一种适用于NISQ时代的基于混沌加密应用的硬币量子行走算法

研究人员提出了一种新型惰性交替量子行走(LAQW)算法,其电路深度在n×n晶格上随时间步长t的规模为𝒪(n²+√n t)。研究表明,相较于现有电路深度规模为𝒪(n² t)的受控交替量子行走(CAQW)模型[18],该算法实现了显著的电路深度缩减,使得LAQW可在含噪中等规模量子(NISQ)设备上实现。 随后,该团队通过提出基于混沌的对称密钥生成方案,展示了LAQW算法的适用性。该方法将LAQW作为量子熵源,利用底层概率分布和后续后处理方法生成可复现的随机比特串序列。研究对LAQW算法进行了全面评估,并在IBM FakeToronto后端提供的模拟量子噪声环境下验证了128位密钥的可复现性。通过与已应用于图像加密和哈希函数方案[2,11,18]的CAQW模型直接对比,突显了LAQW模型在密码学应用中的潜力与实用价值。

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提交arXiv: 2026-04-16 14:01

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