利用芯片外器件来解调量子态或执行偏振补偿。在本文中，我们提出了一个完全基于芯片的偏振编码QKD解码器。该芯片实现了偏振态分析仪，并在不需要额外硬件的情况下补偿BB84协议。它是基于一个偏振到路径转换方法，使用偏振分裂器旋转器。该芯片是使用标准的硅光子铸造厂制造的;它具有紧凑的设计，适合大规模生产。在实验稳定性测试中，在没有任何偏振反馈的情况下连续工作10 h，平均量子误码率达到$0.56\%$。此外，使用开发的反馈算法，该芯片实现了光纤偏振漂移的自动补偿，这是由一个随机的光纤偏振扰码器模拟。在QKD演示的情况下，我们在100 km的光纤线轴上获得了240 bps的有限密钥秘密速率。这项研究代表了QKD系统集成，实用和大规模部署的重要一步。
2022-12-08 quant-ph
