量子储备自编码器用于盲解密:两阶段协议与噪声鲁棒性
该研究团队实例化了一个采用重置噪声通道的噪声诱导量子储层自编码器(QRA),重点解决两个开放性问题:噪声弹性可逆性和盲解密。在包含10个数据量子位的单密文协议中(采用随机非优化的重置概率),开放系统储层将散粒噪声敏感度降低了十个数量级,平均平方误差(MSE)达到∼10⁻¹⁴,而未使用重置通道时误差为∼10⁻³(采样次数N_shots=1000)。通过两阶段协议,研究人员从M个共享训练明文训练出逐位解码权重,对未见过的消息实现MSE∼10⁻⁴的解密效果,在理想条件、散粒噪声以及重置叠加散粒噪声三种情况下未观察到统计学显著性能差异(p>0.05,16组随机种子)。在N_q=5、7和10量子位条件下的实验表明,当明文长度N_c≈N_q(N_q+1)/2+8时会出现急剧的相变现象,这为最小量子位数量提供了设计准则。两种缺乏真实目标值的盲解码器变体——单密文交叉路径迭代(MSE≈0.3)与多样本回归变体(MSE≈0.53,差于随机猜测)——证实共享训练数据是盲解密不可简化的核心要求。与变分量子电路基线的对比显示,固定储层解析读出架构具有显著更强的噪声鲁棒性:在退极化噪声下量子循环神经网络协议完全失效,而QRA仍保持稳定。

