Quantum Computation Relative to Oracles
Christino Tamon, Tomoyuki Yamakami
这篇论文已经撤回的Christino Tamon和Tomoyuki Yamakami因为错误的主要定理。Springer出版的UMC 2000会议论文集中出现了一个勘误表。
This paper has been withdrawn by Christino Tamon and Tomoyuki Yamakami because of errors of the main theorems. An erratum appeared in the Proceedings of the UMC 2000 Conference published by Springer.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Comparative Computational Strength of Quantum Oracles
这是一个既定的事实，对于许多有趣的问题，量子算法的基础上查询的标准甲骨文带来的显着改善相比，已知的经典算法。可以想象，还有其他算法重要性的神谕以不太直观的方式起作用，这些限制不适用于这些方式。因此，本文提出了一个更广泛的理解什么是一般的量子预言。我们提出了一个量子预言机的一般定义，并根据其查询的特征值和特征向量的行为对量子预言机进行了分类。我们的目标是确定量子预言机的计算特性，这些特征值和特征向量。在这个框架内，我们试图描述类的量子预言机，有效地模拟了标准的预言机和比较不同种类的量子预言机的计算强度的对手的论点，使用三角多项式。
Quantum-classical correspondence in the oracle model of computation
预言计算模型被认为允许严格证明量子计算优于经典计算。由于量子预言和经典预言在本质上是不同的，对应原理通常被隐含地用作比较预言复杂性的平台。在这里，我们质疑这种对应关系所依据的理由。显然，量子加速的结果取决于所选择的对应关系。因此，我们引入了真正的量子加速的概念，它可以作为一种工具，用于可靠的比较量子与经典的复杂性，独立于所选择的对应原理。
Quantum Oracles in Constant Depth with Measurement-Based Quantum Computation
本文表明，在基于测量的量子计算中，可以编写任何量子预言机，以恒定的深度实现经典函数。通过MBQC和电路模型之间的等价性，其中沿$Z$轴的任意旋转和无界扇出是基本操作。这个结果的一个推论是，析取可以在恒定深度中精确地实现，回答了Høyer和Špalek的一个开放问题。
Gaussian quantum computation with oracle-decision problems
我们研究了一个求解预言决策问题的简谐振子量子计算机。我们表明，这样的计算机可以更好地执行使用非正交高斯波函数，而不是正交礼帽波函数作为输入的信息编码过程。以Deutsch-Jozsa问题为例，我们证明了高斯调制与优化的宽度参数的结果在一个较低的错误率比顶帽编码。我们得出结论，高斯调制可以允许改进的信息的编码，处理和测量之间的权衡。
Blind Oracular Quantum Computation
在标准的预言机模型中，预言机有效地计算一个未知的经典函数，而不依赖于量子算法本身。量子算法与它们的预言机有着复杂的相互关系;例如，量子加速的可能性受到预言机实现方式的影响。因此，将预言机与它们的量子算法分离是有物理意义的，我们在这里介绍一个这样的分离。我们定义了盲预言量子计算（BOQC）方案，其中预言机是量子网络中的一个独特节点。我们的工作增强了量子计算的客户端-服务器设置，在该设置中，一个强大的量子计算机服务器可在网络上供具有低量子功率的网络上的客户端谨慎使用。在BOQC中，Oracle是另一个与主客户端合作的客户端，以便在服务器上运行Oracle量子算法。主客户端和Oracle之间的合作（几乎）不需要通信。我们证明了BOQC是盲目的：服务器不能学习任何关于客户端的计算。这个证明是在抽象密码学的形式主义所提供的可组合的安全定义内执行的。我们增强了BOQC方案，使其在固态量子网络上运行时具有最小的物理量子位;我们证明了我们称为BOQCo（BOQC优化）的该方案具有与BOQC相同的安全性。
A genetic-algorithm-based method to find the unitary transformations for any de- sired quantum computation and application to a one-bit oracle decision problem
我们提出了一种基于遗传算法的方法来找到任何所需的量子计算的幺正变换。通过引入待求酉变换的“遗传参数向量”，构造了一种简单的遗传算法，在遗传算法过程中，遗传参数向量的所有分量都演化为酉变换的解参数。我们应用我们的方法来找到最佳的酉变换，并推广相应的量子算法的一个现实的问题，一位的预言决策问题，或通常被称为Deutsch问题。通过数值模拟，我们可以忠实地找到合适的酉变换来解决这个问题，使用我们的方法。我们分析了量子算法所发现的酉变换和推广的原始Deutsch的算法的变体模型。
Computations with Greater Quantum Depth Are Strictly More Powerful (Relative to an Oracle)
Jozsa（arXiv：quant-ph/0508124）的一个猜想指出，任何多项式时间的量子计算都可以通过与多项式深度的经典计算交织的多项式深度的量子计算来模拟。另外，Aaronson证实存在一个Oracle $\mathcal{O}$，使得$\textrm{BQP}^{\mathcal{O}} \neq (\textrm{BPP}^\textrm{BQNC})^{\mathcal{O}}$。这些预言是对经典和低深度量子计算相结合的未解决潜力的有趣暗示。在这项工作中，我们表明，焊接树问题，这是一个预言的问题，可以解决量子多项式时间所示的Childs等人。（arXiv：quant-ph/0209131），不能解决在$\textrm{BPP}^{\textrm{BQNC}}$，也不能解决在类，Jozsa描述。这证明了Aaronson的预言机分离猜想，并提供了一个相对于焊接树预言机问题的Jozsa猜想的对应点。更准确地说，我们定义了两个复杂性类，$\textrm{HQC}$和$\textrm{JC}$，其语言是由两个不同的家庭交错量子经典电路。$\textrm{HQC}$包含$\textrm{BPP}^\textrm{BQNC}$，因此与Aaronson猜想相关，而$\textrm{JC}$捕获了Jozsa考虑的计算模型。我们表明，焊接树问题给出了一个预言分离之间的$\{\textrm…
Phase Information in Quantum Oracle Computing
计算设备可以被提供有外部信息源（神谕）。量子预言机可以传输相位信息，这对量子计算机是可用的，但对经典计算机是不可用的。这一观察的一个结果是，存在一种对经典计算机没有帮助的神谕，但它允许量子计算机解决不可判定的问题。因此，量子复杂性和经典复杂性之间有用的相对化分离必须排除从预言机到计算机的相位信息传输。
A distribution testing oracle separation between QMA and QCMA
本文通过构造随机化经典预言机，首次在无需量子酉预言机的情况下分离QMA与QCMA复杂性类，分离问题基于正则无向图连通性与扩张性质的分布判定。
On the power of nonstandard quantum oracles
研究预言机设计选择对量子性质测试复杂度的影响，将偶数度正则图编码为可逆函数 $f$，提出单次查询 QMA 协议测试小不连通子集，并证明原地预言机下经典见证无效且修改标准预言机可阻止量子验证器高效判定。
Oracle Separations for Quantum Statistical Zero-Knowledge
本文研究了量子统计零知识交互证明系统在相对化背景下的功效。我们证明了存在的预言相对于量子统计零知识不包含UP相交coUP，我们证明了量子统计零知识不包含UP相对于概率为1的随机预言。我们对这些陈述的证明依赖于基于Ambainis的量子对抗方法的相对化量子电路的输出状态歧视的约束，遵循类似于本-大卫和Kothari使用的技术来证明量子统计零知识的查询复杂性变体的限制。
Topological obstructions to quantum computation with unitary oracles
本文发展拓扑方法证明：无论对酉预言机 U 及其共轭进行多少次查询，量子电路都无法实现 if 子句，即使允许近似、后选择和放宽因果性，并由此揭示了过程层析成像等相关任务的局限性。
Classical vs Quantum Advice and Proofs under Classically-Accessible Oracle
本文构造经典可访问预言机，首次实现 BQP/qpoly 与 BQP/poly、QMA 与 QCMA 的相对分离，并给出分布式量子可访问预言机下 QMA 与 QCMA 分离的新证明。
A Comparison of Quantum Oracles
用于通用函数$f: Z_N \to Z_N $的标准量子oracle $S_f$被定义为作用于两个输入状态并返回两个输出，其中输入$\ket{i}$和$\ket{j}$（$i,j \in Z_N $）返回输出$\ket{i}$和$\ket{j \oplus f(i)}$。然而，如果已知$f$是一对一函数，则还可以定义更简单的oracle $M_f$，其返回给定$\ket{i}$的$\ket{f(i)}$。我们考虑这些神谕的相对优势。我们定义了一个简单的承诺问题，最小的量子预言机可以解决指数速度比经典的预言机，通过一个算法，不能天真地适应标准的量子预言机。我们表明，$S_f$可以通过调用$M_f$和$(M_f)^{-1}$每一次，而$Θ(\sqrt{N})$调用$S_f$和/或$(S_f)^{-1}$构造$M_f$。
Quantum Simulation Logic, Oracles, and the Quantum Advantage
查询复杂度是比较量子计算和经典计算的常用工具，它产生了许多量子算法与经典算法不同的例子。在这里，我们详细研究的作用，神谕发挥量子算法的优势。我们这样做，通过使用一个模拟框架，量子模拟逻辑（QSL），构建预言机和算法，解决了一些问题，具有相同的成功概率和数量的查询的量子算法。与量子计算中使用的量子资源相比，该框架可以仅使用恒定开销的经典资源来模拟。我们的研究结果澄清了使用量子预言机时所做的假设和所需的条件。使用相同的假设在模拟框架内的预言机，我们表明，对于一些特定的算法，如Deutsch-Jozsa和西蒙的算法，根本没有优势，在查询复杂性方面。这并不影响量子查询复杂性提供了量子计算机如何预期行为的例子，这反过来又被证明有助于在Oracle范式之外找到新的量子算法，其中最突出的例子是Shor的整数分解算法。
Oracle separations of hybrid quantum-classical circuits
量子计算研究中的一个重要理论问题，也是近期量子器件的实际相关问题，是理解混合模型的计算能力，该模型将多时间经典计算与短深度量子计算相结合。在这里，我们考虑两个这样的模型：CQ_d，它捕获了多次查询d深度量子计算机的多项式时间经典算法的场景;和QC_d，它更类似于基于测量的量子计算，并捕获了d深度量子计算机的场景，能够根据经典计算处理的测量结果改变所应用的门的序列。Chia，Chung & Lai（STOC 2020）和Coudron & Menda（STOC 2020）表明，这些模型（d=log^O（1）（n））严格弱于BQP（可通过多时间量子计算解决的一类问题），相对于预言，反驳了相对世界中的Jozsa猜想。我们发现，尽管CQ_d和QC_d之间的相似性，这两个模型是不可比较的，即CQ_d $\nsubseteq$ QC_d和QC_d $\nsubseteq$ CQ_d相对于一个oracle。换句话说，存在一种模式可以解决而另一种模式不能解决的问题，反之亦然。我们这样做，通过考虑新的预言问题，捕捉两个模型之间的区别，并通过引入一个内在的随机预言的概念，一个预言的反应是内在随机的，这是用于我们的第二个结果。虽然我们离开显示第二个分离相对于一个标准的预言机作为一个开放的问题，我们相信随机预言机的概念可能是独立的兴趣，研究复杂的类，抵制分离的标准预言机模型。我们的建设也产生更简单的预言分…
Separating ClonableQMA and QCMA Relative to a Classical Oracle
本研究构造经典预言机，证明可克隆量子证明仍比经典证明更强大，解决了开放问题，并应用于量子密码学。
Modified group non-membership is in AWPP
对于可解群，群非成员问题是相对于任何群预言机的QMA问题和相对于群预言机的${\rm SPP}\cap{\rm BQP}$问题。我们考虑一个修改后的版本的组的非成员资格的问题，组的顺序也作为一个额外的输入。我们表明，问题是在AWPP相对于任何组的甲骨文。为了说明这个结果，我们采用了后选择量子计算的思想。
A Separation Between Types of Quantum Oracle Separations
本文引入量子相对化的元复杂度概念，对预言机万神殿家族进行分类，证明PostBQP与PreciseBQP在特定预言机下分离，在另一些下相等，凸显量子复杂度类相对化的微妙性。
Oracle Separations for the Quantum-Classical Polynomial Hierarchy
本文研究了量子-经典多项式层级的 oracle 分离，证明了 QCPH 相对于随机 oracle 是无限的，并进一步表明 PH 的更高层级不包含于 QCPH 的更低层级中。
Need for Coherent Access in Constructing Quantum Cryptography
本研究构造量子预言机，证明经典可访问预言机下量子安全单向函数存在但超对数长度伪随机态不存在，揭示构建伪随机态需相干访问，并给出对数与超对数长度伪随机态间的预言机分离。
Evolving Quantum Oracles with Hybrid Quantum-inspired Evolutionary Algorithm
量子预言机在量子计算和量子信息的研究中起着关键作用。但是用通用量子门有效地实现量子预言是一项艰巨的工作。受遗传规划的启发，本文提出了一种新的量子预言机进化方法--混合量子进化算法。该方法利用数值对量子线路进行编码，并将量子线路的代价和正确性结合到适应度函数中。为了加快个体评价中矩阵乘法的计算速度，提出了一种矩阵乘Kronecker积的快速算法。实验结果表明了该方法的有效性和一些参数的影响。并讨论了该方法的一些特点。
The Acrobatics of BQP
本研究揭示了黑盒设置下量子多项式时间（BQP）与经典复杂度类之间的解耦现象，通过构建特定预言机解决了多个复杂度类包含问题，并引入了量子感知随机限制等新工具。
Modeling and Resource Optimization for Quantum Oracles
本文提出了一种分层递归合成-评估模型，用于形式化描述和精确分析量子门复杂度，同时提出了一种自适应空间-深度权衡算法，在固定量子比特约束下生成 oracle 结构，并证明了该算法在给定量子比特数下达到最优门数。
The Compressed Oracle is a Worthy (Multiplicative) Adversary
本文证明压缩预言机技术是乘法对手方法的特例，并引入简化的MLADV方法以统一量子查询下界证明，为扩展至非乘积分布提供新方向。
A quantum oracle separation between QMA(2) and QMA
研究通过构造量子谕令证明QMA与QMA(2)不等价，解决了Watrous的无纠缠器猜想，采用酉不变多项式方法与子空间投影算子构造将QMA下界归约为OR函数近似度。
Strengths and Weaknesses of Quantum Computing
最近，大量的注意力集中在量子计算上，一系列结果表明量子计算机比经典概率计算机更强大。根据Shor的结果，因式分解和离散元的提取都可以在量子多项式时间内求解，很自然地会问是否所有NP都可以在量子多项式时间内有效地求解。在本文中，我们解决这个问题，证明相对于一个随机选择的预言机，概率为1，类NP不能解决量子图灵机在时间$o(2^{n/2})$。我们还表明，相对于随机均匀选择的置换预言机，概率为1，类$NP \cap coNP$不能在量子图灵机上解决时间$o(2^{n/3})$。前一个界限是紧的，因为Grover最近的工作展示了如何在时间$O(2^{n/2})$上接受相对于量子计算机上的任何预言的NP类。
An exact relation between number of black box computations required to solve an oracle problem quantumly and quantum retrocausality
我们调查的原因量子加速-量子算法需要更少的计算步骤比他们的经典同行。我们将他们的代表性扩展到设置问题的过程中。初始测量随机选择一个设置，Bob（问题设置者）统一地将其更改为所需的设置。这种表示是对鲍勃和任何外部观察者的，它不能对爱丽丝（问题解决者）。它会告诉她黑盒计算出的函数，对她来说，这个函数应该藏在黑盒里。我们求助于关系量子力学。对爱丽丝来说，由于初始测量而产生的量子态的投影在她解决问题的行动结束时被推迟了。对她来说，算法输入状态仍然是对设置完全无知的状态。通过黑盒计算，她统一地将其发送到输出状态，对于每个可能的设置，编码相应的解决方案，通过最终测量获得。我们表明，我们可以归因于最终测量的选择的任何部分-说的R部分-的随机结果的初始测量。这将输入状态投射到Alice的熵较低的状态上，在该状态下，她知道问题设置的相应部分。量子算法是对经典历史的求和，在每一个经典历史中，爱丽丝预先知道设置的第R部分之一，执行黑盒计算仍然需要识别解决方案。给定一个预言问题和一个R值，这个逆因果关系模型提供了解决它所需的黑盒计算的数量;相反，给定一个已知的量子算法，它产生的R值解释了它的速度。R = 1/2总是产生现有量子算法所需的黑盒计算数量和最佳算法所需数量的数量级。
Public-Key Quantum Fire and Key-Fire From Classical Oracles
本文基于经典预言机构造了公钥量子火，并证明其安全性，同时引入了量子钥匙火和交互安全性概念，实现了量子力学基本原理及密码学安全性的分离。
How to Build Pseudorandom Unitaries in Microcrypt
本研究证明伪随机酉算子可在无量子可计算单向函数时存在，通过经典随机预言机构造安全PRU，并加强现有黑盒分离结果。
Quantum Oracle Separations from Complex but Easily Specified States
量子计算复杂性的一个基本问题是，在给定的任务中，量子态比可比的经典弦更有用。Aaronson和Kuperberg在量子预言机的存在下证明了这种分离，量子预言机是一个在量子计算中可以调用的黑箱幺正。他们的量子预言机对一个随机的、有标记的量子态作出反应，而这种量子态很难用经典的方法来描述。我们约束标记状态的方式，使其易于指定的经典，同时保留分离的任务复杂性。我们的方法取代状态复杂性查询。此外，假设创造一个随机的，复杂的状态和创造一个指定的状态之间的困难被广泛认为是分离的，我们提出了一个实验演示的量子证人的优势，在短期内，分布式量子计算机。最后，使用的事实，一个标准的，经典定义的预言可能使量子算法在多项式步骤准备否则硬状态，我们观察到量子经典预言分离在沉重的输出采样。
Resource Optimisation of Coherently Controlled Quantum Computations with the PBS-calculus
本文改进PBS演算这一相干控制图形语言，提出最小化预言机查询次数的高效方法，并针对同时优化查询次数与偏振分束器数量的NP难问题给出启发式算法。
Subspace projection method for unstructured searches with noisy quantum oracles using a signal-based quantum emulation device
本文描述了一种新的方法来解决非结构化搜索问题，使用经典的，基于信号的量子计算机仿真。该表示的经典性质允许人们除了通常的酉门操作之外还执行子空间投影。虽然带宽的要求将限制的规模的问题，可以解决这个方法，它仍然可以提供一个显着的计算优势，有限的大小的问题。特别是，我们发现，对于相同数量的嘈杂的甲骨文调用，建议的子空间投影方法提供了更高的成功概率找到一个解决方案比一个单一的应用程序Grover的算法在同一设备上。
Quantum Computation and Quadratically Signed Weight Enumerators
我们证明了量子计算是多项式等价于经典的概率计算与预言估计值的简单和，二次签署的重量枚举。估计这些和的问题可以被转换为承诺问题，并且有两个有趣的变体。用于无约束变体的预言机可能比量子计算更强大，而用于更多约束变体的预言机在量子计算的一位模型中是有效可解的。因此，问题涉及估计二次签署的重量枚举产生的问题，在BQP（有界误差量子多项式时间），是不同于迄今为止研究的，包括一个典型的BQP完全问题，并可用于定义和研究复杂性类和它们的关系，量子计算。
Answer Partitions and Oracle Access Determine Quantum Query Complexity
本文探讨量子加速的物理和上下文限制，指出量子优势源于将问题结构与高效干涉模式匹配，并受测量上下文、热力学不可逆性和上下文性约束。
Delegating Quantum Computation in the Quantum Random Oracle Model
委托方案允许计算能力较弱的客户端使用服务器的资源来帮助它评估复杂电路，而不会向服务器泄露任何有关输入的信息（除了其长度）。在本文中，我们考虑量子线路的委托方案，我们试图尽量减少客户端所需的量子操作。我们构造了一个新的计划委托一个大的电路家族，我们称之为“C+P电路”。“C+P”电路是由Toffoli门和对角门构成的电路。我们的方案是非交互式的，需要很少的量子计算从客户端（成比例的输入长度，但独立的电路大小），并可以证明在量子随机预言模型的安全，而不依赖于额外的假设，如存在全同态加密。在实践中，随机预言可以由适当的散列函数或块密码（例如SHA-3、AES）代替。该协议允许客户端委托某些量子算法中最昂贵的部分，例如Shor算法。以前的协议是强大到足以委托Shor的算法需要许多轮的相互作用或FHE的存在。与本地运行Shor算法相比，该协议在客户端需要的量子门数量逐渐减少。为了隐藏输入，我们的方案使用了一种编码，将一个输入量子位映射到多个量子位。然后，我们提供了一个新的推广经典乱码电路（“可逆乱码电路”），允许计算Toffoli电路上的这种编码。我们还给出了一种技术，可以支持这种编码的相位门的计算。为了证明该协议的安全性，我们在量子随机预言模型下研究了密钥相关消息（KDM）的安全性。KDM安全性以前没有在量子环境中研究过。
An optimal oracle separation of classical and quantum hybrid schemes
本文证明存在预言机可将量子深度 d 与 d+1 分离，实现经典与量子混合方案的最优预言机分离，优于此前 d 与 2d+1 的分离结果。
The Power of Adiabatic Quantum Computation with No Sign Problem
我们证明了无符号绝热量子计算和经典量子计算之间的超多项式预言分离。
Quantum Time-Lock Puzzles in the Quantum Random Oracle Model
本研究在量子随机预言机模型中构造量子时间锁谜题，实现单轮生成、至多T轮求解，并抵御深度o(T)的量子对手，解决了2011年提出的开放问题。
Succinct quantum proofs for properties of finite groups
在本文中，我们考虑一个量子计算变量的非确定性的基础上的概念的量子证明，这是一个量子状态，在NP-型证明中扮演着类似于证书的角色。具体来说，我们考虑黑盒群的性质的量子证明，黑盒群是有限群，其元素被编码为给定长度的字符串，其群运算由群预言机执行。我们证明了对于任意的群预言机，群非成员问题存在简洁的（多项式长度的）量子证明，可以在量子计算机上用多项式时间内以很小的误差进行检验.经典上这是不可能的--证明了存在一个群预言机，相对于该群预言机，这个问题没有简洁的证明，可以在多项式时间内用有界误差经典地检查（即，问题不在相对于构造的群oracle的MA中）。通过考虑群非成员问题的一个子问题，我们得到了一个简单的证明，存在一个预言，相对于该预言，BQP不包含在MA中。最后，我们表明，非成员资格的量子证明和各种其他群属性的经典证明可以结合起来，以产生简洁的量子证明其他群属性没有简洁的证明在经典设置，如验证一个数划分的顺序组和验证一个组不是一个简单的组。
Oracle Separation Between Quantum Commitments and Quantum One-wayness
本文通过构造谕示分离证明量子承诺存在而单向态生成器不存在，排除了从承诺到单向态生成器的黑盒构造，从而表明量子承诺及其等价类在所有已知密码学原语中严格最弱。
Practical Considerations for Processing Massive Classical Data via Quantum Oracle Sketching
本文针对量子预言草图处理大规模经典数据的实际需求，提出离线实现并利用DNA指纹识别验证，发现电路过深，需低深度合成与交互式运行时。
Random Oracles in a Quantum World
对后量子密码学的兴趣-在量子对手存在的情况下仍然安全的经典系统-已经产生了新密码系统的优雅建议。其中一些系统设置在随机预言机模型中，并且相对于具有对随机预言机的经典访问的对手被证明是安全的。我们认为，要证明后量子安全性，需要在量子可访问的随机预言机模型中证明安全性，其中对手可以用量子态查询随机预言机。我们首先提出了一个方案，是安全的，当对手是经典的访问随机预言机，但不安全的时候，对手可以使量子预言机查询分离的经典和量子可访问的随机预言机模型。然后，我们着手开发一个经典的随机预言机证明意味着在量子可访问的随机预言机模型的安全性的一般条件。我们引入了一个历史的自由减少，这是一类经典的随机预言机减少，基本上确定预言机的答案独立于以前的查询的历史，我们证明，这种减少意味着在量子模型的安全性。然后，我们表明，某些后量子的建议，包括那些基于格，可以证明安全使用历史免费的减少，因此是后量子安全。最后，我们总结了这一领域的一系列开放性问题。
Non-Standard Oracles for Bounded-Error Complexity Classes
研究有界误差复杂度类的非标准预言机问题，通过构造量子预言机问题，证明其在量子预言机下与特定类的包含关系和在经典预言机下不同，解决了 Aaronson（2009）的开放问题。
Succinct Blind Quantum Computation Using a Random Oracle
在普适盲量子计算问题中，客户端希望利用单个量子服务器来计算$C|0\rangle$，其中$C$是任意量子线路，同时保持$C$的秘密性.客户的目标是使用尽可能少的资源。这个问题，以及Broadbent，Fitzsimons和Kashefi的代表性协议[FOCS 09，arXiv：0807.4154]，已经成为量子密码学研究的基础，不仅因为它本身的重要性，而且因为它为以后可以应用于相关问题的新技术提供了测试平台（例如，量子计算验证）。关于这个问题的已知协议主要是信息理论（IT）安全的或基于陷门假设（公钥加密）。在本文中，我们研究的可用性的密钥原语，由一个随机预言机建模，改变了通用的盲量子计算的复杂性。给出了一个新的普适盲量子计算协议。与以前的IT安全协议类似（例如，BFK [FOCS 09，arXiv：0807.4154]），我们的协议可以分为两个阶段。在第一阶段，客户端准备一些具有相对简单的量子门的量子设备，并将它们发送到服务器，而在第二阶段，客户端完全是经典的-它甚至不需要量子存储。至关重要的是，该协议的第一阶段是简洁的，也就是说，其复杂性与电路大小无关。给定安全参数$κ$，其复杂度仅为$κ$的固定多项式，并且可用于评估大小高达$κ$的次指数的任何电路（或若干电路）。相比之下，已知的方案要么要求客户端执行与电路大小成比例的量子计算[FOCS 09，arXiv：0807.4154]，…
Quantum computation with classical light: implementation of the Deutsch-Jozsa Algorithm
我们提出了一个光学实现的Deutsch-Jozsa算法使用经典的二叉决策树方案。我们的方法使用环形腔和线性光学器件，以有效地挖掘的预言功能值。此外，我们利用透镜的固有傅里叶变换特性来读出预言机给出的函数是平衡的还是常数。
EFI Pairs Without One-Way Puzzles: Oracle Separations from Communication Complexity
通过构造经典预言机，证明存在EFI对但无单向谜题，利用通信复杂性归约和随机矩阵理论，显示量子优势缺失。
Quantum Depth in the Random Oracle Model
本文在随机预言机模型下刻画浅层量子电路与经典计算结合的能力，证明BPP^QNC^BPP不等于BQP并给出可实例化分离，同时揭示经典与浅层量子计算的微妙关系，并构造两消息量子深度证明协议。
Towards the Impossibility of Imperfectly Complete Key Agreement in the QROM
该研究在QROM中构造受限场景下量子密钥协商的无条件攻击，排除了特定条件下非完全正确量子公钥加密的存在性，推进了非完全密钥协商不可能性的研究。
Abstract structure of unitary oracles for quantum algorithms
我们证明了一对互补的dagger-Frobenius代数，配备了一个自共轭同态到代数之一，产生一个非平凡的酉态射的产品的代数。这给出了一个抽象的理解，在量子计算中的神谕的结构，我们应用这种理解，开发一个新的算法，确定性识别群同态到阿贝尔群。我们还讨论了信号流网络的范畴理论的应用。
Canonical Construction of Quantum Oracles
选择一组基态是量子计算中的常见任务，以便增加和/或评估它们的概率。这类似于在经典数据库查询中设计WHERE子句。尽管人们可以找到启发式方法来实现这一点，但希望使该过程自动化。一种常见但效率低下的自动化方法是在电路设计时使用具有所有状态的经典评估的预言机。在本文中，我们提出了一种新的，规范的方法来产生量子预言机从代数表达式（特别是，一个伊辛模型），映射一组选定的状态到相同的值，再加上一个简单的预言机，匹配特定的值。我们还介绍了一个一般形式的格罗弗的预言，这种类型的甲骨文。然后，我们将这种新的方法应用到伊辛哈密顿模型的零和子集问题和斐波那契数的计算的特定情况下。此外，本文介绍了实验结果上获得的真正的量子硬件，新的霍尼韦尔计算机的基础上捕获的离子技术与量子体积64。
Non-uniformity and Quantum Advice in the Quantum Random Oracle Model
由Boneh等人（Asiacrypt 2011）引入的QROM（量子随机预言模型）捕获了所有的泛型算法。然而，它未能描述具有预处理能力的非均匀量子算法，该算法接收有界经典或量子建议。由于非均匀算法在很大程度上被认为是攻击者的正确模型，从Nayebi，Aaronson，Belovs和Trevisan（QIC 2015）的工作开始，一系列工作研究了随机预言模型中的非均匀安全性。Chung，Guo，Liu和Qian（FOCS 2020）为许多加密应用程序提供了一个框架并建立了非统一的安全性。在本论文中，我们继续研究QROM中的量子建议。我们提供了一个新的想法，概括了以前的多实例框架，我们相信这是更量子友好的，应该是多实例游戏的量子模拟。为此，我们将量子建议的界限与Chung等人的经典建议的界限相匹配，显示量子建议几乎与QROM中许多自然安全游戏的经典建议一样好/坏。最后，我们表明，在QROM中的一些人为的游戏，量子咨询可以指数优于经典的建议，一些参数制度。据我们所知，它提供了一些证据，证明相对于非结构化的神谕，量子和经典建议之间存在一般性的分离。
New Approaches for Quantum Copy-Protection
量子复制保护利用量子态的不可克隆性来构建可证明无法被盗版的量子软件。版权保护将是非常有用的，但不幸的是，很少有人知道如何实现它一般。在这项工作中，我们在这一目标上取得了进展，给出了以下结果：-我们展示了如何复制保护任何程序，不能从它的输入/输出行为，相对于一个经典的甲骨文。这改进了Aaronson [CCC'09]，它相对于量子预言机实现了相同的效果。通过实例化的预言与后量子候选混淆方案，我们得到了一个启发式的复制保护的建设。- 我们粗略地展示了任何可以被水印的程序都可以被复制检测到，这是一种较弱版本的复制保护，它不阻止复制，但保证可以检测到任何复制。我们的方案依赖于假设水印的安全性，加上假设存在的公钥量子货币。我们的结构是通用的，适用于许多最近的水印方案。
A Quantum/Classical Example Oracle Separation for Making Things Up
该研究在PAC学习框架中，通过构造相对预言机的分布，证明能访问量子示例的量子学习器可高效生成某些分布，而仅能访问经典示例的量子学习器无法做到，为量子示例能力优于经典示例提供了依据。
Pseudorandomness in the (Inverseless) Haar Random Oracle Model
本文研究共享Haar随机酉预言机模型中的量子伪随机性，给出一次与两次调用下PRU及伪随机状态生成器的可行性边界，并获得无需单向函数的构造途径和密钥长度缩短结论。
An Information-Theoretic Characterization of Optimal Value-Readout in Response-Register Quantum Oracles
研究响应寄存器量子预言机中值读出与相位反冲的定量关系，证明有限阿贝尔响应群中最优单查询值读出概率是响应状态的归一化Rényi - ½有效傅里叶支撑，给出其信息论表征、操作解释及相关定理。
An Oracle-Free Quantum Algorithm for Nonadiabatic Quantum Molecular Dynamics
本文提出一种无需Oracle的量子算法，用于非绝热量子分子动力学，通过直接应用非绝热哈密顿算子作为分裂算子传播器，验证了动态可观测量，展示了多模式和多通道扩展中的电路优化，以及量子电路在容错尺度下的资源估计优势。
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