Quantum computing poses a threat to contemporary cryptosystems, with advances to a state in which it will cause problems predicted for the next few decades. Many of the proposed cryptosystems designed to be quantum-secure are based on the Shortest Vector Problem and related problems. In this paper we use the Quadratic Unconstrained Binary Optimisation formulation of the Shortest Vector Problem implemented as a quantum Ising model on a simulated Coherent Ising Machine, showing progress towards solving SVP for three variants of the algorithm.
Efficient Lattice Hamiltonian Encoding for the Shortest Vector Problem
Imperial College London（帝国理工学院）；Raymond and Beverly Sackler School of Physics and Astronomy, Tel-Aviv University（特拉维夫大学雷蒙德和贝弗利萨克勒物理与天文学学院）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿罗森多夫亥姆霍兹中心）
A quantum algorithm for additive approximation of Ising partition functions
研究了计算伊辛模型的配分函数的量子计算复杂性。我们构造了一个量子算法，用于平方格上Ising配分函数的加性近似。为此，我们利用Van den Nest、Dür和Briegel [Phys. Rev. Lett. 98，117207（2007）]及其通过基于测量的量子计算（MBQC）的解释。我们指定一个算法域，所提出的算法的工作原理，和近似规模，这决定了近似的精度。我们表明，所提出的算法做了一个非平凡的任务，这将是棘手的任何经典计算机，通过显示所提出的量子算法可解决的问题是BQP-完全的。在构造BQP完备问题时，耦合强度和磁场取复值。然而，统计物理学和计算机科学的核心兴趣伊辛模型由真实的耦合强度和磁场组成。因此，我们将所提出的算法的算法域扩展到这样一个真实的物理参数区域，并显式地计算近似尺度。我们发现，重叠映射及其MBQC解释提高了近似规模指数相比，一个简单的恒定深度量子算法。另一方面，该量子算法也为我们提供了一个部分的证据，证明即使在正方形格点上也不存在有效的经典算法来计算Ising配分函数的乘法近似.这一结果支持了所提出的量子算法在物理参数区域也做了非平凡的任务。
Beyond Ground States: Physics-Inspired Optimization of Excited States of Classical Hamiltonians
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（光子科学研究所，巴塞罗那科技研究所）；ICREA-Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚研究高级学院）
Spectral theory of energy-selective quantum search with Ising Hamiltonian phase oracles
Dukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)（杜霍夫自动技术研究院）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Institute for Theoretical and Applied Electrodynamics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院理论与应用电动力学研究所）
Quantum-Classical Hybrid Algorithm for Solving the Learning-With-Errors Problem on NISQ Devices
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；State Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Physics and 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）；State Key Laboratory of Mathematical Engineering and Advanced Computing（数学工程与先进计算国家重点实验室）；Division of Physics and Applied Physics, School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University（南洋理工大学物理与数学科学学院物理与应用物理系）
