區塊鏈:量子游走：方向由量子世界中硬幣翻轉的速度決定

量子游走是經典隨機游走的量子力學模擬，是一種利用量子力學性質產生隨機過程的數學統計模型，它提供了一種先進的工具，可用于模擬高度復雜的量子系統，并在廣泛的研究領域中建立量子算法。一個突出的應用是在能夠執行任何量子計算的計算模型中，其中需要精確控制的狀態轉移。

經典隨機游走與經典的隨機游走不同，在經典算法中游走者為確定的狀態，由于狀態之間的隨機躍遷而產生隨機性，而在量子游走中，隨機性可以下述方式產生：狀態的量子疊加，非隨機，可逆的幺正進化由于狀態測量，波函數崩潰。和經典的隨機游走相比，由于量子糾纏的非定域性和量子疊加態的相位干涉，能夠以更高的速度探索目標空間。

洪蜀寧：抗量子密碼估計兩三年內即可商用:針對微博網友稱“如果量子計算發展到可以反推比特幣私鑰，分叉升級是沒有用的。不管是硬，軟。比特幣系統需要從零重新開始”，金丘區塊鏈研究院院長洪蜀寧回復稱：“能破譯私鑰的量子計算機最快也要10年后才能出現，而抗量子密碼估計兩三年內即可商用。所以可在5年后進行升級，留一到兩年的過渡期進行遷移，然后停止使用所有基于橢圓曲線的簽名。”此前洪蜀寧曾表示，算法升級后，比特幣持有者只要將自己的幣轉到新算法地址上就徹底安全了。[2020/12/8 14:32:08]

動態 | 合肥成立全國首個量子計算產業 聯盟集結區塊鏈等多行業成員:近日，全國首個量子計算產業聯盟本源量子計算產業聯盟OQIA在合肥高新區正式揭牌。會上還發布了合肥高新區支持量子信息產業發展若干政策措施，政策從人才引進、動力培育、應用打造、資本支持四個方面扶持產業發展，打造量子信息技術創新創業高地。本源量子計算產業聯盟OQIA依托國內第一家以量子計算機的研制、開發和應用為主營業務的初創型公司本源量子，集結計算科技、機器學習、區塊鏈、人工智能、低溫制冷、信號處理、生物醫藥等多行業成員。[2019/12/16]

但是由于這樣的量子隨機性，通常難以控制量子游走的行為。比方說，拋硬幣，如果是頭，向左走一步；如果是尾，向右走一步。而在量子世界里，是立刻向兩個方向移動，像波一樣展開。這種隨機性使游走難以控制，從而使精確設計系統更加困難。

Qtum量子鏈攜手俄羅斯行業領先的區塊鏈投資平臺Zerion開啟智能合約服務新篇章:Qtum量子鏈宣布攜手俄羅斯行業領先的區塊鏈投資平臺，開啟智能合約服務新篇章。日后Zerion會將其核心技術整合到Qtum量子鏈平臺，并為Qtum量子鏈的智能合約服務提供支持。Qtum量子鏈與Zerion的淵源要追溯到今年七月的莫斯科區塊鏈Hackathon上，Qtum量子鏈團隊初遇Zerion的首席技術官Alex Bash。當時雙方都是活動的贊助商及評審，正是那次會面讓Zerion了解到Qtum量子鏈對于區塊鏈技術應用的成熟思考及遠大目標。這將是基于Qtum量子鏈搭建的第一個為智能合約服務提供支持的項目。[2017/12/25]

日本的一個研究團隊通過揭示每個量子游走的方向決策所依據的機制，介紹一種潛在地控制運動方向的方法，朝著更加受控的游走方向發展。該研究成果論文發表在最近的《自然》雜志的《科學報告》上。

研究人員基于波粒二象性揭示游走機制，然后在設計的時間相關硬幣下使用游走機制提出量身定制的量子游走，以按需操作所需的狀態，就像在通用量子計算基元中一樣。這樣的的研究結果為控制量子游走開辟了道路。

論文第一作者、廣島大學綜合藝術與科學研究生院研究生、片山春奈說：“在我們的研究中，我們專注于確定量子游走行為的硬幣，以探索可控性。”

在經典系統中，硬幣將游走者引導到空間中：右還是左。在量子系統中，硬幣的可靠性是無限低的，因為助行器既可以作為一個粒子站立在一個空間中，又可以作為一種波在整個時間范圍內伸展開來。

片山說：“我們推出了隨時間變化的硬幣，其落在頭或尾上的概率隨時間的變化，以揭示硬幣的功能。”

研究人員發現，這種隨時間變化的硬幣可以改變游走者的位置，但是游走者的波動特性掩蓋了該硬幣控制了多少物理空間。

片山說：“我們首次成功闡明了兩個完全不同的概念的等效性，即硬幣概率的變化率和波動速度的等效性。”“這種公開的機制使我們能夠通過保留隨機過程來操縱硬幣，從而控制按需進行的量子步移，提供了創新的量子信息處理技術的核心基本要素。”

研究人員確定硬幣的翻轉速度直接影響了波浪的運動速度，從而對游走者的運動產生了一定的控制作用。

片山說：“通過這種游走機制，我們可以通過操縱硬幣的翻轉速度來定制量子游走。”“此外，我們發現通過設計硬幣可以按需實現具有所需軌跡的量子游走。我們的研究結果為控制量子游走開辟了道路。”

參考：Floquet-engineeredquantumwalks,ScientificReports(2020).DOI:10.1038/s41598-020-74418-w

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