Quantum statistical effect induced through conditioned post-processing procedures with unitary $t$-designs
本文提出一种由随机制备、测量及条件后处理显现的少体量子现象，给出两种现有量子计算机实现协议，并通过模拟确认约三万次三量子比特实验即可演示。
2023-05-10 quant-ph
Post-quantum steering is a stronger-than-quantum resource for information processing
我们提出了第一个例子，后量子转向是一个强于量子资源的信息处理-远程状态准备。此外，我们表明，后量子转向的现象不仅仅是一个数学好奇心所允许的无信号原理，但它可能会出现在成分理论超越量子理论，因此使其研究从根本上相关。我们通过制定一个新的组成一般概率理论-我们称之为Witworld -与强大的后量子功能，这被证明是一个直观的和有用的工具，探索转向及其应用超出量子领域。
2022-07-13 quant-ph
Decoy state quantum key distribution with two-way classical post-processing
诱骗态作为一种有效的方法被提出来，当使用相干态源时，可以显著提高量子密钥分发协议的性能。以前，基于单向经典通信的数据后处理方案被认为是用于诱饵状态。在本文中，我们开发了两个数据后处理方案的诱饵状态方法使用双向经典通信。我们的数值模拟（使用特定QKD实验的参数作为例子）结果表明，我们的方案能够将最大安全距离从142 km（仅使用具有诱饵态的单向经典通信）扩展到181 km。第二种方案能够在整个距离范围内实现10%以上的密钥生成率。
2006-04-12 quant-ph
Improved Data Post-Processing in Quantum Key Distribution and Application to Loss Thresholds in Device Independent QKD
量子密钥分发（QKD）的安全性证明通常需要后处理方案来简化数据结构，从而简化安全性证明。我们展示了一种通用的方法，以提高安全的密钥速率，部分扭转简化后处理的纠错目的。我们将我们的方法应用于设备无关的QKD方案和检测设备无关的QKD方案的安全性分析，在这两种情况下，通常需要分配二进制值，甚至丢失的信号。在器件无关的情况下，该方法将丢失容忍阈值从92.4%降低到90.9%，最低可容忍透过率从78.0%提高到65.9%。
2011-09-06 quant-ph
Classifying Measurement Incompatibility under Classical Pre- and Post-Processing Operations
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram（特里凡得琅印度科学教育与研究机构）；Indian Institute of Technology Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔印度理工学院）；Shiv Nadar Institution of Eminence（希夫·纳达尔卓越学院）；University College London（伦敦大学学院）
本文提出了一种利用经典预处理和后处理操作来分类测量不相容性的方法，并推导了判断不相容性的分析标准，同时研究了不同层次的不相容性对白噪声的鲁棒性。
2026-01-15 quant-ph
Post-processing variationally scheduled quantum algorithm for constrained combinatorial optimization problems
该研究提出结合变分方法与后处理技术的pVSQA算法，给出其适用的充分条件，在模拟器及两类量子器件上验证了其求解约束NP难组合优化问题的有效性。
2024-04-07 quant-ph
Practical issues in quantum-key-distribution post-processing
量子密钥分发（QKD）是一种利用量子力学的性质在两个相距遥远的参与者之间产生安全密钥的方法。在量子密钥分发中，双方将对量子态的实验测量结果转换为一个秘密密钥。这种转换由许多逻辑步骤组成（由安全证明指导），这些步骤最终将决定最终密钥的长度及其安全性。我们详细的程序进行这种经典的后处理考虑到实际问题（包括有限大小的影响和认证和加密的经典通信）。这个过程直接适用于现实的QKD实验，因此可以作为一个配方，指定需要什么样的后处理操作，以及特定长度的密钥的安全级别是什么。我们的结果适用于单光子源或纠缠光子源的BB84协议。
2009-12-29 quant-ph
Infinite dimensionality of the post-processing order of measurements on a general state space
对于偏序集$(S, \mathord\preceq)$，序（单调）维数是$S$上表征序$\preceq$的全序（相应地，实值序单调函数）的最小基数。在本文中，我们考虑一个任意的广义概率理论和它的有限结果的测量，它可以被描述的效果值的措施，配备了经典的后处理顺序。我们证明了顺序和顺序单调维数的后处理顺序是（可数）无限的，如果状态空间是不是一个单一的（和可分离的范数拓扑）。该结果对[Guff T \textit{et al.\/} 2021 \textit{J.\ Phys.\ A: Math.\ Theor.} \textbf{54} 225301]中提出的量子测量的未决问题给出了否定的答案。我们还考虑了信道的量子后处理关系与一个可分的希尔伯特空间$\mathcal{H}$描述的固定输入量子系统，并证明了阶（单调）维数是可数无穷时，$\dim \mathcal{H} \geq 2$。
2022-06-25 quant-ph
Quantum cryptography with finite resources: unconditional security bound for discrete-variable protocols with one-way post-processing
基于一个可组合的、具有操作意义的安全性定义，推导出了有限资源量子密钥分发系统在单向后处理下的安全性界。虽然我们的证明依赖于集体攻击的假设，但无条件安全性立即遵循Bennett-Bennard 1984和六状态等标准协议。对于这种协议的单量子比特实现，我们发现当至少N个\sim 10 ^5信号被交换和处理时，密钥速率变为正。对于任何其他离散变量协议，可以使用指数de Finetti定理获得无条件安全性，但额外的开销导致非常悲观的估计。
2008-06-01 quant-ph
Blind post-processing for the unbalanced BB84
为了实现量子密钥分发，重要的是要研究其安全性的基础上的数学模型，捕获的实际设备的合法用户使用的属性。最近，Ferenczi，et.等人（Phys.Rev.A86042327（2012））指出了相位调制器中的损耗和/或分束器的传输速率的不平衡可能对相位编码BB84的安全性产生的潜在影响，并分析了该方案（称为不平衡BB84）的安全性。在本文中，我们问是否盲目地将平衡BB84的后处理应用于不平衡BB84会导致不安全的密钥，并且我们得出结论，即使使用这种后处理，我们也可以安全地提取安全密钥。从我们的证明可以看出，只要不平衡是基独立的，即使不平衡是未知的，并且随时间波动，我们的结论也成立。
2013-02-08 quant-ph
Foiling covert channels and malicious classical post-processing units in quantum key distribution
现有的量子密钥分发（QKD）安全性证明存在两个根本性的缺陷。首先，每当QKD设备被重复使用时，存储器攻击已经成为甚至设备无关的量子密钥分发（DI-QKD）的安全性的重要威胁。这种类型的攻击构成了隐蔽通道的一个例子，在传统的密码和通信系统的安全研究中引起了很多关注。其次，通常隐含地假设QKD系统的经典后处理单元是可信的。这是一个相当强的假设，很难在实践中证明。在这里，我们提出了一个简单的解决这两个基本问题。具体来说，我们表明，通过使用可验证的秘密共享和多个光学设备和经典的后处理单元，可以重新建立QKD的安全性。我们的技术是相当普遍的，它们适用于DI-QKD和非DI-QKD。
2017-11-23 quant-ph
Postponement of dark-count effects in practical quantum key-distribution by two-way post-processing
研究了缺陷对量子密钥分发协议可达密钥生成速率的影响。作为相关不完善的例子，我们考虑标记的爱丽丝的量子位和暗计数在鲍勃的检测器，而我们专注于一个强大的窃听策略，充分利用标记的信号。结果表明，基于双向经典通信协议和非对称Calderbank-Shor-Steane码的纠错和隐私放大可以显著推迟暗计数的灾难性影响。结果，密钥可以可靠地分布在光纤中的距离显著增加。四个状态，六个状态，和诱饵状态协议的结果。
2006-06-27 quant-ph
Post-processing optimization and optimal bounds for non-adaptive shadow tomography
University of Vienna（维也纳大学）；Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI), Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院量子光学与量子信息研究所）
本文提出通过凸minimax问题优化后处理，以获得非适应影成像中固定POVM和可观察量下的最优方差界，并通过数值实验展示了其在减少采样复杂度和改善系统规模缩放方面的优势。
2026-01-22 quant-ph
Efficient Bit Sifting Scheme of Post-processing in Quantum Key Distribution
比特筛选是量子密钥分发（QKD）后处理中的一个重要步骤，其作用是筛选出未被检测到的原始密钥。比特筛选通信量对实际QKD系统的网络安全密钥速率有着至关重要的影响，随着量子信道重复频率的快速提高，比特筛选通信量面临着前所未有的挑战。在本文中，我们提出了一个有效的比特筛选方案，其核心是一个无损信源编码算法。理论分析和实验结果都表明，我们的方案的性能接近香农极限。我们的方案可以大大减少QKD系统后处理的通信量，这意味着它可以减少经典信道认证的安全密钥消耗，提高QKD系统的净安全密钥速率。同时，它可以大大缓解系统的存储压力，特别是Alice侧的设备。最后给出了将该方案应用于几个有代表性的量子密钥分配系统的建议。
2014-09-26 quant-ph
Gate-Based Quantum Simulation of Finite-Temperature Open-System Dynamics: A Post-Processing Reconstruction Approach for Collision Models
Faculty of Engineering, University of Yamanashi（山梨大学工学部）
本文提出一种后处理重构方法，利用纯辅助量子比特模拟有限温度开放系统动力学，避免热态制备开销，适用于$U(1)$对称碰撞模型，可重用数据于不同温度。
2026-10-06 quant-ph
Classical post-processing approach for quantum amplitude estimation
Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学理学院）；Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）
本文提出一种结合量子计算与经典后处理的技术，以提升量子振幅估计的效率并减少对量子资源的依赖，通过数值模拟验证了方法的有效性及计算复杂度分析。
2025-08-22 quant-ph
Blockwise Post-processing in Satellite-based Quantum Key Distribution
本文针对星基量子密钥分发中动态信道条件导致密钥率受限的问题，提出分块后处理方法，将原始密钥按噪声特性分块独立处理，并通过案例研究证明其显著优于传统非分块策略。
2025-03-08 quant-ph
Data post-processing for the one-way heterodyne protocol under composable finite-size security
实用的连续变量（CV）量子密钥分发（QKD）协议的性能除了量子信道的损耗和噪声外，还取决于导致最终密钥提取的后处理步骤。一个关键的步骤是和解过程，特别是当一个假设有限大小的影响，在一个可组合的框架。在这里，我们专注于高斯调制相干态协议与外差检测在高信噪比制度。我们模拟了量子通信过程，并通过应用参数估计，纠错（使用高速率，非二进制低密度奇偶校验码）和隐私放大对输出数据进行后处理。这使我们能够研究协议实际实现的性能，并优化与上述步骤相关的参数。我们还提供了一个执行上述步骤的相关Python库。
2022-10-15 quant-ph
Curve-Fitted QPE: Extending Quantum Phase Estimation Results for a Higher Precision using Classical Post-Processing
本文提出了一种结合标准QPE电路与曲线拟合经典后处理的混合量子-经典方法，实现了高精度和最佳Cramér-Rao下界性能，且误差分辨率与VQE和MLAE算法相当，并有望扩展至多相位估计。
2024-09-24 quant-ph
Post-processing procedure for industrial quantum key distribution systems
针对工业量子密钥分发系统的后处理问题，提出了硬件筛选的算法解决方案。该过程的主要步骤是错误校正，参数估计和隐私放大。还考虑了经典公共通信信道的认证。
2016-09-23 cs.IT math.IT quant-ph
On Post-Processing the Results of Quantum Optimizers
将量子计算用于涉及优化的应用已被认为是它可能被证明是有利的领域之一（相对于经典计算）。为了进一步提高解的质量，后处理技术经常被用于量子优化的结果。一种这样的最近的方法是Dorband的多量子比特校正（MQC）算法。在本文中，我们将讨论和分析这种技术的优点和缺点。然后根据我们的讨论，我们进行了一个实验，研究MQC输入端的配对算法如何影响量子优化器的结果，并比较了MQC和D-wave Systems提供的内置优化方法。在我们的结果中，我们能够表明，内置的后处理很少在我们的测试中击败MQC。我们希望，通过使用本文中提出的想法和见解，研究人员和开发人员将能够就使用何种后处理方法来满足其量子优化需求做出更明智的决定。
2019-06-15 cs.ET quant-ph
A High Speed, Post-Processing Free, Quantum Random Number Generator
介绍了一种基于InGaAs光电二极管门控单光子探测的GHz频率量子随机数发生器（QRNG）。由于每个光子的相干时间非常长，每个光子的波函数在光电二极管的许多门控周期上延伸。光子波函数在随机选通周期上的崩溃以及光子随机到达时间检测事件被用于以4.01兆比特/秒的速率生成随机比特序列。重要的是，随机输出本质上是无偏置的，并且不需要后处理过程来通过随机数统计测试，这使得QRNG成为一个非常简单的设备。
2008-07-25 cs.CR quant-ph
Post-processing minimal joint observables
一个有限的量子可观测量（正算子值测度）集合称为相容的，如果这些可观测量是某个可观测量的边缘，称为它们的联合可观测量。对于给定的一组兼容的可观测量，它们的联合可观测量通常不是唯一的，并且希望在后处理顺序中取最小的联合可观测量，因为信息量较少的可观测量对系统的干扰较少。我们解决有限结果联合观测量的最小性问题，并证明任何联合观测量是下界的最小联合观测后处理顺序。我们还给出了联合观测量的极小性的特征，可以通过有限步算法进行检查，并将其应用于非交换二分量子比特观测量的情况。
2018-08-30 math-ph math.MP quant-ph
On the Security of Offloading Post-Processing for Quantum Key Distribution
量子密钥分发（QKD）已经研究了近四十年，目前正在走向商业应用。然而，由于QKD的特殊性质及其物理限制，大规模部署该技术具有挑战性。除此之外，QKD在后处理阶段是计算密集型的，因此设备复杂且耗电，这在某些应用场景中会导致问题。在这项工作中，我们研究了以安全的方式将QKD后处理堆栈中的计算密集型部分卸载到不可信硬件的可能性。我们展示了如何将离散变量QKD的纠错安全地卸载到单个不可信服务器，并且相同的方法不能用于长距离连续变量QKD。此外，我们分析了多服务器协议用于纠错和隐私放大的可能性。即使在无法卸载到外部服务器的情况下，能够将计算委托给设备上不受信任的硬件组件也可以为设备制造商提高成本和认证工作。
2022-10-17 cs.CR quant-ph
Post-processing of the oblivious key in quantum private queries
量子隐私查询（QPQ）是一种在通信过程中保护用户隐私的量子协议。有一个有趣的例子，那就是，Alice想从Bob的数据库中购买一个项目，该数据库由大量有价值的消息组成。QPQ协议是保证Alice只能从Bob那里得到一件物品，同时Bob不能知道Alice拿走了哪件物品的通信过程。基于量子密钥分配的量子点量化由于其实用性，近年来受到了广泛的关注。然而，在这样的协议中的密钥的后处理，称为不经意密钥，仍然是远远不能令人满意的知道。特别是，这种特殊的关键字的纠错方法仍然缺乏。在这里，我们专注于遗忘键的后处理，包括稀释和纠错。一方面，我们证明了以前的稀释方法，这大大降低了通信的复杂性，将带来爱丽丝的机会，非法获得更多的额外信息鲍勃的数据库。仿真结果表明，通过非常有限的查询，爱丽丝可以获得整个数据库。另一方面，针对不经意密钥，提出了一种有效的纠错方法，完成了不经意密钥的后处理，使QPQ算法更加实用。
2014-06-03 cs.CR quant-ph
Postponing the choice: advantage of deferred measurements in quantum information processing
Università di Genova（热那亚大学）；INFN Sezione di Genova（意大利国家核物理研究所热那亚分部）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
本文研究了在量子信息处理中延迟测量的选择策略，发现其优势取决于后续选择的假设，并展示了在不同场景下推迟选择可能带来的不同效果。
2025-02-27 math-ph math.MP quant-ph
Pre- and post-processing in quantum-computational hydrologic inverse analysis
最近的研究表明，某些地下水文逆问题-这里指的是根据压力读数确定含水层的组成-可以在量子退火器上解决。然而，当解决含水层由渗透性差异很大的材料组成的问题时，量子退火机的性能受到影响，这在实践中经常遇到。在本文中，我们研究为什么这个制度是困难的，并使用几个预处理和后处理工具来解决这些问题。这项研究有三个好处：它改进了水文学中现实世界问题的量子退火性能，它研究了这些问题的缩放行为（先前在固定大小下研究），并且它阐明了一类具有挑战性的问题，这些问题适合于量子退火器。
2020-04-20 cs.ET physics.geo-ph quant-ph
