量子态滤波与布尔函数集之间的鉴别

具有测量后信息的状态歧视

State Discrimination with Post-Measurement Information

我们引入了一个新的状态判别问题，在这个问题中，我们得到了关于测量后的状态的附加信息，或者更一般地说，在量子存储器界限适用之后。特别是，以下特殊情况在有界存储模型中的量子密码协议中起着重要作用：给定一个字符串x，从一组相互无偏的基中选择一个未知基进行编码，你可以执行任何测量，但最多存储q个量子比特的量子信息。之后，您将了解使用了哪个基础。在给定初始测量结果、q个量子比特和额外的基础信息的情况下，你能计算出x的函数f（x）吗？我们首先展示了任何平衡函数和任何数量的相互无偏基的成功概率的下限，击败了简单猜测基的天真策略。然后，我们证明了对于两个基，任何布尔函数f（x）都可以完美地计算，如果你只允许存储一个量子比特，与可能的输入串x的数量无关。然而，我们展示了如何构造三个基，这样你就需要存储所有的量子位才能完美地计算f（x）。然后，我们调查有多大的优势，额外的基础信息可以给一个布尔函数。为此，我们证明了最佳界限的成功概率的AND和XOR函数最多三个相互无偏基地。我们的结果表明，成功概率的差距可以是最大的：没有基信息，你永远不会比猜测基做得更好，但有了这些信息，你可以完美地计算f（x）。我们还展示了一个例子，其中额外的信息并没有提供任何优势。

Oracle操作员之间的非兼容性歧视

Unambiguous discrimination among oracle operators

我们解决的问题，明确的歧视之间的甲骨文运营商。酉算子之间的明确歧视的一般理论扩展与此应用铭记。我们证明了与一个附属纠缠不能帮助任何歧视战略的交换酉运营商。我们还得到了一个简单的，实用的测试，一个给定的系统上的任意一组酉算子的明确的可扩展性。利用这一结果，我们证明了标准和最小预言算子的无歧义可判定性准则是相同的。然后，我们表明，除了在某些平凡的情况下，明确的歧视之间的所有标准的甲骨文运营商对应的整数函数与固定的域和范围是不可能的。然而，我们发现，它是可以明确区分对应于一个任意大的未排序的数据库的Grover甲骨文运营商。分析了完全不可区分函数对应的标准预言算子的无歧义可区分性，这些算子具有强形式的经典不可区分性。我们证明了这些算子对于布尔域上任意固定值域的完全不可区分函数的有限集都不是明确可区分的。在一个较大的域上的这样的函数集可以有明确区分的标准Oracle运算符，我们提供了一个完整的分析最简单的情况下，四个功能。我们还研究了明确的预言算子歧视与多个并行调用的可能性，并研究了标准和纠缠辅助最小预言算子之间的一个有趣的酉超算子变换。

量子布尔图像去噪

Quantum Boolean Image Denoising

本文提出了一种量子布尔图像处理方法，特别强调图像去噪。提出了一种新的内像表示方法，并给出了两个新的接口：经典到量子和量子到经典。新的量子布尔图像去噪称为量子布尔均值滤波器（QBMF）与计算基态（CBS），专门工作。为了实现这一点，我们首先将图像分解为三个颜色分量，即，红色绿色和蓝色然后，我们得到每种颜色的位平面，例如，每像素8位，即，每色8位平面。从现在开始，我们将以位平面对应的最高有效位（MSB）为每种颜色，排他的方式。在一个经典到量子的接口（包括一个经典的反相器）之后，我们在量子机器中有一个量子布尔版本的图像。这种方法使我们能够避免量子测量的问题，除了在CBS的情况下，它改变了测量的结果。到目前为止，所述算法也扩展到图像处理之外的量子算法。在对MSB的反转版本（量子机内部）进行滤波之后，结果通过量子经典接口（涉及另一个经典逆变器），然后继续重新组装每个颜色分量，最后是最终的滤波图像。最后，我们讨论了更合适的图像去噪的度量在一组实验结果。

单次查询识别布尔函数的闭式最优量子电路

Closed-Form Optimal Quantum Circuits for Single-Query Identification of Boolean Functions

该研究提出了一种单次查询识别布尔函数的闭式最优量子电路，通过显式的量子态制备和测量单元ary实现Helstrom最优成功概率3/4，展示了在最小设置中无需纠缠的低深度电路，并探讨了更广泛查询情况下的构造性方法。

非线性哈密顿量与布尔可满足性

Nonlinear Hamiltonians and Boolean satisfiability

本文提出利用非线性哈密顿量设计量子电路，通过非线性量子态判别门解决布尔可满足性问题，包括UNIQUE SAT、3SAT和#SAT。

Quantum soft filtering for the improved security analysis of the coherent one-way quantum-key-distribution protocol

A precise security analysis of practical quantum key distribution (QKD) systems is an important step for improving their performance. Here we consider a class of quantum soft filtering operations, which generalizes the unambiguous state discrimination (USD) technique. These operations can be applied as a basis for a security analysis of the original coherent one-way (COW) QKD protocol since their application interpolates between beam-splitting (BS) and USD attacks. We demonstrate that a zero-error attack based on quantum soft filtering operations gives a larger amount of the information for Ev…

基于时间序列的量子态鉴别

Time-series based quantum state discrimination

本文提出利用LSTM网络对原始时间序列信号进行处理，以提高超导量子比特的量子态鉴别能力，通过保留时间信息来改进分类效果。

仿射滤波测量及其在量子解码中的应用

Affine Filtering Measurements and Their Applications to Quantum Decoding

研究纯态经典-量子信道上线性码解码的仿射滤波测量，通过字符对角化将半定规划简化为线性规划，并证明其在LDPC码上优于符号级USD和PGM解码方法。

一种用于估计量子态区分样本复杂度的混合时间方法

A mixing time method for estimating the sample complexity of quantum state discrimination

提出一种混合时间方法，用于估计量子态区分的样本复杂度，将问题简化为经典混合时间，并解决多个开放问题。

Valiant-Vazirani 约简的量子算法

Quantum algorithm for Valiant-Vazirani reduction

提出基于扭转非线性的量子算法，通过Valiant-Vazirani约简将SAT问题转化为UNIQUE SAT，在无噪声极限下多项式时间内求解NP问题。

Few Quantum Algorithms on Amplitude Distribution

Amplitude filtering is concerned with identifying basis-states in a superposition whose amplitudes are greater than a specified threshold; probability filtering is defined analogously for probabilities. Given the scarcity of qubits, the focus of this work is to design log-space algorithms for them. Both algorithms follow a similar pattern of estimating the amplitude (or, probability for the latter problem) of each state, in superposition, then comparing each estimate against the threshold for setting up a flag qubit upon success, finally followed by amplitude amplification of states in which t…