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Atomic Nuclei: Nuclear Relaxation Processes01:23

Atomic Nuclei: Nuclear Relaxation Processes

598
In the absence of an external magnetic field, nuclear spin states are degenerate and randomly oriented. When a magnetic field is applied, the spins begin to precess and orient themselves along (lower energy) or against (higher energy) the direction of the field. At equilibrium, a slight excess population of spins exists in the lower energy state. Because the direction of the magnetic field is fixed as the z-axis,  the precessing magnetic moments are randomly oriented around the z-axis.
598
Mass Analyzers: Common Types01:19

Mass Analyzers: Common Types

536
The quadrupole mass analyzer consists of four cylindrical metal rods arranged in a diamond carrying a DC voltage and a radio-frequency AC voltage. The motion of ions through the quadrupole depends on the field strength, causing only ions of a certain m/z to resonate successfully and strike the detector at a given field strength. Though the transmission rate for these analyzers is high, the exact elemental composition of the sample is not determined because of low resolution; however, they are...
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Minzhao Liu1,2,3, Ruslan Shaydulin4, Pradeep Niroula1

  • 1Global Technology Applied Research, JPMorganChase, New York, NY, USA.

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|March 27, 2025
PubMed
まとめ
この要約は機械生成です。

研究者はオンラインでアクセスできる 量子コンピュータを使って 証明可能なランダムビットを生成しました この画期的な発見は 量子コンピューティングの力を活用して 確実なランダム性を実現します これは古典的なコンピュータだけでは 不可能なのです

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科学分野:

  • 量子情報科学
  • コンピュータセキュリティ
  • 量子コンピュータ ハードウェア

背景:

  • 量子コンピュータは古典的なシステムを超えた能力を提供しますが 実践的な応用は困難です
  • 確実なエントロピーを有する 認証されたランダムビットの生成は 安全なアプリケーションには不可欠ですが クラシック的には不可能です
  • 信頼できないリモート量子装置は 検証可能な計算に挑戦します

研究 の 目的:

  • 量子コンピュータを使って 証明可能なランダムビットの生成を証明する
  • ランダムな回路のサンプリングの クラシックな硬さを活用する
  • 信頼できない量子サーバーから ランダム性の検証を可能に

主な方法:

  • 56キビットの量子コンピュータを 使った
  • クライアントがリモートサーバーに 量子回路を送信するプロトコルを開発した
  • 量子硬さの仮定に対して サーバの結果の古典的検証を用いました
  • 短期的な敵に対するセキュリティを分析した.

主要な成果:

  • インターネットで証明可能なランダムなビットを生成しました.
  • 71,313ビットのエントロピーを 制限された敵の仮定で証明した.
  • 高度な古典的な検証性能 (1.1 × 10^18 FLOPS) を達成した.

結論:

  • 現在の量子ハードウェアを使用して認証されたランダムビットを生成するための実行可能な方法を示しました.
  • この研究は,近期量子コンピュータの 実践的な応用への一歩を表しています.
  • このプロトコルは,分散量子コンピューティングのシナリオで安全なランダム性生成の可能性を示しています.