量子游走：方向由量子世界中硬幣翻轉的速度決定_QUAN:TALK

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。

公告 | 量子鏈Qtum發布了最新的2020年技術路線圖:量子鏈Qtum發布了最新的2020年技術路線圖，包含離線 Staking、Qtum Phantom 隱私解決方案和 Qtum Neutron 虛擬機架構三大更新。[2020/1/16]

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。

動態 | 量子鏈基金會發表論文，論文設計了基于實現隱私資產的解決方案:量子鏈基金會幾位開發者聯合北京大學信息安全專業研究生以及 Beam 基金會核心開發者合作在 IACR ePrint 上發表了一篇名為《Confidential Assets on MimbleWimble》的論文，該論文設計了一項基于 MimbleWimble 實現隱私資產（Confidential Assets）的解決方案，并詳細描述了方案的實現方式，可以視為 MimbleWimble 的一項升級提案。借助該方案，使用 MimbleWimble 技術的區塊鏈可以實現隱私資產功能，使用戶在資產發行與轉賬過程中的轉賬地址、數量、資產類型等信息得到保護。值得一提的上，量子鏈基金會中國首席開發者鄭義作為論文的第一作者主導了相關工作，此方案也是量子鏈基金會在隱私資產技術方面的一次探索并做出了自己的貢獻。[2019/12/13]

Qtum量子鏈帥初：比特幣早期的區塊大小為32M:Qtum量子鏈創始人帥初今日在全球第一區塊鏈社群 “三點鐘區塊鏈”中說，中本聰當時可能沒有找到更好的共識算法，所以天真的選擇了1cpu 1vote，如今反而成為了一種制約。

關于區塊大小的問題，印象中比特幣最早期設置的是32M的區塊大小。由于當時幣價低廉，構造交易塞滿了32M的區塊，從而造成的大量垃圾數據，因此將區塊大小修改成了1MB。[2018/2/19]

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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