The security of a secret sharing protocol is compromised if one or more dishonest participants can reconstruct the secret by deviating from the prescribed protocol, particularly when such malicious behavior remains undetected. Semi-Quantum Secret Sharing (SQSS) is a variant of secret sharing in which the participants possess only classical capabilities, such as preparing and measuring qubits in th

Quantum kernel methods are leading candidates for a practical quantum advantage in machine learning, but assessing that potential requires two quantities usually reported separately: how well a kernel performs on the task, and how far its geometry departs from the classical kernels available for the same problem. We introduce a fully unsupervised, multi-objective protocol that optimises simultaneo

Organisations deciding which assets to migrate to post-quantum cryptography first, and how that work competes with a backlog of classical findings, lack a common unit: post-quantum scores are dimensionless and quantum-only, while classical risk is annualised loss. We express both threats as a cost of delay in currency per year on the same asset. The quantum term is the rate at which deferring migr

GHZ-based conference key agreement distributes a shared key to $N$ parties in one network use, whereas pairwise BB84 needs $N-1$. The survival of that advantage has been studied against party number, loss, and topology, but almost always with the channel fixed at depolarizing. Simulating both protocols exactly for $N = 3, 4, 5$ under dephasing, amplitude damping, and depolarizing noise, we find th

We prove optimal query bounds for recovering a single qubit from black-hole radiation in the Haar random oracle model, when the remaining black hole contains at most one sixteenth of the system's qubits. Recovery with any constant Haar-averaged advantage over trivial decoding requires queries proportional to the Hilbert-space dimension of the remaining black hole. The lower bound is unconditional

Random circuit sampling experiments, the leading demonstrations of quantum computational advantage, are tested with the linear cross-entropy benchmark (XEB), which scores outcomes by their ideal probabilities. We study what a high XEB score certifies about an untrusted quantum device. In the quantum query model, we show that the honest sampler's ideal score acts as a Tsirelson bound for efficient

Network operators migrating distributed systems to post-quantum and quantum-safe cryptography face a resource-management problem: quantum key distribution (QKD) gives the strongest guarantee available but is hardware-scarce and costly, so only a fraction of a deployment's links can receive it. Default practice -- ranking links by traffic or centrality and upgrading the top scorers -- optimizes eac

Cryptographic security proofs often involve an adversary interacting with a larger, keyed oracle that consists of (potentially exponentially) many independent instances of a smaller, base oracle. However, showing quantum indistinguishability between two such keyed oracles can be tricky, since a single query made by an adversary may involve a superposition that covers all instances of the base orac

Quantum networks will rely on intermediate nodes to distribute entanglement, but the same nodes may learn which users are being connected. We introduce a minimal two-call routing primitive in which a user, Alice, establishes an entangled link with one of several clients while testing whether the provider, Bob, has disturbed a coherently encoded request. The construction adapts the hidden-order mec

We show that if quantum commitments exist, then either there is no polynomial-time solution to the unitary synthesis problem, or $\mathsf{BPP} \neq \mathsf{NEXP}$. Thus, showing unconditionally that quantum commitments exist would require answering at least one of two longstanding open questions in complexity theory. We prove our main result as a consequence of a more general lemma, which shows th

Quantum fire is a recently introduced cryptographic primitive consisting of efficiently preparable quantum states, called \emph{flames}, that admit efficient cloning but resist efficient telegraphing, namely reconstruction via classical communication without preshared entanglement. In all prior constructions of quantum fire, cloning is a public operation that requires no separate key and every hol

We present a unified framework for upgrading a broad class of cryptographic primitives to support constant-rate certified deletion. Previous constructions require a linear number of qubits per encrypted bit of certified-deletable plaintext. In contrast, we obtain the first constant-rate constructions in the plain model that achieve certified deletion while preserving everlasting security. Our appr

该论文研究机器学习安全评测中一个被普遍忽视的方法论缺陷：消融实验里移除某个输入缩放模块（input-scaling module）时，同时改变了分类器本身与真正到达编码器的扰动幅度，因此观察到的鲁棒性差异可能来自比较规则，而不一定来自被移除的模块。作者在一个四量子比特量子注意力检测器上，使用生成的电网轨迹数据验证这一问题：在固定物理攻击预算下，学习到的缩放模块看似带来鲁棒性收益；但当把扰动上界对齐到编码器输入层重新比较时，结论排序发生反转。这说明任何单一比较都不能证明该模块本身带来鲁棒性收益。论文进一步指出另外两类常见实验缺陷：初始测试把干净样本扰动成攻击样本却保留其原始标签，这种设置不成立；而仅在已被攻击样本上做测试也无法证明收益。作者还做了干预实验：直接替换已训练模型的输入缩放会破坏检测能力，重训其线性分类层虽能恢复检测率，却改变了个体预测结果，因此这种比较只是描述性的，而非因果性的。此外两项设计检查分别解释了为何输入量子 Fisher 信息正则项无法训练该模型的 query 参数，以及为何去掉置信界并不能得到更大的认证半径。作者明确列出证据边界：仅十个随机种子、精确模拟、合成数据、有限攻击集合，且经典基线在干净预测上表现更好。实践教训是：必须说明固定的是哪一层扰动预算，检查攻击是否保持标签、干预是否保持预测，并把探索性对照与确证性证据严格区分。

该论文针对“量子傅里叶采样能否用于审计基于延迟的物理不可克隆函数(PUF)的谱可学习性”这一命题，提出并验证了一套名为“三闸门量子审计协议(Three-Gate Quantum Audit Protocol)”的可复现评估流程，用以严格区分“理想查询模型下的理论优势”与“真实可实现的安全收益”。作者将评估拆为三道闸门。第一道是结构闸门：低次数(degree)并不等于在可达到的挑战长度上具有小支撑集(small support)。以 n=14 的 4-XOR 为例，满足 degree ≤ d_f(0.1) 的特征函数占全部 2^n 个字符的 91%，且中位 90% 质量集合覆盖约三分之一个谱，说明低次数刻画过于宽松，无法界定可学习支撑。第二道是算法闸门：若能构造相位预言机(phase oracle)，逻辑上已隐含经典成员查询访问，因此 Kushilevitz–Mansour 才是正确基线。在 45 个任务上该基线会穷尽有限域，且没有任何 4-XOR 理想采样在 2^n 次调用内达到 90% 质量。量子核诊断看似更有利——在 N=512 个挑战时几何差异升至 2.151——但该指标与经典 Gram 矩阵 K_C 的 1/√λ_min(K_C) 相关系数达 0.991，且 4-XOR 的标签复杂度比值未超过保平衡排列零假设(p=0.930)，表明几何差异可由经典病态性单独放大，与任务标签对齐无关。第三道是实现闸门：作者基于量子傅里叶变换实现了一个经模拟器验证的定点相位预言机，取得 18.9% 的路由深度缩减，但在静态后端快照上，认证精度最低的配置估计耗时达所映射量子比特中位退相干时间 T_2 的 1.18–1.55 倍，且未进行真实硬件执行。结论是在所评估的区间内找不到端到端优势，尽管理想采样在阈值化任务上使用了更少的相干调用。论文的贡献是审计协议本身：一套可复现的程序，用于把理想查询优势与可实现安全收益区分开；作者明确声明这不是对已部署硅片的结论，也不是不可能性定理。

本文研究两方差分隐私（two-party differential privacy）问题：双方各持一段长度为 n 的比特串，需要联合计算二者的汉明距离，并且双方必须输出相同的估计值。作者关注的是信息论意义（而非计算假设意义）下的隐私保证。经典结果存在一条明显的分界线：纯差分隐私下，任何信息论协议的错误下界为 Ω(√n)；强近似差分隐私下为 Ω(√n/log n)；只有当引入计算假设时，经典协议才能把误差降到 O(1)。论文提出量子协议，在 Klauck 提出的诚实、非抢占、消息保持（honest, nonpreemptive, message-preserving）模型中，仅用 O(n) 的量子通信量即可实现纯 ε 量子差分隐私（QDP），期望误差不超过 2/sinh ε + γ（对任意 γ>0）；对近似 (ε, δ) QDP，作者通过精确的曲棍球棒散度（hockey-stick divergence）计算得到更小的误差，并在 δ=o(1/n) 时仍保持 O(1) 与 Ω(√n/log n) 之间的分离。这意味着量子通信可在信息论层面达到经典只有在计算假设下才可获得的 O(1) 精度。核心技术构造包括一个受保护的相干往返（guarded coherent round trip）与一个等 Gram 刚性（equal-Gram rigidity）原理，用于阻止诚实参与方保留与输入相关的补充信息。作者还把该模型与更弱的“指定信道隐私”（该模型已存在精确的经典实现）以及“完全抗保留安全性”（该模型下仍可行测量后中止攻击）区分开来，从而论证：保持非正交量子消息本身构成一种可用于隐私保护的资源。

本论文研究量子密码学在随机预言机模型（ROM）下的时间-空间下界，属于可证明安全与量子复杂性交叉的理论工作。作者考虑如下设定：敌手在预处理阶段可获取 S 个量子比特的非均匀建议（advice），随后在随机预言机上进行 T 次查询，目标是从 n 量子比特的二相态 |ψ_k⟩ ∝ Σ_x R(k,x)|x⟩ 中恢复随机密钥 k（N = 2^n）。论文证明该敌手成功概率的上界为 O((T² + √(ST))/N)。作为对比，后量子单向函数目前已知的最好上界是 O((T² + ST)/N)，且当 S = N 时存在平凡攻击。这一差距揭示了量子密码相对经典密码的新优势：仅需 n 个量子比特的通信量，即可抵御空间高达 N² 的预处理攻击，而经典情形下只能抵御空间 N 的攻击。方法上，作者把最优预处理攻击刻画为某个随机矩阵的算子范数，再用迹矩方法（trace-moment method）对随机预言机取期望并加以界定；这些迹矩可以借助 Zhandry（Crypto 2019）提出的“压缩预言机”（compressed oracles）得到自然解释，从而把证明大幅简化。作者指出，该框架可视为对 Liu（Eurocrypt 2023）关于攻破后量子密码的时间-空间权衡证明方法的简化与推广。论文还给出三项衍生结果：(1) 收紧 Liu 对量子随机预言机模型（QROM）中后量子伪随机生成器（PRG）的分析，将区分优势界改进为 O(T²/N + √(ST/N))；(2) 在酉合成（unitary synthesis）问题上，把 Lombardi-Ma-Wright（STOC 2024）的单查询下界扩展到更强敌手：该敌手可以在一次任意函数查询之前或之后，进行多项式多次自适应的随机预言机查询，并同样用压缩预言机重新解释原始 LMW24 结论；(3) 证明随机二相态对空间为 S 的区分器具有紧的伪随机性上界 O(√S/N)。整体上，论文为 QROM 下的时间-空间权衡提供了更紧、更统一的证明工具，适合密码学理论、后量子迁移安全论证方向的研究者阅读。

该论文研究量子过程中的伪随机性，试图推进 Gowers（1996）关于「反复组合局部随机可逆操作能否产生与真正随机排列不可区分的全局排列」这一长期猜想。作者考察该问题的酉量子类比，并给出两个否定性结果。第一个结果指出：以酉设计（unitary design）形式出现的统计矩匹配，一般并不能推出伪随机性，即使对最简单的量子过程也是如此。对任意固定 t，作者构造了一个可高效采样的单量子比特与双量子比特门分布族，在 T = O_t(n^2 log^2 n) 个独立步骤之后，所得到的 n 量子比特系综是带可忽略误差 exp(-Ω(log^2 n)) 的近似酉 t-设计，然而存在高效量子算法仅用 O_t(log^2 n) 次查询即可将其与真正随机区分开。这直接反驳了 Hoory–Magen–Myers–Rackoff 猜想的酉类比。第二个结果在多子集？——更准确地说，是在多项式有界矩的层次上给出酉设计与伪随机酉之间更强的分离，但该反例需要高度结构化的系综，与前面基于简单局部随机游走的构造形成对比。这意味着用酉设计来刻画黑洞物理中的信息扰乱需要谨慎：即便是最大程度扰乱的系统，也可能保留对高效实验可及的结构。基于这些发现，作者进一步提出了关于伪随机性如何在简单量子过程（如随机量子电路）中合理涌现的新猜想。

随机 Clifford 算子在量子计算中用途极广：随机基准测试（randomized benchmarking）、经典影子（classical shadows）、量子认证等协议都依赖对 n 量子比特 Clifford 群上的均匀随机采样。但 Clifford 群的规模极大，均匀随机采样与实现通常需要接近二次方（近 O(n^2)）的复杂度，成为大规模协议的性能瓶颈。本文提出一种密码学思路绕开该瓶颈：构造「陷门 Clifford 算子分布」，其样本在计算上不可区分于均匀随机 Clifford，但持有陷门者可以显著更快地实现该算子。作者在一个学习带噪声奇偶校验（LPN）假设的变体下，给出了可在近线性时间内完成采样与实现的陷门 Clifford 分布；该构造允许对 Pauli 标签进行快速 tableau 作用以便经典模拟，并可优化为多项式对数深度（polylog 深度）的量子电路实现。作为副产品，作者构造了有限域上的陷门矩阵，使其对矩阵本身及其逆矩阵的乘法都高效可行，从而解决了 Vaikuntanathan 与 Zamir（SODA'26）遗留的公开问题。基于这些构造，作者获得了更快的、以随机 Clifford 为基础的协议。论文还探讨了其在矩阵与 Clifford 问题的最坏情况到平均情况归约中的应用，覆盖迭代矩阵乘法与 Clifford 电路综合：作者证明「批处理 Clifford 电路」是困难的——把同一个 Clifford 应用到多个寄存器上的综合问题，至少与最坏情况矩阵乘法一样难，即使综合只要求在随机 Clifford 中有一小部分常数比例成功；该硬度结果还可推广到用通用量子电路做近似实现的情形。整体而言，这是一项理论密码学与量子计算交叉的工作，核心突破在于用陷门化伪随机性替代真正的均匀随机性，从而在保证（计算意义下）不可区分性的同时把开销降到近线性，并顺带给出新的硬度下界。

该论文研究量子密钥分发（QKD）链路在非平稳信道条件下的安全性缺口。传统 QKD 安全分析基于「信道平稳」假设，而实际设备在两次校准之间会发生漂移（device drift），信道参数随时间变化。作者提出并量化了一个此前未被回答的问题：一个无法改变信道本身噪声的窃听者，能否通过跟随信道漂移而获得额外优势？为回答该问题，作者将自适应窃听建模为受约束的马尔可夫决策过程（CMDP）：窃听者在每一轮选择一个攻击电路，噪声水平服从 Ornstein–Uhlenbeck 过程，而中止条件被设定为每个轮次块上的探测预算。作者给出了自适应攻击收益的上下界——下界为最优固定电路的收益，上界由动态规划求得，从而把「自适应到底值多少」变成一个可计算的量。方法上的核心创新在于攻击动作本身是被学习出来的：Decker 等人此前是在固定门模板上用固定信道训练参数化电路，而本文同时搜索门结构与旋转角度，使得生成的电路足够紧凑，可构成一个离散动作集合，从而把该构造推广到没有已知模板的噪声模型，包括振幅阻尼信道。实验方面：在双边去极化噪声下的设备无关 E91 协议中，强化学习窃听者把 Holevo 信息量从最优固定电路的 0.135 提升到零探测条件下的 0.348，达到理论上界的 98%；在漂移比特翻转信道下的 BB84 中，其保真度比保守的「噪声索引」规则高出 0.024，达到上界的 99%。此外，在平稳噪声下，攻方由基选择非对称性获得的收益，在「平均」误码率约束与「逐基」误码率约束之间会改变符号。搜索从随机门序列出发，能够重新发现解析形式的克隆机与集体攻击密钥率，并从上方逼近 Winick–Lütkenhaus–Coles 目标函数的下界。

该论文聚焦云化量子计算平台中的运行时故障注入（fault injection）风险。随着量子硬件规模扩大与访问门槛降低，攻击者可在云端量子计算流程中注入运行时故障，从而破坏电路保真度，形成可靠性与安全性双重挑战。作者指出，现有工作存在两点不足：一是无法在门级（gate-level）粒度上精确定位脆弱点，二是难以适应运行时环境变化，导致防御者难以及时、有针对性地施加保护。为此，论文将"门级故障分析"重新形式化为一个"学习引导的优先级排序问题"：在保真度评估预算受限（restricted fidelity budgets）的前提下，希望用尽可能少的检查次数，找出对电路保真度影响最大的门-故障对（gate-fault pair）。其核心方法（QUFIG）构建在"电路有向无环图（circuit-DAG）"之上的图神经网络骨干，为电路中每一个门针对每一类注入故障预测"脆弱性分数"，该分数的定义是该门-故障对施加后对电路保真度造成的实际影响大小；随后依据预测分数对所有门-故障对进行排序，使防御者优先检查与加固排名靠前的候选。实验在 QASMbench 与 HamLib MaxCut 两个基准上进行，结果表明 QUFIG 相比随机选择与基于电路深度的启发式策略，能以更少的检查次数恢复出高影响的门-故障对：在保持有效故障识别能力的同时，将需要检查的门数量减少约 2.9%–19.8%。其价值在于把有限的验证/仿真预算导向最可能致命的门，帮助量子电路设计者更高效地发现脆弱点并实施针对性防御，为云量子平台的运行时安全评估提供了一种可落地的自动化优先级排序思路。

该论文研究的是如何在「量子设备不可信」的前提下，仅让诚实参与方使用经典计算，就实现具有设备无关性（device-independent, DI）的茫然传输（oblivious transfer, OT）与比特承诺。作者给出的构造只假设存在后量子单向函数，属于 MiniQCrypt 框架：诚实方不拥有可信量子计算机，只是经典地操作可能由对手提供的量子设备，而这些设备之间可以共享任意纠缠，并且其行为不必是独立同分布（non-IID），也不受限于逐坐标测量。安全定义采用基于模拟（simulation-based）的框架，针对量子多项式时间敌手，并可在顺序组合下保持安全且模拟器高效。论文的核心技术特点是「一套协议骨架同时服务 OT 与比特承诺」，并且支持两种工作体制：第一种假设两个实验室相互隔离、诚实接收方设备仅做坐标局域测量，可容忍常数比例的诚实设备故障率；第二种允许实验室之间存在多对数级别（polylog）的适应性泄漏，并允许任意联合测量，此时可容忍倒数多对数级别（inverse-polylog）的故障率。为保证安全性，每一次基本的 DI 调用都使用一批全新的、相互隔离的多对数规模设备坐标，最终编译出的 OT 协议中设备总使用量为多项式级别。承诺方案对双方都有高效模拟器，并可导出带中止的 DI 抛硬币协议。由于 OT 对于安全计算是完备的，该构造进一步给出：对固定参与方数量下任意高效可计算的经典功能，都存在带中止的 DI 协议，且能抵抗任意真子集的静态腐化。在证明技巧上，承诺的提取器通过经典模糊化（equivocation）改变一个公开奇偶关系，而不改动设备执行过程，因而泄漏量不变；作者借助「承诺—证明」功能、不相交审计与仿射一致性检验，把被认证的关联性连接到理想 OT。发送方安全性则依赖作者为魔方游戏（Magic Square game）推导的选择器感知并行重复界，该界源自 Kundu 与 Tan 的两轮阈值定理。整体而言，这是一项量子密码学理论工作，把 DI 安全从强隔离假设推广到可容忍泄漏的实用化方向。

本文研究的是设备无关会议密钥协商（Device-Independent Conference Key Agreement, DI-CKA）：一组（N 方）参与者在完全不信任其量子设备的前提下，仍需协商出一把共享密钥，其安全性由量子非局域性（non-locality）而非设备可信性来保证。这类协议的安全性分析与标准的 Bell 不等式违背直接挂钩，因此具有很高的理论价值，但也长期受制于可用的非局域博弈种类有限。作者指出，既有 DI-CKA 协议几乎都是围绕单一 Bell 不等式构造的，最典型的是多方 CHSH 博弈的变体；而在设备无关量子密钥分发（DI-QKD）领域，研究者早已使用了远为丰富的非局域博弈工具箱。长期以来不清楚的是：如何把 DI-QKD 中丰富的博弈构造方式迁移到多方会议场景，从而实现更高的密钥率或更广的协议族。 针对这一空白，作者提出了一类新的博弈构造，称为 Parity-G 博弈（Parity-G games）。其核心思想是：对任意一个两方博弈 G，只要 G 存在一种最优策略使得某一方测量 Pauli 可观测量，就可以把 G 扩展成任意 N 方的博弈。关键的技术性质有两个：一是该扩展同时保持原两方博弈 G 的量子值与经典值不变；二是扩展后 N 方协议的安全性可以仅通过分析原来的两方博弈来证明，这极大地简化了多方场景下的安全证明负担。作为一致性检验，该框架把 Ribeiro、Murta 与 Wehner（Phys. Rev. A, 2018）提出的 Parity-CHSH 博弈作为特例重新导出。 进一步，作者把该框架应用于 Mermin-Peres 魔方博弈（Magic Square Game），得到一个新的 N 方伪心灵感应（pseudo-telepathy）博弈，命名为 Parity Magic Square Game。其显著特点是理想的量子设备可以在每一轮都获胜，即经典设备无法做到而量子设备完美获胜。基于该博弈，作者构造了首个基于伪心灵感应博弈的 DI-CKA 协议，并证明该协议对相干攻击（coherent attacks）是安全的。性能方面，该协议每一轮最多可产生两个密钥比特，并且在低噪声条件下，其密钥率超过基于 Parity-CHSH 博弈的 DI-CKA 协议。 总体而言，这项工作把 DI-QKD 中成熟的非局域博弈设计方法系统性地推广到了多方会议密钥协商场景，提供了一个可复用的构造与安全归约框架，并给出了具体的新协议实例与密钥率优势。适合从事量子密码学、量子信息理论、设备无关安全协议设计的研究者阅读；对从事长期密码迁移规划、量子安全通信标准化评估的工程与安全团队也有间接参考价值。

该论文研究量子场景下消息认证码（MAC）的安全性定义之间的关系。盲不可伪造性（blind-unforgeability）和加一不可伪造性（plus-one unforgeability）是两种针对量子敌手的不可伪造性概念。此前已知加一不可伪造性并不蕴含盲不可伪造性，但盲不可伪造性是否蕴含加一不可伪造性一直是一个开放问题。本文证明了量子盲不可伪造性确实蕴含量子加一不可伪造性，从而确立了在量子设置下盲不可伪造性严格强于加一不可伪造性。证明的核心是一种新的“平滑”（smoothing）技术，该技术以黑盒方式相干地重新缩放量子查询算法的查询历史。利用该技术，作者能够将任何成功的加一攻击者转化为一个盲不可伪造性攻击者，且仅造成逆多项式级别的损失。这一证明代表了概念上的转变：早期尝试仅从攻击者的查询历史中提取有用信息，而作者证明这在一般情况下必然失败；相反，他们首先相干地重塑查询历史之间的干涉模式。该结果澄清了量子不可伪造性概念之间的层次关系，为后续量子安全密码方案的设计与分析提供了理论基础。

本文研究量子安全的分组密码构造。伪随机置换（PRP）是理论密码学与应用密码学的基石，而能够抵抗量子查询攻击的PRP在构造伪随机酉算子、分离SZK与BQP等方向中日益重要。经典的Even-Mansour框架通过将公开置换与轮密钥异或交替组合来构造PRP，其中单轮构造在理想置换模型（IPM）下已具备经典安全性，增加轮数可提升具体安全性。然而在量子查询场景下，该框架的安全性尚不明确：基于Simon算法的简单量子攻击可以攻破单轮密码；对于两轮或更多轮，此前仅知道能够抵抗非适应性敌手（即敌手必须预先准备好所有查询）。本文证明了两轮Even-Mansour密码在IPM下具有信息论安全性，能够抵抗对全部可用预言机进行多项式次自适应正向和逆向量子查询的敌手。证明使用了压缩置换预言机和一种特殊构造的等距映射，将理想实验与真实实验关联起来。作者还证明了该构造在某种意义下是最小的：任何通过单次调用公开置换构造的密码在量子场景下本质上都不安全。因此，两轮Even-Mansour是最简单的量子安全分组密码。这项工作填补了量子查询模型下Even-Mansour框架安全性分析的关键空白，为设计量子安全的对称密钥原语提供了理论基础。

该论文研究 F_3^n 上的向量子集和问题：给定 m 个取自 F_3^n 的随机向量，要求找出一个非空子集使其向量和为零；m 越小，问题越难。该问题与后量子密码（尤其是基于 LWE 的构造）以及组合优化密切相关，也是量子优势研究中的经典试验场。此前 Chen、Liu、Zhandry（EUROCRYPT'22）提出高效量子算法，在 m≈n²/2 时可多项式时间求解，而朴素经典算法在该参数区间需要指数时间，因此被视为指数级量子加速的候选。随后 Kothari、O'Donnell、Wu（STOC 2026）给出高效经典算法，仅需 m≈n²/3 个向量即可求解，从而在这一参数区间内抹消了量子优势的希望。本文沿用 CLZ 的框架，提出一种所需输入向量远少的量子算法，重新点燃指数级量子加速的可能性：对任意固定 ε>0，其量子算法在仅 m=ε·n² 个向量时即可多项式时间求解 F_3-子集和。作者进一步建立完整的“样本量—运行时间”权衡曲线，在指数时间与多项式时间之间连续插值，而不再只是单点结果。核心技术成分是一个针对二进制误差 LWE（Binary-Error LWE）的确定性经典算法，具有独立的密码学意义：作者严格证明了此前仅由代数启发式所预测的样本—时间权衡关系，为该类问题的算法能力提供了严谨刻画。此外，对于更大有限域上的向量子集和问题，本文也显著改进了 KOW 的经典算法。总体而言，论文同时推进了量子算法的上界研究与格密码分析两条主线，属于理论层面的重要进展，讨论的是渐近复杂度和参数权衡，并不涉及对现实密码系统的实用攻击。

该论文研究量子密码学中伪随机态（PRS）构造的可实现性问题，属于量子计算复杂性理论中的黑盒分离（oracle separation）研究。已知结论表明，存在从量子安全单向函数（quantum-secure OWF）构造 PRS 生成器的黑盒构造方案，因此直觉上"存在量子安全 OWF"应当蕴含"存在 PRS"。本文作者 Minki Hhan、Changhun Oh、Vaughn Sohn 构造了一类量子 oracle，相对于该 oracle 同时满足两个条件：量子安全单向函数存在，但输出长度超过对数量级（superlogarithmic）的伪随机态（PRS）不存在。这表面上与已知的黑盒构造矛盾，作者指出关键在于对 oracle 的访问模型：他们的分离使用的是"经典可访问"（classical-accessible）的随机 oracle，即即便是量子算法也只能以经典方式查询该 oracle，无法进行量子叠加式（相干）查询。作者进一步证明，这一 PRS 的不可能性结论实际上适用于替换随机 oracle 的任意经典可访问经典 oracle，而保持 oracle 的另一组成部分不变，从而说明构造 PRS 必须依赖相干访问（coherent access）能力。此外，作者证明相对于同一组 oracle，对数量级输出长度的伪随机函数类态（PRFS）是存在的，由此给出"经典可访问的对数长度 PRFS"与"超对数长度 PRS"之间的 oracle 分离。综合这些结果，论文表明：任何完全黑盒的、把 PRS 输出长度从对数量级扩展到超对数长度的构造，都必须对底层的短 PRS 使用相干访问。该工作厘清了量子密码原语黑盒构造中访问模型（经典 vs 相干）这一此前被忽视的关键维度，对理解 PRS/PRFS 与 OWF 之间的相对关系、以及量子密码安全性归约的边界具有理论意义。

该论文研究如何在标准模型下用密码学手段让经典验证者确认量子设备确实展现了量子优势，并对一般的 BQP 计算做经典验证。作者以量子不可区分混淆（qiO）为核心工具构造了三类协议。第一，在假设 qiO 存在、且 BQP≠BPP 的一个略强变体成立的前提下，给出一个两消息的量子优势协议，验证高效且可公开验证；这被视为对 Aaronson 与 Zhang 基于 peaked random circuit sampling 的启发式量子优势方案（arXiv:2404.14493）提供了严格的密码学基础。第二，作者构造两个经典验证任意 BQP 计算的协议：第一个仅假设 qiO 存在，属私有可验证，是（量子）iO 少见的、不需要额外计算硬度假设的非平凡密码学应用；第二个额外假设后量子单向函数，从而实现公开可验证，据作者所知这是标准模型下基于计算假设的首个可公开验证的 BQP 计算经典验证协议。第三，技术层面证明上述结论在 qiO 仅对无 ancilla 的酉电路成立时依然成立，并给出针对该类电路混淆的最坏到平均情况归约，把 Canetti、Chamon、Mucciolo 与 Ruckenstein（TCC 2024）的 local-mixing 框架推广到对应的量子假设。论文属量子密码学与量子复杂性交叉的理论工作，适合研究可验证量子计算、后量子密码与量子优势实验的读者。

该论文研究量子秘密共享（QSS）在「多份输入副本」设定下的可行性与不可能性边界。经典秘密共享中，任意访问结构都可行，阈值结构更有高效协议；但进入量子设定后，不可克隆定理（no-cloning）使大量访问结构变得不可能，而且对阈值结构而言，不可克隆恰好刻画了可行性：当且仅当阈值 t > n/2 时 QSS 可行。作者提出一种 QSS 变体：允许提供两份或多份输入量子态的相同副本，但只要求输出恢复其中一份副本。这一松弛绕开了单副本下最直接的不可克隆障碍，不过 k 副本的自然推广仍带来较弱障碍——由不可克隆可推出当 t ≤ n/(k+1) 时 QSS 不可能。一个自然的猜想是：不可克隆仍精确刻画多副本情形，但作者证明该猜想不成立。正面结果：对阈值结构，当 t > (n-k+1)/2 时给出 QSS 构造，说明多副本能略微突破单副本障碍。负面结果：提出一种新的「团路径障碍」（Clique Path obstruction），适用于任意访问结构；对阈值结构，它证明当 t ≤ (n-1)/k 时 QSS 不可能。k=2 时上下界完全吻合。两项结果都利用了访问结构所导出图的 k-可着色性这一联系。k≥3 的间隙仍未闭合，作者将其列为未来方向。由于秘密共享与纠错码密切相关，上述结论也意味着擦除信道上量子纠错在同类多副本设定中存在类似障碍。

本文研究量子密码学中一次性程序（one-time program, OTP）范式的推广问题。量子一次性程序（QOTP，由 Broadbent、Gutoski 与 Stebila 在 CRYPTO 2013 提出）能把某一功能编码进一个量子令牌，持有者只能在单个选定输入上求值一次，求值后令牌即失效、不可再次使用。该原语能力很强，但本质上是无状态的，且其设定要求针对电路的每一次求值都重新签发并分发一个量子令牌，部署代价高、扩展性差。由此引出核心问题：能否把一次性计算范式扩展到更丰富、带状态的受控访问形式，且这种扩展是否能带来超出标准 OTP 的固有优势？ 为此，作者提出查询受限 RAM 程序（query-limited RAM programs, QLP），它是 QOTP 在随机存取机（RAM）模型上的推广，支持在有界或由策略驱动的访问次数下执行结构化的、有状态的计算。QLP 的关键安全性质是：允许受控的多次求值序列，同时防止敌手对计算状态进行分叉（forking）或回滚（rollback）。作者指出，这种状态化能力带来了无状态一次性程序无法实现的新应用，包括：规模仅取决于代码长度（而非运行时间）的图灵机量子令牌、可转让的 k 次或预算受限程序，以及在软件即服务（SaaS）等场景下低通信开销的计算委托机制。 在构造层面，作者引入「一次性程序」（one-shot programs）这一中间原语，将一次性签名（one-shot signatures，Amos、Georgiou、Kiayias 与 Zhandry，STOC 2020）与「单次有效查询」范式（single effective query paradigm，Gupte、Liu、Raizes、Roberts 与 Vaikuntanathan，STOC 2025）统一起来。作者证明：一次性程序可以通用地（generically）蕴含查询受限程序，说明一次性签名更强的不可克隆性保证能够转化为更强的功能。论文还通过通用构造厘清了签名—令牌类原语与量子一次性程序之间的关系，本质上证明了「一次性签名程序可蕴含一次性通用计算」，并借此界定了若干原语之间的蕴含结构。

本文针对二面体陪集问题（DCP, Dihedral Coset Problem）建立了一条“不可行性”（no-go）定理，属于量子算法与后量子密码学的交叉理论研究。DCP 是 Regev 于 2004 年提出并用于将格上学习带误差问题（LWE）归约到量子求解框架的核心问题之一，其若被高效求解，将对基于格的密码体制构成威胁，因此围绕 DCP 的量子算法设计长期受到关注。作者聚焦于 Regev 提出的“傅里叶采样 + 子集和测量”这一类模板：算法先构造子集和态、测量其低 n-1 位，然后利用剩余的“傅里叶标签”（Fourier labels）继续提取信息。本文证明：只要算法在子集和测量之后，从每个傅里叶标签中丢弃任意 ω(log n) 位信息，那么该算法必然无法成功求解 DCP。换言之，任何沿用该模板的算法都必须高强度、近乎完整地保留并使用傅里叶标签，否则注定失败。这一结论既给出了模板内部的硬性设计约束，也为后续算法设计者提供了明确的“有效方向”指南。作为主要应用，作者分析了 Simon 近期提出的算法（IACR ePrint:2026/1591，2026 年 8 月 11 日）：他们证明该算法在子集和测量之后，可以用“最高有效三分之一”的傅里叶标签以指数级小误差实现，因此落入上述通用 no-go 定理的适用范围，从而不能求解 DCP。为便于可验证性，作者还公开发布了用 Lean 4 形式化验证相关结论的代码。整篇工作的方法论特征在于：不是构造更快的攻击算法，而是用信息损失的角度划定一类算法的能力上界，并用机器可检验的形式化方法增强结论的可信度。适合量子算法、格密码与后量子迁移方向的研究者与评估人员阅读。

该论文研究的是量子优势（quantum advantage）理论中的一个核心开放问题：是否存在一类量子优势协议，其资源需求与随机电路采样（random circuit sampling, RCS）相当，同时又能仅凭量子计算输出的经典数据被经典验证者验证？作者指出，RCS 虽然资源需求低、实验上已可演示，但其输出结果在经典侧难以高效验证，因为验证者要判断采样是否来自目标分布，通常需要完成与经典对手同样困难的采样任务。为此，作者提出「模拟秘密（simulation secret）」这一新范式：验证者掌握一个只有自己知道的秘密，借助该秘密可以比经典对手更快地完成交叉熵测试（cross-entropy test），从而在经典侧高效判别量子设备是否真的完成了采样任务；而不知道秘密的经典对手即使能执行算法，也必须付出更高的计算代价才能通过同一测试。论文的具体实现基于 IQP 电路，其对应多项式为三次多项式，并带有「植入的独立空间（planted independent spaces）」。这些独立空间是多项式在一般线性群作用下的轨道中最大的独立集，并能导出对应量子态的低秩 stabilizer 分解，从而为验证者提供可高效计算的结构。作者提出两个猜想支撑安全性：第一，足够大的独立空间对计算受限的对手是「不可见」的，因此对手无法利用该结构通过协议；第二，对于均匀随机的多项式，产生能通过交叉熵测试的样本具有特定的细粒度复杂性下界。在这两个猜想成立的前提下，验证时间与经典对手通过协议所需时间之间形成多项式级别的差距，且二者都是指数级的。该方案还具有生成可经典认证的随机性的潜力，因为输出分布具有高最小熵。作者估计该植入多项式方案可在约 100 个逻辑量子比特、逻辑错误率约 10^-6 的条件下实现。

该论文研究后量子时代两类高效密码协议编译器的安全性问题。EKE（Encrypted Key Exchange）由 Bellovin 与 Merritt 于 IEEE S&P 1992 提出，Masny-Rindal OT 由 Masny 与 Rindal 于 ACM CCS 2019 提出，二者都能仅依赖理想化对称密钥原语，将任意 KEM 编译为高级密码协议，分别是口令认证密钥交换（PAKE）和茫然传输（OT）。这两类编译器因三项优势成为实用化 PAKE/OT 的主要候选：(1) 构造简单；(2) 即插即用，可自由选择底层 KEM；(3) 在经典敌手模型下已有 UC 安全证明。正是第 (2) 点，使其在后量子 KEM 标准化进程推进后，被视为构造高效后量子 PAKE/OT 的理想方案。 论文因此提出核心问题：这些编译器在经典模型下的 UC 安全性是否可迁移到量子敌手模型？作者给出否定回答。他们证明，一大类 (O)EKE 协议以及 Masny-Rindal OT，即使实例化于后量子 KEM，也无法在量子多项式时间敌手面前保持 UC 安全。为确立 UC 不安全，作者设计了一种对抗策略，可证明地阻止模拟器从协议交互中提取其输入——对 PAKE 而言是口令，对 OT 而言是接收方的选择比特。作为负面结果的补充，论文进一步证明两类编译器仍能达到某种基于游戏（game-based）的安全定义。此外，作者在论证过程中建立了一个新的“优势紧致”（advantage-tight）的 one-way to hiding 引理，该引理可能具有独立价值。整体而言，这是一项理论密码学工作，提醒社区不可将经典 UC 证明直接外推至后量子场景。

非可延展编码（non-malleable codes）用于在篡改发生后保证消息要么完整、要么完全不可预测，是抗篡改存储与密码协议的重要构件。已有研究多关注经典分隔状态模型，而量子攻击者若在两个互不通信的本地操作间预共享纠缠，安全性刻画更困难。本文构造了面向经典消息的高效信息论非可延展编码，可抵御两个不通信本地量子篡改操作，且允许攻击者拥有任意预共享纠缠。对于任意足够小的固定 ξ>0 和足够大的第一份额长度 n，编码率达到至少 1/5−ξ，具有完美正确性，错误概率为 2^{−n^{Ω(1)}}；安全性对每个消息成立，并且每种攻击都存在单一且与消息无关的模拟器。这解决了纠缠双分隔状态模型下最坏情况经典消息的常数速率问题。技术上，作者沿用 Batra、Boddu 与 Jain 基于置换的双分隔构造（该构造对均匀随机消息达到趋近 1/5 的速率），但把置换的均匀消息输入替换为“指定消息+新鲜均匀填充”。核心贡献是针对该修改给出最坏情况安全性归约，从而把均匀消息的结果提升到任意经典消息。该结果属于量子密码与信息论安全交叉方向，适合理论密码学、量子安全与抗篡改编码研究者阅读。

本文研究带简洁证明者（laconic prover）的两消息量子交互证明系统，即证明者单次回复长度被严格限制为 ℓ 比特时的可验证问题类。经典情形由 Goldreich、Vadhan 与 Wigderson（CC 2002）引入，刻画了证明者通信量为对数级的多项式时间可验证问题；量子情形中，Watrous（FOCS 2002）已证明即便证明者只回复一个比特，该类也包含量子统计零知识 QSZK，而 Beigi、Shor 与 Watrous（ToC 2011）指出，一旦把验证者的问题限制为经典公开硬币，对应类便坍缩到 BQP。本文形式化定义类 QIP_{ℓ-bit}(2)，并给出三项结果：其一，用多状态可区分性（Multi-State Distinguishability）对该类作完全刻画，由此证明量子态可区分性 QSD 是 QIP_bit-完全问题；又因 QSD 为 QSZK-难，说明 ℓ≥2 时 QIP_{ℓ-bit}(2) 处于“略高于” QSZK 的复杂度位置。其二，给出坍缩到 QSZK 的“容易区间”：当 a(n)−b(n) ≥ 1/O(log n) 时，QSD[a,b]（从而 QIP_bit[a,b]）落入 QSZK；并通过把 QIP_{ℓ-bit}[2,c,s] 的答案压缩到 QIP_bit，得到另一条件 2c > (1+2^{ℓ/2})s。其改进的极化（polarization）技术同时适用于 SD 与 SZK，解决了 Sahai 与 Vadhan（JACM 2003）遗留的公开问题。其三，证明量子公开硬币同样使交互失去作用：常数间隙下 qc-QAM[O(√log n)] ⊆ BQP，其中 qc-QAM[ℓ] 是 QIP_{ℓ-bit}(2) 的子类，验证者的问题恰为 EPR 对的一半。该工作属量子计算复杂性理论研究，适合量子密码、零知识证明与复杂性理论方向的研究者阅读。

位置验证（Position Verification，PV）由 Chandran 等人于 2014 年在 SIAM Journal on Computing 提出：验证方通过交互式协议检验证明方（prover）所声称的空间位置。经典条件下位置验证被证明是不可能的；而量子位置验证（QPV）虽然更强，但已有结论表明：只要对手预先共享的纠缠量达到指数级规模，总能构造出 LOCC（本地操作加经典通信）攻击，从而突破安全性，这被称为“有界纠缠壁垒”。本文的核心贡献是证明这一壁垒并非不可逾越。作者在理想化的连续时间模型（时间由实值参数刻画，挑战消息的发送时刻从一个实数区间上均匀采样）下，构造了一个基于 BB84 的 QPV 协议，该协议对任意有限规模的 LOCC 对手联盟保持安全，哪怕对手拥有任意有限（可以是指数级）的量子存储与纠缠。作者进一步说明该构造也可在离散时间模型下实例化。最关键的结论是：尽管既有不可能性结果仍然成立，他们仍能得到一个信息论安全的 QPV 协议，其中诚实方的总资源（通信与存储）可以显著小于对手的资源上界，并且能够实现诚实方与对手资源之间任意期望的多项式级差距——而此前文献中所有协议都要求诚实方资源至少与对手纠缠量相当。论文还指出，这一资源差距取决于时间可被测量的精度：随着更精确的时钟出现，对手所需资源上界持续增大，而诚实方资源基本不变，作者将这一范式命名为“I sleep, you work”（我睡觉，你干活）。该工作属于量子密码学与理论安全方向，适合从事量子安全协议、时间同步基础设施与未来密码迁移研究的读者阅读。

该论文研究的是「量子计算的经典验证」这一核心问题：如何让一个只能进行经典计算的验证者，去核实一台不受信任的量子证明者是否正确地执行了量子电路。作者 Holler 与 Natarajan 基于「计算自测试」(computational self-testing) 框架——即经典验证者能够对单个、计算能力受限的证明者的量子寄存器施加控制——构造出首个在电路模型下总资源需求为准线性的 BQP 论证系统 (argument system)。其安全基础是 LWE (Learning With Errors) 假设，总资源开销为 O(poly(λ, log g)·g)，其中 g 是所委托电路的门数，λ 是 LWE 安全参数；这意味着验证开销对电路规模近似线性、对安全参数为多项式级，是该方向上首次达到准线性总资源。技术上，作者构造了一个新的计算自测试，用于对证明者的量子态进行认证，并借此将 Broadbent (ToC 2018) 的高效验证协议「去量子化」，即将原本需要量子验证者的部分转化为纯经典可执行的验证。该自测试能够以可验证且随机的方式，远程制备单量子比特 Clifford 可观测量 σ_X、σ_Y、σ_Z、(σ_Y−σ_X)/√2 与 (σ_Y+σ_X)/√2 的张量积态，并具有常数鲁棒性——验证误差与所制备量子比特的数量无关，这是实现准线性资源的关键。方法论上，多证明者场景下的类似结果此前由 Coladangelo 等人 (ToC 2024) 提出；本文利用 Kalai 等人 (STOC 2023) 提出的编译器（可将任意非局域博弈 nonlocal game 转化为单证明者论证系统），将其应用于经过修改的自测试，从而在单证明者设置下复现了该结果。论文属于量子密码学与复杂性理论交叉方向。

简洁论证（succinct arguments）是密码学中的基础原语，其目标是以极小的通信量验证计算断言。在经典设定下，针对 NP 的简洁论证可以仅从非结构化困难性（例如哈希函数）出发构造：通过 commit-and-open 范式，把 NP 的概率可检查证明（PCP）或交互式预言机证明（IOP）编译为论证系统。相比之下，已知的针对 QMA 的简洁论证要么依赖某种『结构化』密码原语，要么依赖尚未证明的量子 PCP 猜想，因此其假设基础明显更重。本文的贡献是构造出第一个在量子随机预言机模型（QROM）下的 QMA 简洁论证，且不依赖任何额外的密码学假设或未证明猜想。由此得到仅从非结构化困难性出发的 QMA 简洁论证，说明理想哈希函数不仅足以支撑 NP 的简洁论证，也足以支撑 QMA 的简洁论证。其核心技术是一个效率保持的编译变换：把最近提出的量子交互式预言机证明（QIOP，即量子 PCP 的交互式推广）转换为针对同一语言的量子论证，所用范式是一种自然的量子 commit-and-open。该变换适用于任何满足 public-query soundness 的 QIOP——作者形式化了这一概念，用以刻画 commit-and-open 范式的自然要求，并指出已有针对 QMA 的 QIOP 满足该条件。作为该变换的关键组件，作者还在 QROM 中形式化并构造了支持局部打开的、可提取的量子态向量承诺，这一组件本身可能具有独立价值。整体而言，论文把 QMA 简洁论证的假设门槛降到了与经典 NP 情形相同的非结构化困难性层面，属于量子密码学与可验证计算交叉方向的理论进展。

本论文首次系统研究素域上「未经修改」的 Shamir 秘密共享方案在量子泄漏模型下的安全性（即量子泄漏韧性）。经典文献中一个被广泛研究的泄漏模型是：每一方泄露其持有份额的一个本地比特（single-bit local leakage）。作者把该模型量子化：对每一方，本地泄漏信道以该方的份额为输入，输出一个「泄漏量子比特」（leaked qubit），允许泄漏过程中出现量子叠加与纠缠效应。 论文的主要正面结果分层次给出。第一，在泄漏设备之间、以及与敌手之间都没有预共享纠缠的情况下，作者证明只要阈值率 t/n=τ 超过 τ*≈0.73339 并留出一个固定正裕度，敌手区分任意两个秘密的优势被压到 2^{-Ω(n)}，即随份额数量 n 指数衰减。第二，结果被推广到更一般的泄漏结构：设备可被划分为互不相交的纠缠块，每块规模有固定上界，块与块之间、块与敌手之间均无纠缠，每块最多发出固定数量的量子比特；此时只要阈值率足够高（充分接近 1），安全性依然成立。第三，作者进一步允许一部分被指定的设备与敌手共享纠缠，并证明即使有线性数量（αn，α 为足够小的正常数）的设备彼此之间以及与敌手共享纠缠，在阈值率足够高时方案仍保持安全。 作为互补的负面结果，论文给出了尖锐的下界：一旦允许泄漏设备之间存在任意大的纠缠，连经典的单个比特泄漏都会使 Shamir 方案不再安全。具体地，若恰好 t 个泄漏设备共享一个 GHZ 态，且完全不需要与敌手纠缠，仅每个参与设备输出一个经典比特，这些比特的联合奇偶性就能以常数优势区分任意选定的一对秘密，从而破坏保密性。 综合正反两方面结果可得结论：对于 τ* 以上的固定阈值率，能与彼此及敌手任意共享纠缠而仍不破坏安全的设备数量最多只能与 n 成线性关系（仅差常数因子）；而最优的「可支持比例」（optimal support fraction）究竟落在何处，仍是公开问题。该工作把经典泄漏韧性的阈值现象拓展到量子设置，并为阈值密码学、门限签名与分布式密钥管理在量子敌手模型下的参数选择提供了理论边界。

该论文研究“量子火”（quantum fire）这一新型量子密码原语：它是一类可被高效功能性克隆、却无法通过单向经典通信传输的量子态。此前所有可证明不可电报（untelegraphability）的量子火构造都依赖于随机预言机（oracle），而本文首次在标准模型下基于 one-shot signature 给出了此类构造，从而去除了对 oracle 的依赖。作者进一步引入两个新的安全概念：(a) 无密钥不可电报性（keyless untelegraphability），是对不可电报性的加强；(b) 可对话性（conversability），即火焰虽然无法经单向经典通信传输，却可以经由经典交互（双向通信）传输。这一性质表明，单向与双向经典通信在传输该量子火的能力上存在定性差异。结合克隆性，作者给出了量子火的早期密码学应用之一：无密钥不可电报性迫使有效火焰序列号的分布具有高最小熵，而可对话性与克隆性则允许仅用经典通信克隆并转移对应火焰。论文给出两个构造变体：第一个基于 one-shot signature（可由次指数级 iO、次指数安全单向函数与 LWE 实例化），支持多项式数量的火焰，以及超对数级最小熵的序列号分布；第二个在更强的假设——指数级不可伪造 one-shot signature（可在经典 oracle 下实例化）——之下，支持指数数量的火焰，并达到线性最小熵。

该论文研究量子计算时代可验证计算的理论基础问题：能否在尽可能弱的密码学假设下，为 QMA（量子 Merlin-Arthur，即量子版 NP 的验证类）构造简洁论证（succinct arguments）。作者证明：只要存在 collapsing hash functions（坍缩哈希函数），就存在 QMA 的简洁论证。这是首个仅依赖非结构化“Minicrypt”类假设的方案——此前相关构造通常需要更强假设（如公钥加密、后量子安全的多项式承诺等），而已知 Minicrypt 假设（例如单向函数）并不能推出公钥加密，因此该结果显著降低了信任假设门槛。核心技术创新是一个量子简洁的“claw-state generation”（爪态生成）协议：它仅使用经典通信，就能把少量量子关联自举（bootstrap）为任意大数量的 claw-state 关联，使验证者可用极少的量子能力完成大量相关量子态的生成与验证。该协议相较 Zhang（STOC 2021）的方案有三点改进：轮复杂度更低、在标准模型下可证明安全、整体构造更简洁。借助该协议，作者从单向函数出发得到量子计算的量子简洁盲委托（blind delegation）协议，再将其接入 Bartusek、Liu 与 Malavolta（EUROCRYPT 2026）的通信压缩编译器，最终得到 QMA 的简洁论证。论文属于量子密码学与复杂性理论交叉方向，适合从事可验证量子计算、量子委托、简洁论证、后量子假设研究的理论与密码学研究者阅读。

该论文研究量子网络环境下的零知识证明（Zero-Knowledge Proofs, ZKP）。ZKP 允许一方在不泄露除命题有效性之外的任何信息的前提下完成命题验证，是密码学与信息论中的基础原语。然而现有构造存在两大局限：其安全性通常建立在计算假设之上（如单向函数存在性、特定数论问题困难性），因此在计算能力（尤其是量子计算）不断增强时存在被攻破的理论风险；同时这些构造绝大多数被限制在双方（证明者-验证者）场景中，其在双方乃至多参与方网络场景下的信息论实现几乎未被探索。针对这一空白，作者提出一个基于量子态在操作约束下不可区分性的零知识验证框架。其核心思想是：利用局部操作所施加的根本物理限制，使得验证者虽然仍具备验证命题正确性的能力，却在原理上被限制无法提取关于底层量子态的信息，从而把'零知识'性质从计算层面提升到物理/信息论层面。基于该框架，作者为多参与方量子网络构造了显式协议，实现了信息论安全，即任何相互协作的参与方子集，无论其联合计算能力有多强，都无法获得超出命题有效性之外的任何知识。论文的主要贡献可归纳为三点：一是将 ZKP 的安全基础从计算假设迁移到信息论/物理原理；二是将适用范围从两方扩展至多参与方网络拓扑；三是给出了可构造的显式协议而非仅存在性论证。该工作属于量子信息与密码学交叉的理论研究，适合量子信息、密码学理论、后量子安全与安全协议设计方向的研究者阅读。

本文研究后量子密码核心困难假设 LWE 的量子归约链条。背景上，Regev 曾建立从 LWE 到二面体陪集问题 (DCP) 的量子归约，其后 Brakerski 等人提出外推二面体陪集问题 (EDCP) 并证明其与 LWE 等价。但与 DCP 不同，EDCP 不再具备陪集结构，因此隐藏子群问题 (HSP) 的成熟技术难以直接套用，这成为量子归约分析中的关键瓶颈。作者提出分圆陪集问题 (CCP)，即 DCP 的分圆推广，其核心贡献在于该问题保留了精确的隐藏子群结构。构造方式为：取 ζ_p 为本原 p 次单位根，令 π=ζ_p-1，q=p^t，L=t(p-1)，在环 R_q = Z_q[ζ_p] ≅ Z[ζ_p]/(π^L) 上工作，该同构来自完全分歧恒等式 (p)=(π)^{p-1}。基于由此得到的 π-adic 理想链，作者构造了一个量子筛，逐级将相位态按模 π^L, π^{L-1}, …, π 递降约化。理论结果显示：对任意固定素数 p 与模数 q=p^t，算法以时间与样本复杂度 2^{O_p(log n·log q)} 求解 CCP，且仅使用多项式量级的量子空间。该筛方法同时适用于均匀 EDCP 与高斯 S|LWE> 态，在 q=poly(n) 时给出上述问题的准多项式时间算法，从而把 Bai 等人 (CRYPTO 2025) 针对 2 的幂情形设计的 EDCP 筛推广到分圆设定。作者明确强调：该结果本身并不构成对标准 LWE 的准多项式时间算法，因为目前已知的归约只能产生数量有限的近似 CCP 态，这一限制是后续能否威胁实用 PQC 的关键分水岭。

该论文研究非一致性（non-uniform）安全性：攻击者可在面对全新挑战之前获得关于预言机的有界建议（advice）信息，这一模型刻画了先离线预处理、再在线发起攻击的最现实攻击模式，此前在量子随机预言机模型（QROM）与随机置换模型中已有大量研究。本文提出一种基于算子范数（operator-norm）的新分析框架来处理量子建议下的非一致性安全。其核心创新在于：用统一的归约同时刻画搜索型博弈的成功概率与判定型（decision）博弈的区分优势；而此前的归约方法即使在判定博弈中也只能处理成功概率，因而得到的界更松。借助这一框架，作者为 Yao's box（带盐与不带盐两种情形）给出了紧界，并改进了伪随机生成器（PRG）的安全性界；同时证明了判定博弈下最优的通用加盐（salting）定理，即加盐能在多大程度上降低预处理优势的一个通用上界。方法层面，作者定义了博弈的一种属性，用以分离离线阶段已有查询与随后在线查询各自的贡献，从而对特定加盐构造给出更强的界，包括带盐置换反演（tight up to 对数因子）与带盐随机函数反演（tight up to 对数因子，且与经典函数反演中已存在的差距一致）。整体而言，这是一项偏理论的密码学成果，为量子环境下的非一致性安全提供了更紧、更统一的证明工具，适合从事可证明安全、量子密码与密码方案安全参数评估的研究者与工程师阅读。

本文研究两个或多个独立随机置换的 XOR（XoP）构造在量子敌手下的伪随机性。XoP 是经典密码学中从置换构造伪随机函数（PRF）的典型方案，其经典安全性可超越生日界，即当 r≥2 时能提供超过 2^{n/2} 的安全性，但它在量子敌手可对构造进行叠加查询（superposition query）模型下的安全性此前仍广泛未决。作者证明了：对于定义在 {0,1}^n 上的 r≥2 个随机置换的 XOR，任何 q 次量子查询算法将其与随机函数区分开的优势不超过 O(min{q^3/2^{rn}, q^{1.5}/2^{(r-0.5)n}, 1/2^{(r-1.5)n}})，其中 q 远小于 2^n。这意味着 XoP 在整个查询范围内都保持安全，远超量子碰撞查找攻击给出的约 2^{n/3} 界，是首个从置换构造出发实现量子版“超越生日界安全”的方案。证明方法为傅里叶分析变体的多项式方法：任意 q 次量子算法的优势被至多 2q 阶的傅里叶分量（或构造的 2q 组输入输出数据）控制；作者对多数分量的范数给出了良好上界，从而得到 2^{-(r-3/2)n} 的安全性。低阶分量的范数过大，不足以直接给出 q^3/2^{rn} 与 q^{1.5}/2^{(r-0.5)n} 两项界，因此作者将这些低阶分量重新解释为其他问题的优势：例如 2 阶与 4 阶项分别对应“带植入碰撞的随机函数”与“不带植入碰撞的随机函数”的区分优势，并利用 Zhandry 的小范围分布技术加以界定。过程中还为（反直觉地）大范围的小范围不可区分性证明了新界，具有独立价值。作者同时给出若干启发式攻击，表明在 q≤2^{n/2} 和接近 2^n 的范围内所给界可能是紧的。

该论文研究多租户（multi-tenant）量子云计算场景下的跨租户隐私泄漏问题。商业量子云厂商通常把同一台量子处理器上互不相交的比特扇区分别租给不同用户，并在设备数据表中报告平均门错误率（average gate error）作为质量指标。作者指出，这一被广泛采信的指标并不能决定一个租户能从相邻租户那里推断出多少信息。为此，论文提出了一种基于量子态可区分性（quantum state distinguishability）的信息论泄漏度量，用来量化跨越共租（co-tenancy）边界的信息泄漏量。作者在商用设备上进行了测量：IBM Kingston（156 比特）与 IQM Garnet（20 比特）。实验的核心发现是：即使两个租户边界在基准测试中报出完全相同的错误率，其实际信息泄漏量也可能存在显著差异。原因在于标准错误率指标对错误的“相干性（coherent）与随机性（stochastic）”本质是盲的——相干误差会系统性地保留可被邻租户利用的相关性，而平均错误率把两类误差混为一谈；论文提出的泄漏度量则能够区分二者。作为防御手段，作者采用在受害方整个寄存器上施加均匀 Pauli 随机化（uniform Pauli randomisation）的方法，理论上可将信息泄漏降至零且不带来保真度损失，但实验表明由于误差累积，实际会造成不可忽略的保真度下降，说明该防御在真实硬件上存在代价。论文最后向量子云计算提供商发出明确倡议：应在设备数据表中除标准错误率之外，额外报告信息泄漏指标，使租户在租用设备前就能评估隐私与安全风险。该工作把量子硬件的物理噪声特性与多租户云安全模型直接联系起来，适合量子计算、云安全与隐私工程方向的研究者与工程师阅读。

该论文聚焦一个此前研究覆盖不足的问题：在特征维度受限、计算预算紧张的条件下，经典威胁检测流水线在面对接近决策边界的样本时性能往往会明显退化。作者指出，虽然小型量子处理器已经可用，但现有工作很少系统性地验证量子组件能否在上述资源受限场景下真正提升端到端的威胁检测效果，因此提出并评估了一种混合架构。该架构先用一个紧凑的多层感知机（MLP）层对原始数据进行信息压缩与特征变换，再把处理后的特征路由给仅含少量量子比特的量子头，量子头分别以量子支持向量机（QSVM）和变分量子电路（VQC）两种模型实现。在仿真平台上，作者用参数预算相当的经典模型作为对照，在两个具有代表性的网络安全任务上做了基准测试：基于 NSL-KDD 数据集的网络入侵检测，以及基于 Ling-Spam 数据集的垃圾邮件过滤，从而保证比较是在同等资源约束下进行的公平对照。为了验证仿真结论在真实设备上是否成立，作者把表现最好的 4 量子比特 QSVM 模型部署到 IBM Quantum 的真实量子设备上，采用噪声感知的执行方式，并在一个规模更小的子数据集上完成评估。实验结果主要有三点：一是浅层量子头在多数情况下能够与参数预算相当的经典模型持平；二是在困难的近边界样本上，量子头能够小幅降低漏报的攻击数量和误报数量；三是真实硬件上的表现与仿真结果吻合度较高，剩余的性能差距主要来自设备噪声而非模型设计本身，说明该方案并非只在理想仿真环境中有效。此外，作者还针对其中一个 QSVM 模型开展了对抗攻击实验，用以考察量子分类器在对抗扰动下的稳健性。总体而言，该研究传递的核心信息是：即便是在比特数很少、噪声较高的量子设备上，经过精心设计的量子组件也有可能作为具备成本意识、可竞争的功能模块，嵌入到实际的网络威胁检测应用中，为量子增强安全检测的可行性提供了仿真与硬件双重证据。

该论文研究的是「同态加密下的联邦学习训练」这一隐私保护机器学习场景。加密训练有一个长期存在的硬性约束：服务端聚合与更新的多项式次数必须保持很低（低度数/low-degree），因为同态方案中每次乘法都会消耗乘法层级并引入噪声。这一约束传统上直接排除了权重取值落在紧李群上的模型，最典型的就是变分量子电路（VQC）——其每一个可训练权重都是一个 SU(2) 旋转。若用欧拉角或离散字母表来表达这些旋转，更新项会呈现为超越函数（transcendental），历史上不得不付出极高代价：要么每个量子门需要一次客户端-服务器交互往返，要么每个权重需要超过 25000 次运算，使其工程上不可行。论文的核心论点是：这一代价并不是问题的本质，而纯粹是坐标选择产生的假象。作者指出，若改用单位四元数（spin）图来表达旋转，群乘法恰好是双线性的（次数为二，系数只取 -1、0、+1），因此加密后的旋转更新只需消耗一个乘法层级，而联邦平均在任何分级（levelled）同态方案中代价为零，从而完全消除了自举（bootstrapping）需求。作者强调这是与具体实现无关的代数性质，并在两种不同的密码学后端上得到验证，聚合误差分别仅为 0.0 弧度和 -2.0×10⁻¹² 弧度。基于这一代数简化，论文给出了一个用于混合量子-经典网络加密联邦训练的非交互式协议，并附带聚合正确性证明与符号处理证明，以及一个编译引理，证明引入参数化纠缠门只会带来常数因子开销而不改变深度类别。实验方面，五种子配对研究确认不存在可测量的效用损失（ΔMSE=+9×10⁻⁶，p=0.92）；噪声预算消融实验则否证了「加密噪声起到正则化作用」的假设。这些收敛趋势在不同数据集上可以复现，并可扩展到 20 个客户端规模。最后，作者在 156 量子比特的真实处理器上完成硬件验证，加密路径达到 0.9918 的保真度，而未加密对照组为 0.99957。适合关注隐私增强机器学习、联邦学习基础设施、量子机器学习训练管线以及同态加密工程化的研究者与安全工程师阅读。

该论文研究量子信息理论与计算密码学的交叉地带，核心问题是：伪纠缠（pseudoentanglement）这一源自计算纠缠理论的资源，能否以及如何转化为密码学意义上的计算困难性。研究背景有两个并行脉络：一是伪纠缠与计算纠缠理论的提出，引发了计算机科学与信息论交叉领域的大量后续研究；二是计算密码学在伪随机态（pseudorandom states）引入后快速发展，并逐步确立了量子密码学所需的计算困难性基线，其中 EFI 对（可高效采样、统计距离远、但计算不可区分的两个分布构成的分布对）被确立为核心基元。作者的目标是让计算纠缠理论所产生的资源能够为密码学所用，因此系统性地建立了伪纠缠的操作性实例与计算密码学最小假设层级之间的关系。主要结果：在两种不同的操作性定义下（均要求态的高效生成），伪纠缠的存在性是 EFI 对存在的充分条件；结合此前已证明的、在第二种定义下逆命题同样成立的结果，作者进一步证明了伪纠缠与 EFI 对在第二种定义下是等价的。这一等价性把伪纠缠与其他密码学最小假设并列，既为这一基础性难题提供了替代视角，也在两个领域之间架起了可双向迁移洞见的桥梁。在证明过程中，论文还引入并证明了若干量子信息与计算纠缠理论的技术引理：把计算纠缠度量与量子态之间的距离建立关联；在已知两个态族之间两两距离的条件下，给出其混合态的区分条件；并给出了计算纠缠度量的首个连续性关系。整体而言，这是一项纯理论研究，适合量子信息、量子密码学与计算复杂性方向的研究者阅读。

该论文开创性地提出并研究“时空多方安全计算”(spatiotemporal MPC), 把传统 MPC 的输入从纯数字数据扩展为同时依赖物理事实(如参与方所处位置、时间、运动轨迹)的功能。这类协议面临双重目标: 一方面必须隐藏时空信息(隐私性), 另一方面必须保证时空输入的物理一致性——恶意参与方不能迫使功能运行在与自身真实物理状态不符的时空输入上。核心概念难点在于: 如何在基于模拟(simulation-based)的安全框架内对时空信息进行“提取”。为此作者提出“时空知识论证”(arguments of spatiotemporal knowledge), 遵循“我证明故我在”的原则: 不直接用数学关系定义物理在场, 而是操作性地把物理在场定义为“能够完成一个健全(sound)的时空验证协议”的能力。据此, 提取器可从成功的证明者处恢复出一个时空点, 并通过驱动被提取出的证明者在辅助时空验证协议中成功, 来认证该时空点具有物理有效性。在此概念之上, 论文定义了时空 MPC 的通用可组合(UC)安全性, 同时刻画隐私性、物理一致性与可组合性, 并给出满足该新 MPC 概念的构造。作者首先构造 UC 安全的“时空知识提交-证明”协议: 在 CRS 模型下基于 LWE 假设, 可抵抗无预共享纠缠的量子证明者; 在 QROM(量子随机预言机模型)下, 可抵抗拥有无界预共享纠缠的量子证明者。随后利用这些构造, 从半诚实后量子 MPC 出发得到 UC 安全的时空 MPC。论文还把框架扩展到支持经典时空输入下的量子功能。适合密码学理论、量子安全协议与分布式系统方向的研究者阅读。

该论文研究的是量子-经典密码交互中广泛使用的陷门无爪函数（Trapdoor Claw-Free Functions, TCF）的密钥可信性问题。现有几乎所有基于 TCF 的密码协议都默认假设密钥由诚实方生成，并在此前提下证明安全性，一旦密钥本身不可信，协议的安全保证就可能失效。作者提出一个与具体函数族无关的密钥认证抽象框架，该框架建立在两个核心概念之上：第一是可认证密钥关系（certifiable key relation），即用一个 NP 关系来精确刻画某个 TCF 函数族的诚实密钥，同时保证其见证可以从陷门中恢复；第二是认证密钥生成（certified key generation），它在输出每个密钥时附带一份成员资格证书，并满足完备性、带可提取性的证书可靠性以及密钥隐私三条性质。作者针对不同的 TCF 构造实例化了相应的可认证密钥关系，并用零知识知识论证（ZKPoK）以通用方式满足这些关系。作为主要应用，论文给出一个通用编译器，能够把任意基于 TCF 的量子性证明（proof of quantumness）转化为零知识版本，且编译后协议的每一条安全性都可从其认证方案中的对应性质推导出来。最后，作者刻画了该原语的能力边界：对于依赖单射不变性（injective invariance）的协议，一个被接受的证书本身就是一个函数族区分器，会恰好泄漏这类协议必须隐藏的那个比特。

本论文研究非局域量子计算（NLQC, non-local quantum computation）中纠缠代价的下界问题，这一问题与计算复杂性理论、密码学、量子引力等领域相关。NLQC 的一个核心特例是 f-routing，其动机部分来自量子位置验证（quantum position verification）。长期以来，在“完全鲁棒（fully robust）”设定下证明 f-routing 的纠缠代价下界一直是 NLQC 领域的重要公开问题。为推进该问题，作者建立了两个相关的下界结果。第一，研究鲁棒条件秘密披露（robust CDS, conditional disclosure of secrets）的共享随机性代价。由于 Allerstorfer 等人（Quantum 2024）已建立 CDS 与 f-routing 之间的联系，理解鲁棒 CDS 的随机性复杂度是通向完全鲁棒路由下界的自然一步。作者证明：鲁棒 CDS 的共享随机性代价被确定性 SMP（同时消息传递）通信复杂度的对数所下界，且该结论在通信量与私有随机性均不受限制时仍然成立；对于相等（equality）函数，该下界是紧的。第二，作者考虑单侧完美（one-sided-perfect）的 f-routing，即协议在一类输入上精确、在另一类输入上仅有常数误差。通过利用 Asadi、Culf 与 May（ITCS 2025）方法中出现的低秩矩阵的正定性，作者以符号秩（sign rank）给出纠缠代价的一般性下界。特别地，该结果给出了内积函数在两个单侧完美设定下路由纠缠代价的线性下界，并与已知上界相匹配。整体而言，论文把 NLQC 纠缠代价下界问题部分归约到鲁棒 CDS 的随机性复杂度与符号秩等更易处理的量，为完全鲁棒路由问题提供了新的技术路线，并提供了一批紧致（tight）的刻画。

该论文研究混合密钥建立（hybrid key establishment）在缺少握手上下文认证时的降级风险。混合方案同时运行一个后量子 KEM（当前标准化的 ML-KEM）与一个经典 Diffie-Hellman 原语，使得只要其中任一组件未被攻破，会话密钥即保持安全；这一设计已被 TLS、SSH 和 IKE 标准化采纳。作者指出一个被普遍忽视的缺口：混合 KEM 只保护派生密钥的机密性，却不保护"选用哪些原语"这一协商过程本身的完整性。完整协议依靠握手 transcript 对协商结果做认证，但当混合 KEM 作为独立 drop-in 原语部署，或置于不做 transcript 认证的精简握手中时，这种保证便不复存在，主动攻击者可以剥离后量子选项实现降级。论文提出的核心问题是：密钥调度（key schedule）自身必须包含什么内容，才能使抗降级成为 combiner 的局部属性，而不依赖外层协议。方法上，作者在 combiner 层给出基于游戏（game-based）的形式化安全定义，并证明了一个双向分离（two-sided separation）结论：忽略 transcript 的 combiner 必然可被降级；而把会话密钥与确认标签（confirmation tag）都绑定到 transcript 哈希的 combiner 则能阻止所有此类尝试，其残余优势项对 256 位 transcript 哈希而言可忽略。论文还给出显式的"最强链路"（strongest-link）安全界，刻画混合组合的安全强度。成本方面，作者基于已公开发表的 Cortex-M4 测量数据构建标定成本模型，结果表明 transcript 绑定每方仅增加一次哈希运算，约占握手计算量的 11.8%，但仅占包含无线电通信在内的总能耗的 1.5%，且不增加任何报文数量或线上字节开销。所有报告数值均由已发布的测试框架（harness）生成，并通过 30 项校验门。该工作适合密码协议设计者、PQC 迁移与 TLS/SSH/IKE 实现者，以及嵌入式安全工程师阅读。

该论文研究一个 AI 与量子计算交叉的安全问题：攻击者能否通过影响 AI 顾问（AI adviser）的建议，诱导量子纠错（QEC）系统采纳有害的恢复（recovery）更新。作者首先指出了一个被忽视的信息歧义：在被动 syndrome（伴随式）记录中，大小相等、方向相反的相干 X 旋转会产生完全相同的 syndrome 历史分布，因此仅凭被动记录无法确定旋转符号；而同一个固定的相位修正对其中一个符号有益、对另一个符号却有害，恢复选择因此不可判。为解决该歧义，论文提出在已知编码的校准态（calibration states）上执行终端逻辑测量，以补齐缺失的符号信息；并设计一个独立于 AI 顾问的评估器：只有当校准不确定性与一个有依据的漂移（drift）界共同证明新更新确实优于当前恢复时，才接受该更新，全程不假设顾问的建议是正确的。在模拟的建议攻击中，校准置信度检查成功拒绝了有害提案，同时在诚实建议下保留了有益更新。作者进一步推导了校准时效（calibration age）的充分界限，要求任何更新都必须通过实际部署验证。在匹配设置的仿真中，经校验的通道特定界限在计入评估时间开销后，比通用界限保留更多有益更新，同时在给定漂移假设下阻止了所测试的有害激活。另一组 surface code 实验引入了随机电路故障以及采集过程中不断变化的噪声；结果显示确定性控制器能以同样的观测获得至少同等数量的有益更新。论文也指出，一旦漂移假设被违反，toric 实验中会出现有害更新被接受的情况。整体贡献可归纳为三点：识别出恢复选择所必需的信息、在特定条件下给出抵御有害更新的保证、并量化了因保守接受而放弃的恢复性能收益。

该论文针对密码学安全强度报告方式的一个根本性缺陷展开研究：标准化机构（如 NIST）通常用单一比特数表示某个密码方案的安全强度，但这一数值本质上依赖于评估者所采用的攻击者成本模型——即对时间、内存与量子资源如何定价。不同的定价约定会导致同一组密码方案出现不同的安全排序，进而影响算法选型与合规判断。作者提出 GAUGE 框架，把安全强度重新定义为「在可允许成本模型集合上的函数」，称为安全档（security profile）。在此基础上，方案之间的比较从「比一个数」变成「比一条曲线／一个函数」，排序反转（ranking reversal）也从测量误差转变为一个可被显式刻画的结构性质。论文将定价泛函形式化在攻击者成本模型构成的一个锥（cone）上，证明安全档具有分段线性与凹性，并给出一个「评级三难困境」（rating trilemma）：当两条安全档相交时，不存在任何一种评级方式能够同时满足三点——忠实反映底层真实成本、在所有可比方案对上给出全序、以及独立于所选成本模型。为解决可判定性问题，作者给出一个多项式时间的线性规划流程，可对任意两个方案给出结论：排序稳健、在可允许模型下发生反转、或真正不可比较。框架还扩展出一个双层风险度量，把随机性的密码分析进展（cryptanalytic decay）与对适当成本模型本身的不确定性结合在一起。评估对象包括 NIST 后量子标准、经典锚定算法，以及一份跨越 25 年的密码分析突破年表。分析结果包括：内存定价仅偏移 4-5% 即可认证 ML-KEM-512 与 AES-128 之间的排序反转；在八年窗口内测得格筛（lattice sieving）成本漂移为每年 9.79 比特；X25519 + ML-KEM-768 混合握手在约 2.3 KB 通信开销下将联合被攻破概率降低约二十倍。作者称其实验工件可在七秒内复现全部表格与图。整体上，GAUGE 为在互相竞争的成本模型下报告密码安全强度提供了一个显式、可审计的度量框架，适合密码标准化、密码敏捷性规划、合规评级与后量子迁移决策等场景的读者。

该论文面向混合量子—经典（hybrid quantum-classical）计算工作流的完整性（integrity）问题，提出一个“声明相对”（claim-relative）的证据/参照框架，用于严格界定什么样的完整性主张可以被观测证据支持。作者的出发点是一个在安全评估中常被混为一谈的区分：观测不可区分性（observational indistinguishability）会产生结构性的“盲区”（blind regions），这与因批次有限、样本不足导致的统计性漏检（finite-batch statistical miss）在本质上是两回事。框架把完整性主张分层到一个“格”（lattice）上：若只要求结论完整性，一个可信的同批次标量 R0（same-batch scalar）就已足够；若同时要求聚合结果与结论完整性，则需要聚合量 M0；若要保证条目级身份（item identity）不被替换或错配，则需要条目对齐绑定（item-aligned binding）。论文通过大规模受控实验验证上述理论：在 3,600 次标签干预（label intervention）中，特征视图/预测视图实现了精确的标签路径不变性（label-path invariance）；764 行几何对齐的“聚合盲”样本与配对的干净响应完全一致，攻击专属增量（attack-only increment）为零，即这类攻击在观测意义上不可分辨。针对统计性响应能力，几何对齐构造在使用保形（conformal）规则时能在 2,700 次改变结论的标签干预中检出 343 次，使用未校正的并集规则检出 1,183 次；而原始冻结的同条目几何只分别得到 11/2,617 与 43/2,617，说明检测能力高度依赖构造方式与统计校正策略。论文还报告保形规则在有干净数据上的误动作率为 0.048–0.059（描述性），并明确指出其有限样本保证要求样本可交换性（exchangeability），而重叠抽样设计违反了该前提，因此该保证在此不成立。此外，保持聚类结构的自适应压力测试（Gate A）在 40 个环境/划分单元中的 25–40 个里降低了响应比例，同时仍保留结论改变；一个包含 165 个设计单元的有限理想态矢量与有限次采样仿真分支，直接实例化了语义核、估计核与观测核之间的转移。作者最后强调，这个固定等权设计既不能估计真实部署中的攻击流行度，也不能给出对 QPU、供应商或已部署服务的保障性结论。整体而言，这是量子计算与机器学习安全交叉方向上偏方法论与可证明性边界的工作，适合关注完整性证明、审计证据链与统计保证适用条件的读者。

该论文研究量子密码学中用于实例化 Microcrypt 的 Hamiltonian phase state (HPS) 假设。此前工作提出 HPS 假设，认为哈密顿相位态可用于构造伪随机态生成器和单向态生成器；并进一步猜想该假设可能成立，即使经典单向函数不存在。若此猜想成立，HPS 将为 Microcrypt（不依赖经典单向函数的密码原语）提供实现路径。本文否证了该猜想：证明若 HPS 假设成立，则经典单向函数必然存在。技术上，作者给出从单向态生成器构造单向谜题的新方法，核心是定制化的“先测量、后询问”态认证协议。该方法推广了此前借助经典影子从单向态生成器构造单向谜题的工作，并建立单向谜题性质与所用态认证协议性质之间的关联：若态认证协议允许高效经典后处理，则得到可高效验证的单向谜题；若协议在某种意义下可被高效经典模拟，则得到经典单向谜题，进而推出单向函数。作者利用相位态认证协议的性质，由后一观察证明 HPS 假设蕴含单向函数；前一类构造则为利用定制态认证协议从伪随机和单向态生成器构造可高效验证单向谜题提供了新工具箱。贡献包括否证 HPS 可独立于 OWF 的猜想、给出一般化构造框架，并重新定位 HPS 为可导出经典密码学的量子假设。

本文研究量子计算背景下伪随机原语之间的结构性关系，重点考察伪随机状态生成器（PRSG）、伪随机函数型状态生成器（PRFSG）与伪随机酉（PRU）是否可以相互推出。核心问题是：量子态的伪随机性是否足以构造量子酉的伪随机性？作者给出了一个完整的酉 oracle 分离结果：即使采用最强的态伪随机概念——自适应安全、量子可访问的 PRFSG——也不能推出最弱的酉伪随机概念——非自适应安全、仅前向的 PRU。该分离还允许 PRFSG 的实现是非酉的，并可使用任意数量的辅助量子比特，因此结论具有很强的鲁棒性。技术路线上，作者将候选 PRU 构造视为一个从底层 oracle 状态到所实现酉的映射，并研究该映射的导数。关键观察是这些导数天然具有低秩结构，而真正随机的酉对应的高秩行为无法被此类低秩映射模拟，于是可利用低秩性质将候选构造与真随机酉区分开。论文的主要贡献在于揭示了量子态伪随机与量子酉伪随机之间存在根本区别，并提出了“微分视角”这一分析工具，可能用于研究量子态与酉的其他结构性问题。该工作属于量子密码与计算复杂性理论基础研究，适合量子密码、量子安全原语、黑盒分离与归约方向的研究者阅读。

本文研究量子密码学中最基础的两类"最小假设"候选原语之间的关系。第一类是 EFI pairs（Brakerski、Canetti、Qian，ITCS 2023），指一对高效可制备的量子态：它们在统计上相距很远（可区分），但在计算上对任何多项式时间区分者都不可区分。第二类是 one-way puzzles（Khurana、Tomer，STOC 2024），即经典谜题：采样容易、求解困难。已知 one-way puzzle 可以推出 EFI pair，但反过来是否成立（EFI pair 能否推出 one-way puzzle）是公开问题。本文给出的答案是：在相对化（oracle）意义下不成立。作者构造了一个单一的经典 oracle，使得相对于该 oracle 不存在 one-way puzzle——即便允许验证者拥有无界计算能力；与此同时，一个 EFI pair 依然存在，并且对满足特定条件的任意区分者都保持不可区分。这个条件刻画得很细致：区分者可以全程只做经典查询、可以携带关于该 oracle 的任意 advice（预处理信息），但只允许在最后做一次叠加（superposition）查询。该 oracle 的设计有两部分作用：其一，它回答关于量子采样器输出概率分布的一切问题，从而彻底消除 one-way puzzle 存在的可能；其二，它隐藏一个 Haar 随机的半维子空间，用来承载仍然安全的 EFI pair。安全性证明的核心思路是把问题归约到通信复杂性：如果对手关于隐藏子空间的知识只能以经典查询答案的形式获得，那么对手就可以被嵌入到一个两方协议中，与真正持有该子空间信息的一方进行博弈并加以模拟，于是对手的优势不会超过 Vector-in-Subspace 问题（Klartag 与 Regev，STOC 2011）的最佳经典通信协议——而且这一结论与 oracle 具体计算什么都无关，具有强健的普适性。上述论证并不覆盖那一次叠加查询，作者转而使用随机矩阵理论的工具为其给出上界，从而完成整体证明。论文还指出同一攻击的一个副产品：在任何使用经典消息、且事先不共享纠缠的协议中，任意量子参与方都可以被经典模拟，因此相对于该 oracle 连"量子性证明"（proof of quantumness）也不存在。换言之，在经典输入与经典输出的任何任务上，量子多项式时间都不带来优势，而那两个量子态却始终不可区分。最后，作者就如何在后续工作中去掉对叠加查询的限制提出了若干猜想。

该论文研究量子分类器在已知读出查询访问（KRQA）模型下的认证对抗鲁棒性。量子分类器通过演化输入量子态并测量输出来分配标签，重复执行仅能揭示标签分布。在KRQA中，评估者可制备输入、知晓量子测量、观测有限次测量结果，但无法检查内部演化、参数或梯度。作者提出一种仅基于测量的框架，为每个输入返回两个互补的保证：一个下界，排除半径内的非目标错误；一个与攻击无关的上界，证明半径内存在对抗态。两者均可从已知读出测量和采样结果中估计，无需层析或电路描述，并具有有限样本保证。上界利用量子测量诱导的间隙算子；下界将状态空间搜索松弛为在算子谱约束下对结果分布的高效优化，所得证书不弱于先前仅基于概率的证书，当谱约束活跃时可严格更强。在多个量子分类器上的评估表明，下界在可处理实例上跟踪精确最优值，而上界在标准攻击失败时仍能提供信息。作者进一步在IBM Quantum硬件上验证了实际设备可行性：对两个8量子比特量子神经网络执行40次，方法即可计算两种证书，且每个测试输入上的下界与上界均符合预期顺序。总体而言，这些结果表明量子分类器的鲁棒性声明可以在KRQA下直接从可观测统计量中审计。

该论文研究量子算法中「查询次数与内存（量子比特）之间的权衡」这一核心问题。经典背景下，对于均匀随机函数 f:[N]→[N]，BHT 算法用 O(N^{1/3}) 次查询加上一张 O(N^{1/3}) 规模的量子可访问经典表即可找到碰撞，而仅用对数空间的 Grover 搜索需要 O(√N) 次查询。介于这两个极端之间的最优查询—空间权衡长期是公开难题。作者在「标签对称算法」这一受限但自然的类中彻底解决了该问题：所谓标签对称，是指算法把函数 f 的输出标签视为可互换。作者证明，任何做出 T 次查询、使用 S 个量子比特、以常数概率在均匀随机函数上找到碰撞的标签对称算法，必须满足 T=Ω(N^{1/3}) 且 T²S=Ω(N log N)。当 M=N 时，这两个下界被一种空间高效的 BHT 实现所达到，因此在该算法类中是最优的。作为副产物，作者导出 Element Distinctness（元素唯一性判定）搜索版本的对应权衡：对 f:[n]→[n²]，任何标签对称算法必须满足 T=Ω(n^{2/3}) 且 T²S=Ω(n² log n)，与 Ambainis 量子游走算法的上界吻合，同样达到最优。技术路线上，作者发展了「空间敏感的压缩预言机（compressed oracle）」技术：压缩预言机以不断演化的数据库叠加态记录算法已学到的信息；借助标签对称性与表示论，作者证明使用 S 个量子比特的算法实际上只能有效保留约 O(S/log N) 条无碰撞数据库条目的信息，将该估计代入压缩预言机论证即得到上述权衡。该结果属于量子查询复杂度与时空下界的理论研究，作者未涉及任何具体密码系统的攻击实现或实验评估。

该论文提出「开放自动研究」(Open Autoresearch) 这一范式：人类与 AI 代理共同在一个公共排行榜上发布经评估器 (evaluator) 自动验证的改进成果，任何提升都必须可被机器复算检验。作者将其实例化为 ECDSA.Fail 基准，目标是优化可逆 secp256k1 椭圆曲线点加电路——这是 Shor 算法攻破椭圆曲线密码学的核心瓶颈。基准评分采用受时空类比启发的 S = Q × T，其中 Q 为峰值逻辑量子比特宽度，T 为平均实际执行的 Toffoli 门数，参赛者需最小化 S。结果显示，参与者将 S 降低了 86.1%。截至数据截断日(2026 年 7 月 26 日)，得分最佳的电路使用 1,151 个量子比特与 1,299,453 个平均执行 Toffoli 门，Q×T 约 14.96 亿；在不同记账约定下，比 Google 公开的点加分数阈值 (arXiv:2603.28846) 低 50% 以上。由于该基准将一个加数按经典方式提供，作者另外构建了一个与相干窗口化加法兼容的变体，实现窗口化 Shor 所需的单次调用接口：使用 1,162 个量子比特与 1,684,161 个平均执行 Toffoli 门；在 100,000 个随机输入上的经验成功概率为 0.99809，按可独立复跑的逐调用敏感度模型得到 Q×T/p̂ ≈ 19.61 亿，作者强调这不是完整 Shor 的成功率估计。其比特数与 Toffoli 数低于 Google 公布的阈值以及 Schrottenloher 报告的运行点 (arXiv:2606.02235)，但由于接口、记账约定与验证范围不同，不构成严格意义上的优越性证明。截断日后得分进一步降至 12.59 亿，另有低宽度电路降至 813 个量子比特。公开记录表明 AI 代理可与人类判断形成互补，为在可高效评估、可机器校验的目标上开展开放自动研究提供了证据。

该论文研究容错量子计算机在运行过程中产生的遥测流（syndrome 测量、decoder 决策、reset 与时序记录）是否会泄露逻辑输入，即执行记录（execution transcript）的隐私问题。作者针对固定调度下运行 T=Θ(d) 轮的、距离为 d 的旋转 surface code 记忆体，在三个明确陈述的假设（sector-scalar honest backbone、transcript locality、Kotecky-Preiss smallness）下证明：从逻辑量子比特到 transcript 的信道，在 diamond norm 意义下与一个完全忽略输入的信道相差 e^{-Θ(d)}，即随码距指数级趋于输入无关。这类结论可由 correctability-privacy 对偶性一般性地推出。但论文强调各向异性（anisotropy）并不自动成立：每个逻辑轴必须付出其自身陪集的距离代价，因此在 amplitude damping 条件下，计算基标签的安全性由码的 Z-距离 d_Z≥d_min 决定，而不是由码距离 d_min 决定，二者可以相差很大。作者用两个量子距离均为 1 的码把这一差距具体化：phase-flip 码的 X-syndrome transcript 在未被观测的 damping 下精确地与输入无关，而 repetition 码则在一阶就发生泄露。一个匹配的逆命题（converse）进一步刻画了哪些记录确实会暴露输入，其中包含 lattice-surgery 奇偶读出。实验方面，作者在 156 量子比特超导处理器上评估其充分性证明条件，发现该证书的裕度差了 21.5 倍，因此在该硬件上无法直接引用该定理。直接测量则显示：在随机化、标签均衡的采集下，d_Z=1 的记忆体的记录可以以总变差 ≥0.927 识别其输入。固定码、改变 damping 暴露程度，实验结果复现了一个无参数的理论定律，实测指数为 0.85±0.03，与预测值 0.86 相符。最后，随机化编码可以在不增加任何双量子比特门成本的前提下，把该统计量压回噪声底线。总体结论是：容错本身并不授予 transcript 隐私，它只是把隐私的位置重新安排，并且只保护到逻辑态层面，而不保护电路自身身份。

隐写术旨在将秘密消息嵌入看似正常的通信内容中，以实现隐蔽传输。本研究聚焦于量子系统的相位域信息隐藏，该方向此前尚未被充分探索。作者提出了一种基于量子傅里叶变换构造的有限维量子希尔伯特变换（Quantum Hilbert Transform, QHT），并将其定义为一种酉相位算子。利用该算子，他们设计了一种量子隐写方案，将经典比特信息编码为微弱的、带符号的相位扰动，叠加在量子覆盖态上，从而完成信息嵌入。接收方Bob通过二进制状态判别（binary state discrimination）、块聚合（block aggregation）以及经典纠错解码来提取并恢复隐藏消息。该方案的核心创新在于：首次将QHT用于隐写目的，为量子载体提供了一种全新的相位编码机制；通过弱扰动设计降低了被检测风险；结合纠错编码增强了抗噪能力。论文在理论层面给出了QHT的数学性质和隐写协议的具体流程，但并未提供实际实验或环境模拟结果。这一工作为量子隐写术提出了新的技术路径，也为后续研究量子隐蔽通信的安全性与鲁棒性奠定了基础。该论文适合关注量子通信安全、量子密码学和信息隐藏的研究人员阅读。

该论文提出了一种基于加密量子克隆（encrypted quantum cloning）的新型安全原语，用于应对量子状态被窃取后的处置问题。传统经典安全中，密钥被泄露后通常采用撤销（revocation）机制使凭证失效，但量子场景下状态的不可克隆定理与量子克隆技术带来了新的可能性。论文的核心洞察是：加密量子克隆允许对一个未知量子态创建多个加密副本，但只有一个副本能够被有效解密，且解密资源在使用过程中被内在消耗。基于这一特性，作者设计了一种“中立化”（neutralization）机制：当攻击者窃取了一个加密量子克隆但尚未拥有对应解密密钥时，合法保管者可以打开另一个受信任的克隆，从而消耗掉唯一的解密机会，使被窃取的克隆永久失去效用。作者严格区分了“撤销”与“中立化”：撤销是使凭证失效，而中立化是使被盗对象本身在物理意义上无法被利用，属于更强的事后响应。论文形式化了这一区别，并将其置于更广泛的事后窃取响应空间中，同时引入了时间威胁模型（temporal threat model）来刻画攻击者与保管者之间的时序博弈。为证明该机制的优势，作者将其与最接近的经典类比方案对比，指出经典方案只能通过外部程序性组合达到类似效果，而量子机制是内在固有的。最后，论文将加密量子克隆解释为分布式保存场景下的“事后妥协量子保管”（post-compromise quantum custody）原语，并展望了其在数字人文（Cyber-Humanities）导向的保存架构中的潜在应用。该研究属于量子密码学与安全协议的交叉方向，适合对量子安全、加密协议设计感兴趣的研究者阅读。

本文研究将量子随机数生成器（QRNG）产生的量子熵引入比特币工作量证明（PoW）架构后的运营作用。核心结论是：在候选区块头保持不同的前提下，用量子熵替换经典熵并不会改变诚实节点成功挖出区块的概率。作者指出，过去关于QRNG提升PoW的讨论多停留在设备层或理论层，缺乏对混合量子-经典基础设施中运营价值的量化。为此，论文提出一个可复现的基准测试框架，重点考察调度器级别的两个可观测指标：熵效率因子η（反映熵利用率）和重启多样性指数ρ（衡量重启时熵源的多样性与命名空间隔离）。通过蒙特卡洛模拟与调度器模拟并给出置信区间，结果表明在确定性基准和强经典随机源基准下，QRNG与经典方案性能持平；但在涉及相关重启故障、命名空间重用以及熵来源可追溯性等“保证导向”场景中，QRNG的价值得以显现。因此，该工作定位为基于仿真的验证框架，而不是设备级QRNG演示；作者指出下一步是用记录流或实时QRNG流进行硬件在环验证。该研究对区块链安全中随机源管理、矿池运营的可靠性评估具有参考意义，适合研究量子熵在PoW中实际作用的交叉领域学者、矿池架构师及安全评估人员阅读。

本文研究量子信息理论中两种伪随机性概念——统计伪随机性（以酉 t-design 为代表）与计算伪随机性（以伪随机酉 PRU 为代表）之间的关系。此前已知的 PRU 构造通常需要将统计随机化成分（如酉 2-design）与经典密码学原语结合，以产生计算伪随机性，这暗示统计随机性可能是计算随机性的必要前提。本文的主要贡献是证明统计伪随机性并非计算伪随机酉的必要条件：作者将现有构造中的酉 2-design 层替换为甚至不构成状态 1-design 的系综，但要求其满足一种称为“区分性”（distinctness）的性质，并证明该性质是任何 PRU 必须具备的。他们通过纠缠版本的“反集中”（anticoncentration）来刻画区分性，并证明区分性已经捕获了 PRU 在相干性和虚实性（imaginarity）上的约束；同时识别出某些输入类别（包括某些最大纠缠态）会使虚实性障碍消失，从而允许实数值 PRU 存在。作为应用，作者利用区分性缺失来约束随机相位-Hadamard 系综被猜想为 PRU 的可能性。该工作深化了对量子伪随机性基本结构的理解，并为构造更轻量级 PRU 提供了新途径。适合量子信息理论、量子密码学和复杂性理论研究者阅读。

该论文提出一个可在极低深度量子电路中求解、但在标准格基假设下对经典多项式时间算法困难、且可由经典计算机高效验证的采样问题。作者给出了两种量子实现：一种使用对数对数深度（log-log-depth）的量子电路（QNC^0[log log]），另一种使用具有无界扇入门（unbounded fan-in gates）的常数深度量子电路（QAC^0）。该构造可视为将 Arabadjieva 等人（2025）基于 LWE 的单轮量子性证明（proof of quantumness）编译到极低深度。为此付出的代价是依赖更强但动机合理的假设：除原始论文的格知识假设外，还需 LWE 的自适应硬核比特性质的一个强化版本，论文为该性质提供了支持性证据。与以往的低深度量子性证明不同，本方案中的量子计算不需要中间电路测量或前馈，只需运行浅电路并从输出分布中采样。结果表明，浅层量子电路具有足够结构来解决某些经典困难任务，且其解可被高效验证。该成果对量子优势的可验证性、浅层量子计算能力以及后量子密码学中的理论建模均有意义。适合量子计算理论、计算复杂性、量子密码学与可验证量子计算方向的研究者阅读。

该论文提出了一种在量子随机预言机模型（QROM）下实现无条件安全认证随机性的协议。该协议是非交互式的，且可由经典验证者公开验证，其设计基于 Yamakawa 和 Zhandry 在 JACM'24 上提出的量子性证明（proof of quantumness）技术。与以往依赖额外结构（如 Aaronson-Ambainis 猜想）或仅能抵御低查询深度攻击者的方案不同，本协议的安全性证明针对的是能够对随机预言机进行亚指数次自适应量子查询的 adversaries，且不依赖任何未经证明的猜想，实现了‘无条件安全’（即安全性仅基于量子力学基本定律和随机预言机模型的形式化假设）。论文的核心贡献在于：第一，首次在仅有经典验证者且协议为单轮的情况下，实现了对强量子攻击者的可证明安全随机性生成；第二，消除了此前工作中需要的结构化假设或对查询深度的限制；第三，为量子计算优势的验证提供了新的理论工具。该工作属于量子密码学与计算复杂性理论的前沿研究，适用于量子安全协议设计、随机性生成基础设施以及量子计算能力认证等研究方向。

本文提出了一种基于高维 prepare-and-measure 机制的确定性安全量子通信（DSQC）协议，并引入 Reed-Solomon 纠删码以增强抗噪声能力。DSQC 是一种量子密码技术，旨在通过量子信道直接传输消息，同时利用辅助经典信道进行窃听检测与解码，无需预先分发密钥。该协议在理论上具有三个显著优势：第一，它不需要量子存储或纠缠资源，降低了实现难度；第二，它可以使用当前商用光学器件搭建，具备实际可行性；第三，高维编码提升了单次传输的信息容量，从而提高了整体传输速率。论文重点在于理论方案设计，未提供实验验证数据，但为后续量子安全通信的工程化提供了新思路。从防御者角度看，该研究属于量子密码协议的创新方向，虽然不解决现有网络威胁，但预示着未来安全通信基础设施的潜在演进。适合关注量子安全、密码学以及下一代通信安全的研究人员阅读。

该论文研究量子计算中的可认证随机性协议，特别是在量子随机预言机模型（QROM）下，如何让一个量子证明者向经典验证者证明自己确实执行了量子计算，并从中产生可验证的随机数。此前，Yamakawa 和 Zhandry（J. ACM 2024）提出了一种量子性证明方案，其中量子证明者需要对一个公开可计算函数 H 采样一个码字原像。他们猜想，对于任何 H，成功的证明者必然从一个高熵分布中采样答案，从而可以提取随机性。但他们只能在 Aaronson-Ambainis 猜想成立的前提下证明其安全性。本文的主要贡献是无条件地证明了 Yamakawa-Zhandry 可认证随机性协议的安全性，摆脱了对未证明猜想的依赖。具体而言，作者证明了对于低查询深度的量子敌手——即最多进行 o(log λ) 次自适应量子查询的敌手——该协议是安全的。这里的查询深度是指敌手对随机预言机的量子查询层数，类似电路深度。该证明采用了新的技术，可能涉及量子查询复杂性和随机性提取的深刻联系。论文为可认证随机性提供了更坚实的理论基础，并可能对量子密码学、随机数生成验证以及量子优势的认证产生重要影响。适合对量子密码学、量子复杂性理论以及可验证量子计算感兴趣的研究人员阅读，尤其关注理论安全性证明的读者。

该论文提出了一种用于对称密钥原语密码分析的新原语——掩码自相关（masked auto-correlation, MAC），并构建了基于它的量子攻击管线。对于置换 f、输出掩码 α、β 和输入差分 w，MAC 度量掩码输出 α·f(x) 与 β·f(x⊕w) 之间的相关性。作者引入的掩码差分-线性（MDL）近似严格推广了经典技术，普通线性密码分析、差分-线性密码分析以及差分-线性连接表均是其特例。研究的核心问题是寻找具有大掩码互相关的掩码对（即能产生强区分器的掩码对），称为 MAC Fishing。论文给出了一个常数查询的量子算法，可按平方相关度采样此类掩码对，并通过改编 Fourier Fishing 的困难性证明了 Ω(N/log N) 查询的指数级经典下界。据作者所知，这是首个将量子上界与经典下界配对用于识别高相关近似核心任务的结果，表明量子算法在此问题上具有绝对必要性。在此基础上，论文分析了随机置换的掩码自相关分布，并构造了基于容量的区分器和密钥恢复攻击，经典和量子版本均获得二次量子加速（使用振幅估计）。最后，作者在缩减轮数的 mini-AES 上进行了实验验证。适合对称密码分析研究者、量子算法设计者以及关注后量子密码安全评估的人员阅读。

该论文针对传统量子密钥分发（QKD）协议（如BB84）在密钥生成过程中需要传输与密钥长度相当甚至更多的量子比特，导致量子网络资源开销大的问题，提出了一种基于多量子比特GHZ纠缠态与量子比特复用的可扩展QKD方案。传统QKD因基筛选和隐私放大，实际传输的量子比特数远大于最终密钥长度，而在量子网络发展初期带宽有限，这种开销成为瓶颈。论文提出的方法仅在通信端点间传输一个GHZ纠缠态中的单个量子比特，并利用纠缠复用结合量子非破坏性（QND）测量来传递多个经典密钥比特。具体而言，在假设经典信道已认证、本地重置验证可靠且QND判别误差有界的前提下，通过生成(L+1)量子比特的GHZ态并将其中一个量子比特发送给远端，即可传递L个经典比特。作者使用NetSquid量子网络模拟器验证了协议的正确性：在理想条件和每轮去极化噪声p≤0.005的情况下，对最长12比特的密钥实现了100%的原始密钥保真度。此外，该方案可扩展至多方QKD及服务器-客户端部署场景。实验结果表明，该协议在带宽受限的量子网络中具有传输量子比特效率高、噪声容忍度好的优势，为未来量子网络的密钥分发提供了新思路。本文适合量子网络、网络安全及密码学领域的研究人员和工程师阅读，以评估其在真实量子网络中的适用性。

该论文聚焦于量子密码学中的远程态制备（Remote State Preparation, RSP）原语。RSP 允许仅拥有经典通信能力的客户端在远程量子服务器上制备量子态，是经典-量子混合协议（如经典客户端与量子服务器交互）的核心构建块。现有 RSP 构造普遍依赖强密码学假设，通常是陷门爪型函数（TCF）的变体。本文提出了一种更弱的 RSP 变体，称为窃听者盲远程态制备（Eavesdropper-Blind RSP, EB-RSP）。其核心思想是：仅要求对窃听者（能够看到诚实协议通信副本的外部观察者）保持盲性，而不要求对量子服务器本身隐藏。尽管对抗模型被放宽，作者证明该弱化概念仍足以支撑有实际意义的密码学应用。具体地，他们展示了两轮 EB-RSP 即可构造出具有经典公钥和量子密文的量子公钥加密方案（QPKE）。进一步，他们基于特定的单向群作用（one-way group actions）构造了两轮 EB-RSP 协议，这是首次在无需陷门的假设下实现类 RSP 原语。此外，作者指出现有基于 TCF 的 RSP 构造很可能可以自然适配为两轮 EB-RSP，并针对一个具体的 TCF 构造给出了显式适配示例。该工作为后量子密码学中简化假设、降低量子服务器可信度要求提供了新方向，适合量子密码、后量子安全、密码学基础理论研究者阅读。

量子复制保护是一种利用量子力学的不可克隆原理，将函数的功能编码在量子态中，使得任何恶意方都无法将该量子态拆分成两个仍能同时正常运行的量子态的技术。此前标准模型下的多项研究只支持独立采样的挑战，而对于更接近实际语义的“相同挑战”或“相关挑战”情形一直缺乏可行方案，这也阻碍了点函数等基础对象的复制保护设计。本文作者首先对复制保护的安全性定义进行了强化，并提出了一组新的、更强的安全概念。对于单解密器加密（SDE），他们定义了“相关挑战安全性”，证明了它蕴含所有先前的SDE安全概念（包括相同挑战安全性），并说明 Kitagawa 与 Yamakawa（TCC 2025）的著名构造在仅有不可区分混淆（iO）和单向函数存在的假设下，即可满足该新安全性。然后，他们将视角扩展到一般功能，提出了“相关挑战不可克隆穿刺混淆”（UPO）模型，允许挑战点与穿刺位之间任意相关，同时允许分割前后附加辅助信息，并且只需每个挑战点各自具备条件均匀性及λ^c次平均条件最小熵，因此可处理完全相同的挑战。在假设后量子iO与量子困难LWE的前提下，作者为输入长度不小于λ^c的多项式规模带密钥电路构造了相关UPO，直接解决了Ananth等人及Çakan-Goyal等提出的开放问题。最终，他们获得了标准模型下点函数、k点函数、计算-比较程序的首个复制保护，以及一般可穿刺功能的相同挑战复制保护。该工作为量子复制保护的理论基础补齐了关键拼图，并将推动量子安全软件保护的发展。

本文提出了一种适用于纠缠双方的“同时Goldreich-Levin归约”，用于量子密码学中的不可克隆加密（unclonable encryption）方案。Goldreich-Levin归约是经典密码学中的核心工具，它能够将关于隐藏串m与随机挑战r的内积猜测算法，转化为完整提取m的算法。本文将其推广到两个纠缠方，使得他们面对相同的随机挑战r时，如果能够以不可忽略概率正确猜测内积，则能够联合提取m的完整信息。这一归约使得任何满足“搜索安全性”（search security）的不可克隆加密方案，都可以升级为满足“不可区分安全性”（indistinguishability security）的方案，后者是该领域的黄金标准。作为推论，作者证明了由BB84态构成的、最简单的候选不可克隆加密方案满足不可区分安全性。该结果由GPT-5.6 Ultra在少量交互后发现，提示中包含了Ananth和Sahai以及Ragavan关于不可克隆加密的最新成果。本文主要贡献在于理论归约的建立和安全性证明，为不可克隆加密的实际应用提供了更强安全保证。适合量子密码学、密码学理论、后量子安全研究人员阅读。

该论文针对量子计算-经典通信（QCCC）密钥协商协议的不可能性问题取得了重要进展。作者在量子随机预言机模型（QROM）下，构造了针对两类受限设置的无条件攻击（即攻击者计算能力无界，仅以多项式次查询即可恢复密钥）。第一类为两消息设置：假设 Alice 在第一轮仅对预言机进行经典查询，且发送给 Bob 的消息为经典比特串，但双方在后续计算中可执行任意量子计算、进行量子查询，并在第二轮发送量子态。该攻击基于 Austrin 等人（CRYPTO 2022）的重查询学习技术和 Katz-Sela（arXiv 2401.14319）的重编程技术。第二类为轮数无关设置：作者证明 Barak-Mahmoody（CRYPTO 2009; J. Cryptology 2017）的攻击可扩展到多轮场景，前提是 Alice 和 Bob 使用经典通信，且除最后一轮外的所有轮次仅进行经典预言机查询。在两种设置下，只要诚实参与者的查询次数上界为 poly(λ)，且合法协商成功的概率为逆多项式，攻击者就能以 poly(λ) 次查询成功恢复密钥。该结果进一步推论：在 QROM 中，当密钥生成具有经典预言机访问时，任何针对经典消息的、完美性有缺陷（即有一定错误概率）的量子公钥加密（PKE）方案都无法存在，即使加密、解密和密文均为量子形式。特别地，该否定结果适用于 Bartusek 和 Khurana（CRYPTO 2025）基于两轮 OSP 构造的、完美性有缺陷的 PKE（对于单比特明文），只要经典 OSP 发送方仅进行经典随机预言机查询。这项研究从理论上划定了量子密钥协商在特定模型下的可行性边界，对后量子密码协议的设计具有指导意义。

该论文从理论计算机科学的角度，系统研究了量子机器学习中“平均情况困难性”与“密码学原语”之间的深层联系。传统上，经典密码学与学习理论之间存在著名的双向蕴含关系：密码学原语可推导出学习问题的困难性，而学习问题的困难性又可反过来构造密码方案。近年来，研究者开始将这一对应关系拓展到量子领域，尤其关注量子态学习（AHL）与单向量子态生成器（OWSG）等概念的联系。然而，此前的研究大多聚焦于纯量子态，对于混合量子态情形下二者是否仍然等价，一直悬而未决。本文的主要贡献是严格证明了：混合量子态的平均情况学习困难性（AHL for mixed states）与“不可高效验证的单向量子态生成器”（IV-OWSGs）的存在性是完全等价的。这一等价关系填补了该方向的重要理论空白，并且作为直接推论，将混合态AHL与EFI（纠缠辅助的不可区分性）对联系起来——EFI对是量子密码学中一类基本且重要的资源。此外，作者利用现有结果，进一步展示了在SWAP预言机（oracle）环境下，IV-OWSGs与OWSGs之间存在可证明的分离性，从而揭示了这两类生成器在计算复杂度上的本质差异。该工作为理解量子学习困难性在密码学中的角色提供了统一框架，也为后续构建基于混合量子态的后量子密码协议奠定了理论基础。适合理论密码学、量子计算复杂性理论以及量子信息安全方向的研究者阅读。

该论文针对分布式量子计算中连续变量量子信息的聚合问题展开研究。在连续变量相位空间中，逻辑量子信息通常以非高斯态（如Gottesman-Kitaev-Preskill，简称GKP）编码，但被动线性光学无法有效处理此类状态的聚合，原因在于辛格晶格压缩和纠缠引起的退相干效应。作者提出一种基于主动测量和测量反馈的框架，实现对多节点GKP状态的同态聚合。具体而言，利用GKP贝尔态和零差前馈，构造了一个完全正保迹映射，该映射能够计算分布式状态的逻辑和，同时在可校正的有限压缩形变范围内保持逻辑码空间的几何结构。论文证明该协议可视为一种近似量子非破坏测量，分析了其在连续一次性密码本下的密码学泄漏界限，并在有限压缩条件下推导了逻辑保真度的解析极限。该工作为分布式量子计算中的逻辑信息处理提供了新的理论方案，并为量子网络中的安全聚合协议奠定了基础。适合量子信息科学、量子计算以及量子密码学方向的研究人员阅读。

本文研究量子密码学中的经典问题：比特承诺（Bit Commitment）在无条件安全下是不可能的，即使在量子密码学中也是如此。作者提出了一种基于混合锁定物理不可克隆函数（HLPUFs）的新协议，该函数结合了经典硬件令牌与量子通信，能够在统计安全模型下实现同时满足隐藏性和绑定性条件的比特承诺。该协议以新颖且非平凡的方式利用硬件假设，成为首个基于混合硬件模块的不信任两方密码协议。作者通过精心设计的挑战生成算法作为子程序，在HLPUF的自然假设下证明了协议具有统计隐藏性和统计绑定性。该构造还衍生出首个基于硬件的抛币协议。研究结果表明，在量子网络中，结合严格安全保证与实际实现路径，可能为安全两方密码学开辟新范式。本文适合量子密码学、密码协议设计以及硬件安全领域的研究人员阅读。由于仅基于论文摘要，具体协议细节和实验验证未完全展开，但核心贡献是首次用HLPUF实现统计安全的比特承诺，并扩展到抛币协议。

量子密钥分发（QKD）协议通过量子力学原理提供信息论安全性，但实际部署中QKD本质上是混合协议：其安全结论高度依赖量子阶段与经典后处理阶段的正确集成。虽然ETSI和ITU-T等标准组织已定义了QKD的架构与接口，但现有规范通常在隔离条件下评估协议安全性，导致跨层交互成为未被充分探索的攻击面。本文提出一种基于ETSI和ITU-T QKD规范的形式化验证框架，首次在混合协议模型下对QKD进行自动化协议级安全分析，重点考察经典操作如何影响量子阶段所提供的安全保证。作者使用自动化协议验证工具Tamarin，构建了符合ETSI/ITU-T规范的QKD协议综合符号模型。在该框架下，作者针对名为Eve+的敌手模型，获得了三项规范级漏洞的形式化证据：被颠覆的纠缠注入（subverted entanglement injection）、基延迟测量（basis-deferred measurement）和消息反射（message reflection）。这些漏洞均源于规范程序文本中经典控制平面的某种缺失，且仅在符号抽象下成立，并非对所有实际部署的普遍断言。为缓解这些问题，作者提出两项协议改进：测量承诺（measurement commitment）和身份绑定消息认证码（identity-bound MACs）。Tamarin验证表明，这些对策能够消除Eve+模型下识别出的漏洞。研究结果和建议已发送给相关标准化组织。本文的贡献在于首次以形式化方法系统性地将经典控制面纳入QKD协议安全分析，揭示了标准规范中被忽略的跨层风险，为QKD协议的设计与标准化提供了可验证的改进方向。适合QKD协议设计者、密码学标准化人员以及形式化方法安全研究者阅读。

本文是一篇关于量子单向函数及相关量子态原语的综述性论文，由Georgios M. Nikolopoulos撰写，属于量子物理与数学物理交叉领域。论文指出，在经典密码学中，单向函数几乎支撑了所有标准密码协议，但量子密码学中除密钥分发外的原语研究尚不成熟。作者系统回顾了量子单向函数及其密切相关的量子态原语，包括单向态生成器（one-way state generators）、伪随机量子态（pseudorandom quantum states）以及高效不可区分态对（efficiently indistinguishable pairs of states）。论文详细讨论了量子单向性的计算复杂性与信息论两种定义，强调不同构造背后的对抗模型和安全假设差异；对比了各类提出的原语，并厘清了它们之间的概念关系。特别关注物理可实现性、实验可行性和噪声鲁棒性等实际问题。最后，论文列出了开放问题与未来方向，旨在推动密钥分发之外的实用量子密码原语发展，并构建更广泛的量子密码生态系统。该综述适合量子信息、密码学理论以及量子安全领域的研究人员阅读，有助于理解量子单向函数的研究现状、核心挑战和潜在应用。由于仅基于摘要，本条目只能代表作者在摘要中呈现的核心观点。

本文针对量子计算机对经典公钥密码体制构成的威胁，提出并实现了 NoisePQC++，一个基于 C++23 的统一后量子 Noise 协议框架实现。Noise 协议框架广泛应用于 WireGuard、WhatsApp 等系统，传统上依赖椭圆曲线 Diffie-Hellman（ECDH）密钥交换，而 ECDH 在量子计算攻击下存在脆弱性。NoisePQC++ 将美国国家标准与技术研究院（NIST）标准化的 ML-KEM 算法与经典 ECDH 相结合，支持纯后量子（full PQC）握手、混合 ECDH+PQC 握手，并统一覆盖全部 57 种经典 Noise 握手模式变体、13 种后量子 Noise 握手及其混合变体，相比已有工作在协议覆盖范围、实现完整性和灵活性方面均有显著提升。实验评估表明，在正常网络条件下开销极小，在恶劣网络条件下开销也可接受，同时大幅增强了对量子对手的抵抗能力。作者认为 NIST 标准化的后量子及混合 Noise 握手切实可行，可为未来部署提供可信基础。该研究为安全通信协议的后量子迁移提供了重要的工程实现参考。

本文研究量子计算中的酉算子合成问题。该问题由Aaronson和Kuperberg于CCC 2007年提出，核心是判断是否每个n量子比特酉算子U都能通过相对于某个依赖于U的经典预言机的高效量子电路来计算。最近，Lombardi、Ma和Wright（STOC 2024）证明了Haar随机酉算子无法被仅进行1次查询或多项式次并行查询任意经典预言机的算法高效合成。本文在此基础上，对多个变体进行了系统的困难性与易处理性分析，主要贡献包括：（1）1查询与2查询酉合成的显式分离：作者证明合成随机置换酉算子和随机交替基相位酉算子需要至少1次查询的下界，而这些酉算子具有高效的2查询合成算法，从而为“显式”酉算子族提供了查询复杂度的分离。（2）复相位酉算子的上界：对于形式为|x⟩→α_x|x⟩的复相位酉算子，已知存在简洁的2查询合成算法，但未发现明显的1查询算法。本文证明存在相对于二进制相位预言机的1查询算法，可在钻石距离下常数逼近这类酉算子。（3）为证明下界，作者引入了两个新的密码学博弈：预言机态搜索博弈和预言机Choi态博弈。与先前工作相比，该框架在数学上更简单、更具灵活性，并能更精确地刻画非完全随机酉算子的合成难度。（4）利用搜索博弈，作者还证明了量子程序（即相对于量子建议合成酉算子）对相位酉算子的近似困难性新结果，给出了1查询酉合成与量子程序之间更尖锐的分离。这些结果加深了对量子计算中酉合成问题计算复杂性的理解，为量子算法设计与复杂性理论提供了新的技术工具。

量子错误缓解（QEM）是降低量子硬件噪声、避免空间开销的关键工具，但其可靠性依赖于噪声建模、标定与具体实现，因此在不可信量子硬件上的端到端安全性长期未得到解决。本文提出可验证的盲概率错误消除（VBPEC），这是首个在完全恶意敌手模型下集成QEM的、具备安全验证功能的协议。VBPEC将概率误差消除（PEC）这一广泛研究的QEM技术纳入可组合安全框架：通过在抽象密码学框架中将委托缓解形式化为密码学资源，VBPEC实现了完美盲化（即服务器无法获知客户端实际计算内容）以及指数小的安全误差。该协议继承了近期统计安全验证量子计算协议以及PEC的零量子空间开销，唯一额外开销来自QEM过程所需的重复采样。为达到这一目标，作者将基于陷阱的验证从确定性的通过/失败检查扩展为借助QEM受益的统计检验，并开发了一套新的证明技术来处理相应增加的偏差源。与仅容忍固定阈值下诚实噪声的方案不同，VBPEC主动消除噪声，使得经过正确缓解的估计结果能够以高概率被接受，同时不损害安全性。该工作为近未来量子硬件上安全、可靠且实用的委托量子计算建立了关键路径，从根本上提升了量子计算验证的实用性。本文主要面向量子密码学、量子计算安全以及量子云服务可靠性方向的研究人员。

本文对一款商用16x16 MEMS光开关进行了全连接量子级串扰特性表征，旨在支持多用户动态量子通信。研究采用超导纳米线单光子探测器（SNSPDs）进行实验测量，并关联理论分析，评估串扰对诱骗态BB84量子密钥分发（QKD）协议的影响。实验装置通过光纤耦合实现所有端口间的光路切换，测量了不同端口组合下的串扰水平，包括同端口和交叉端口情况。理论模型将串扰视为窃听者可能利用的侧信道，分析了串扰导致的量子比特误码率（QBER）上升和密钥生成率下降。结果表明，在典型配置下，串扰引起的额外噪声可使QBER增加几个百分点，必须通过光开关的隔离设计（如>50dB）来缓解。该工作为量子网络中动态路由开关的可靠性和安全性提供了关键实验数据与定量指导，对设计低串扰、高保真度的量子光开关有直接参考价值。

该论文研究了两台配备专用量子计算机的矿工在比特币网络中的竞争挖矿行为对51%攻击阈值的影响。作者扩展了现有的比特币挖矿博弈论框架，计算了相应的支付矩阵。通过考虑非共谋且激进的量子矿工在经典比特币网络中多次尝试寻找有效区块的场景，确定了最优量子挖矿策略。研究发现，这些最优策略对51%攻击阈值的影响微乎其微。论文的创新之处在于引入了激进量子挖矿策略（Aggressive Quantum Mining Strategy），并允许量子矿工在测量未产生有效区块时重新开始搜索，从而更真实地模拟实际量子挖矿。该结果对于评估基于工作量证明（如比特币）的加密货币所面临的量子挖矿威胁具有重要意义。

该论文探讨了如何将整数分解问题转化为二元优化问题，并尝试使用Pauli关联编码（PCE）算法进行求解。整数分解是RSA等公钥密码学的基础问题，在经典计算机上被认为是困难的，而量子计算提供了一种潜在的加速途径。然而，现有量子因子分解算法（如Shor算法）需要大量量子比特，在近期量子硬件上难以实现。PCE算法具有压缩能力，可以大幅减少所需量子比特数。本文 proposes 将因子分解问题编码为PCE框架中的优化问题，通过量子系统动力学分析候选因子关系。研究者描述了算法设计、与现有量子方法的概念联系，以及在当前或近未来量子硬件上实现的实践约束。初步观察表明，该方法可能为量子计算中的因子分解提供新视角，但本文未宣称计算优势，仅作为探索性贡献。论文适合量子算法研究人员和计算数论学者阅读。

本文给出了一种在plain-model下、一次性信息论安全的高效不可克隆加密方案，用于一个经典比特的加密。该方案克服了先前工作中存在的安全性损失大或加解密效率低的问题：Bhattacharyya和Culf（Nature Physics, 2026）以及Bhattacharyya、Broadbent和Culf的方案要么安全损失为1/poly(λ)，要么需要低效的加解密操作。本文同时避免了这两点，并首次在plain-model下构造了基于伪随机函数态（Bartusek和Goldin）的多重安全（many-time secure）1→2不可克隆加密方案，适用于任意多项式长度消息。核心思路：密钥是n量子比特上均匀随机的非恒等无相位Pauli算子，比特a被加密为该Pauli算子的随机(-1)^a本征态。方案是指数安全的：证明两个接收者都成功恢复比特的概率至多为1/2 + 1/2 * sqrt(2^n/(4^n-1)) = 1/2 + O(2^{-n/2})。根据Broadbent、Culf和Rochette的下界，这是n量子比特密文所能达到的最好概率界（除常数因子外）。主要概念创新在于精确利用Pauli群的交换-反对换平衡结构（光谱意义上）。证明虽然复杂但完全是初等的，使用了标准谱界技术。关键技术工具是一个独立的线性代数引理，非正式地关联了两个不同算子的正定性，每个算子都反映了直觉：如果两个接收者各自能异常频繁地解密，则他们必须频繁地不一致。文章指出，GPT-5.6 Sol Ultra在与作者的扩展对话中发现了该证明并起草了初稿，但作者对本文的正确性负全责。本文适合量子密码学、量子信息理论、密码学基础方向的研究人员阅读。

本文提出了一种无条件安全的、信息论安全的不可克隆加密方案，针对单比特消息，采用一次性私钥模式。该方案在加密和解密方面均保持高效，并且实现了指数级小的不可克隆区分优势。传统加密方案假设攻击者无法同时获取密文和密钥，但不可克隆加密要求即使攻击者获得完整解密设备（包含密钥），也无法克隆出第二个能解密的设备。本文首次在仅依赖信息论安全（即不依赖任何计算复杂性假设）的情况下，构建了满足此性质的不可克隆加密方案。通过巧妙结合量子态特性（如单光子不可克隆定理）和经典加密技术，作者证明了方案的安全性。该结果对量子密码学和安全硬件保护具有重要意义，例如防止量子密钥分发后的密钥克隆攻击。实验上虽未给出具体实现细节，但理论构造为后续实际部署提供了基础。

该论文系统性地研究了变分量子本征求解器（VQE）的对抗鲁棒性问题。VQE是近期量子硬件上估算分子基态能量的领先算法，广泛应用于量子化学、材料科学和药物发现。随着VQE工作负载通过基于云的'VQE即服务'管道部署，它面临来自受损服务组件、恶意共租户或编译栈内部人员的攻击风险，这些攻击可能在使用户获得结果之前篡改结果。尽管已有针对变分量子电路的多种攻击提出，但每个攻击都是在孤立场景下研究的：有些针对量子分类器使用准确率指标，有些针对变分量子算法使用能量误差指标。缺乏统一的评估框架导致不同攻击的相对严重性难以比较，VQE的安全性特征尚不明确。为此，本文提出了VQE-AdvBench，这是第一个针对VQE的统一红队测试基准，将多种攻击纳入单一评估协议以严格评估VQE的对抗鲁棒性。论文按照黑盒、灰盒和白盒访问权限对攻击进行分类，并在固定分子-ansatz-后端-度量配置下，针对H₂和H₃⁺分子在五个噪声校准的IBM后端上评估了七种代表性攻击场景：QTrojan电路后门、QDoor参数后门、FGSM和PGD的参数空间适配版本，以及三种QNBAD噪声诱导变体。实验结果揭示了明确的严重性排序：操纵零噪声外推（ZNE）管道的噪声诱导攻击最具破坏性（误差放大达8.84倍），其次是QTrojan电路级后门（7.52倍），而QDoor参数级后门效果最弱（仅1.37倍放大）。该工作为量子机器学习安全领域提供了首个系统性基准，对保护基于云的量子计算服务具有重要参考价值。

该论文系统地分析了基于样本的量子对角化（Sample-based Quantum Diagonalization, SQD）方法在硬件实现中的鲁棒性。SQD 是一种混合量子-经典方法，它用基于量子处理单元（QPU）采样结果的自洽恢复循环替代了变分优化。尽管 SQD 被认为对噪声样本和不完美的经典输入具有鲁棒性，但其在实际部署中的鲁棒性尚未得到系统分析。因此，预算（shot budgets）、量子比特布局、噪声缓解策略以及初始化 Ansatz 的耦合簇单双（CCSD）振幅等参数往往缺乏明确的实验指导。论文在 IBM Heron 硬件上对 SQD 的鲁棒性进行了分析，涉及这些维度。实验发现：结构化的 CCSD 振幅扰动（包括完全归零）仅导致与清洁基线相比适度的能量偏移；不同布局和噪声缓解设置之间的差异在第一次恢复迭代中较大，但在几次迭代后迅速缩小；精度在中等预算时达到饱和，而过大的预算反而略微恶化恢复的能量，这可能是由于工作集选择限制了额外样本的价值。这些结果揭示了 SQD 在哪些方面提供了真正的部署鲁棒性，以及其局限所在。适合量子计算研究者和基于硬件的算法设计者阅读。

该论文首次提出针对变分量子算法（VQAs）的参数供应链后门攻击——CutBackdoor。VQAs是近期量子计算的主要范式，结合了参数化量子电路与经典优化，广泛应用于量子化学、组合优化和量子机器学习。实际部署中，由于量子电路规模常超过硬件可用量子比特数，量子电路切割（如CutQC）成为必要执行策略，而预训练参数通过公共仓库分发引入了供应链安全风险。现有量子后门攻击要么引入可检测的电路修改，要么依赖设备特定噪声，且均未考虑电路切割作为攻击面。CutBackdoor利用CutQC的切割电路执行作为部署阶段触发器：攻击者在参数中植入后门，使得在完整电路验证时保持低误差（高隐蔽性），但在受害者因资源限制调用切割流程时，大幅增加切割路径的重建误差（1.3倍至2.9倍能量放大）。该攻击无需修改电路，无需攻击者在线参与。理论分析结合在IBM量子后端多个基准（VQE、VQD、QAOA）上的实验验证了攻击有效性，并表明零噪声外推（ZNE）仅能部分缓解。该工作揭示了量子计算软件供应链的新型攻击面。

该论文提出了一种空间高效的量子算法，用于解决素数域上的椭圆曲线离散对数问题（ECDLP），这是密码学中的基础难题。Shor算法在理论上能高效求解ECDLP，但实际量子实现需要大量量子资源，尤其是逻辑量子比特数。当前最先进的实现需要超过1000个逻辑量子比特（针对256位素数域曲线）。本文的主要贡献是设计了一种新的空间高效可逆模逆电路，解决了仿射坐标点加法中主要的空间瓶颈。该电路基于扩展欧几里得算法，通过引入长度寄存器和位置控制算术，精炼了Proos和Zalka的寄存器共享技术，以紧凑方式存储和更新中间变量。进一步优化了可逆更新过程并构建了相应的受控算术电路。最终，整个ECDLP量子算法实现仅需3n+6⌊log₂n⌋+O(1)个逻辑量子比特和919n³/log₂n+O(n²)个Toffoli门，其中n是素数位数。对于256位素数域曲线，仅需835个逻辑量子比特，低于Chevignard等人（EUROCRYPT 2026）的1098个和Babbush等人（ArXiv Preprint 2026）的1175个。论文还结合了中间测量和经典前馈操作，提供了空间高效的受控仿射点加法电路，完整实现了求解ECDLP的Shor算法。适合量子计算和密码学研究者阅读。

本文探讨了量子机器学习（特别是量子生成对抗网络QGAN）在评估后量子密码（PQC）协议安全性方面的潜力。随着量子计算机的发展，传统密码学面临威胁，因此后量子密码标准正在推进。然而，当前量子计算机虽规模有限，但仍可能被用于寻找PQC协议的弱点。作者提出利用QGAN架构将哈希基数字签名的概率分布加载到量子计算机内存中，从而辅助分析协议的安全性。实验结果表明，近期的混合量子-经典方法具备此能力，可作为利用量子计算攻击后量子密码原语的第一步。该研究为量子辅助密码分析提供了新思路，但尚未实现实际攻击。

该论文首次提出针对容错量子计算机中解码系统的侧信道攻击新类型。在容错量子计算中，解码器负责处理从量子硬件实时获取的综合征数据以纠正错误。然而，论文指出这些综合征数据可能泄露正在执行的逻辑电路信息，从而构成侧信道攻击。作者引入了“门指纹”概念，即综合征数据中能指示特定逻辑运算的独特模式。通过聚焦于表面码中的Clifford+T计算，他们展示了不同逻辑操作如何在综合征数据中产生可区分的指纹。进一步，论文探讨了如何利用这些指纹推断量子计算机上运行的电路或算法。实验表明，解码系统可成为攻击向量。因此，建议解码系统应由可信方构建或加强安全防护。该研究对量子计算安全领域具有前瞻意义，适合量子安全研究人员和量子计算机架构开发者阅读。

该论文研究了量子分类器在对抗性扰动下的安全性问题，特别关注基于梯度的测试时攻击在量子场景下的实际成本。传统上，攻击者可以通过自动微分廉价获取梯度（便宜梯度原理），但在变分量子分类器中，由于量子测量存在有限统计噪声（shot noise），每个梯度分量必须通过重复执行量子电路来估算，导致攻击者需要消耗与输入维度相关的测量预算。理论分析表明，在无偏梯度估计规则下，单步攻击至少需要与输入维度d的平方成正比的测量次数（具体为d^{5/2}量级），而迭代攻击的成本更高。仿真实验在高达784维的输入上验证了这一规律：对于缓解了贫瘠高原效应的模型，实际总测量次数遵循d^{5/2}几何下限；对于深度电路（未缓解贫瘠高原），梯度范数随维度衰减，但考虑测量梯度范数后，恢复出d^{3/2}的shot噪声几何。与经典基线（其攻击开销与维度无关）相比，量子梯度成本比随维度增长为d^{3.00}，因此攻击者的相对成本随模型规模发散。在IBM量子处理器（ibm_boston，4量子比特电路，d=12）上的实验复现了这一效应：在匹配预算下，设备上的攻击结果与理想模拟相差仅几个百分点，高测量次数的梯度忠实于精确梯度。该防御机制仅在正向映射经典难以模拟时有效，此时白盒攻击者无法利用“模拟并反向传播”的捷径，必须支付论文所量化的测量成本。适合对量子机器学习安全感兴趣的读者，以及关注量子优势实际应用的研究人员。

该论文研究量子中继网络中的路由安全性问题，聚焦于对抗性共学习与可解释鲁棒性。作者将量子密钥分发（基于Ekert-91协议）中的路由选择建模为对抗性Bandit问题：Alice（合法用户）选择端到端的中继路由作为动作，Eve（攻击者）选择攻击面（包括边拦截-重发攻击或中继内存退化攻击）。收益通过缓存的SeQUeNCe模拟E91协议转录本获得，当有限样本统计量违反CHSH不等式时Alice获得一个回合胜利。在50种结构化拓扑上执行对抗性共学习，发现学习得到的保留率与全矩阵极小化参考高度相关（Pearson r=0.99）。在单表面Eve动作模型下，瓶颈链路家族保留率为零，而非瓶颈家族遵循1-1/N覆盖原则。然后，作者针对图级、攻击级和路由级拓扑语料库目标拟合决策树解释模型，并报告其忠实度。最后，为本地语言模型构建提示记录以总结决策树证据，形成量子中继网络博弈的开源解释工作流。该工作为量子网络路由的安全性评估提供了新的对抗性学习视角和可解释分析框架。

本文研究了量子传感器网络在函数估计中的应用，并首次探讨了其隐私保护问题。量子传感利用量子纠缠实现比经典传感更优的灵敏度（海森堡极限缩放 O(1/n^2)）。然而，当传感器网络用于测量敏感数据（如生物医学数据）时，可能遭受隐私攻击。作者首先展示了纠缠传感器网络容易受到特定隐私侵犯攻击。为此，他们提出了融合差分隐私的量子传感协议，在保持海森堡极限缩放的同时实现隐私保护。核心协议通过在传感哈密顿量中直接注入噪声，在函数估计均方误差的 O(1/n^2) 缩放与隐私水平之间取得权衡。在假设网络存在公共随机源且恒定比例节点诚实的情况下，该协议可本地实现，并达到 (O(1), δ)-差分隐私（δ 任意小），同时保留海森堡极限缩放。作者还证明了协议能抵御经典和量子对手的多种攻击，并发现量子技术在隐私-效用权衡中的优势。该工作为量子传感在实际隐私敏感场景中的应用奠定了基础。

本文提出了一种将小规模Module Learning With Errors (MLWE)问题编码为二次无约束二进制优化（QUBO）模型的系统性框架，旨在利用量子退火硬件求解。核心创新在于将秘密系数和显式误差变量统一编码到二进制优化结构中，从而通过基态解同时恢复两者。作者进一步分析了QUBO优化景观在加性扰动下的稳定性，证明可容许噪声区域构成一个由候选秘密竞争定义的凸多面体，并建立了与最优和第二优解之间能隙的等价关系。在低维基准实例上的精确仿真实验表明，秘密和离散化误差向量均能正确恢复，且几何稳定性区域与能隙行为一致。此外，本文量化了随MLWE维度增长所需的逻辑变量和嵌入开销，评估了在量子退火架构上的可行性。尽管当前量子退火硬件尚无法处理密码学相关参数，该方法为在量子优化环境中研究格基问题提供了结构化基础，但不构成对标准化后量子密码方案的实际威胁。

该论文报告了一个基于量子密钥分发（QKD）的VPN原型系统，它通过ETSI GS QKD 014标准化API获取QKD生成的密钥，并使用AES-256-GCM算法对IP流量进行实时加密。系统设计上，VPN在数据包中内联携带密钥标识符，本地密钥管理实体（KME）根据标识符提供匹配密钥。研究首先在受控的KME模拟器中验证了密钥传递流程的正确性，随后将两个Jetson Xavier NX边缘计算设备连接至LuxQuanta NOVA QKD平台进行真实环境测试。实验成功实现了连续8小时的双向实时音视频传输，验证了标准密钥传递接口将经典VPN应用与QKD基础设施集成的可行性。该工作解决了QKD密钥与现有VPN协议栈的兼容性问题，展示了在安全关键通信场景中利用量子安全密钥增强加密强度的实际路径。主要贡献包括：1）实现了符合ETSI标准的QKD密钥交付接口；2）设计了轻量级的密钥标识符带外传输机制；3）通过长时间连续测试证明了系统的稳定性和实用性。本文适合对量子安全网络、VPN密钥管理及实用化QKD系统感兴趣的网络安全研究人员和工程人员阅读。

该论文研究了基于关联光物理不可克隆函数（PUF）的噪声受限秘密密钥协商协议。光PUF利用相干光在无序光学结构中散射产生的随机但可复现的散斑图案作为硬件指纹。论文考虑一对关联的光学PUF，分析在制造工艺变异和环境影响（噪声）条件下，两个诚实方如何利用这些相关指纹建立共享秘密密钥。作者开发了一个完整的信息论密钥协商框架，包含以下三个关键组件：1）安全草图（secure sketch）用于处理指纹间的细微差异；2）纠错（error reconciliation）协议，包括实用方案和接近信道容量的方案；3）隐私放大（privacy amplification）以消除泄露信息。论文量化了公开辅助数据（helper data）中的信息泄露，并推导了最终秘密密钥长度的下界，明确了在不同噪声水平下安全密钥协商的可行性。研究还比较了实用纠错方案与理论极限的性能差距。最后，论文讨论了如何将双光PUF集成到量子密钥分发（QKD）网络中，作为一种不依赖计算安全性假设或可信第三方的初始预共享密钥建立机制。适合量子密码、硬件安全、信息论安全领域的研究人员阅读，为物理层密钥生成提供了理论分析基础。

本文是一篇关于量子网络中认证问题的综述论文。作者从量子通信的角度，系统梳理了认证这一密码学任务的三个主要类型：经典消息认证、量子消息认证和实体认证，并涵盖了近期基于硬件的认证方法。对于每种类型，论文介绍并比较了代表性协议的安全假设、设置要求、可组合性以及在大型或动态网络中的可扩展性，据此识别和推荐合适的候选方案。此外，论文还调查了应用场景：详细分析了认证与量子密钥分发（QKD）的关系，并将讨论扩展到QKD之外的协议，其中认证的角色更为复杂。核心结论是：认证要求并非量子网络的内在限制；与所有安全通信一样，每个协议依赖于特定的认证资源，并且该协议的安全性声明只有在该认证资源及其部署假设明确的情况下才有意义。同时，现有经典和量子文献已提供了多种量子安全的认证方案，当仔细匹配所需功能、假设和安全保证时，这些方案可以支持不同的应用。本文适合量子通信、密码学和安全领域的研究人员阅读，以了解量子网络中认证的最新进展和对比分析。

本文研究量子算法和密码学中的一个核心挑战：如何推理以随机群元素（如随机函数、置换或酉算子）为 oracle 的算法。经典方法采用惰性采样，即 oracle 不预先承诺整个群元素，而是动态采样部分信息。本文提出了一种量子惰性采样的模拟方法：压缩 oracle（或记录 oracle），这是一种允许实时模拟量子查询的量子数据结构。该结构最初由 Zhandry (CRYPTO '19) 针对随机函数提出，随后由 Ma-Huang (STOC '25) 推广至酉算子，Carolan (STOC '26) 推广至置换，并在安全证明和下界中因可解释性而得到广泛应用。本文从第一性原理出发，定义并分析了一种通用且可解释的路径记录 oracle，它能够完美模拟 $U(N)$ 的任何闭子群中的随机元素。该 oracle 以叠加态存储 t 个输入-输出对，其更新用群张量幂表示的交换子来描述，从而透明地记录算法所学到的信息。本文扩展了 Grinko-Yoshida (QIP '26) 的工作，他们给出了另一种通用压缩 oracle，但缺乏清晰的可解释性。路径记录的一个有趣应用是允许直接比较不同群的压缩 oracle，从而为证明伪随机性提供了一种新技术。例如，比较 $S_N$ 和 $U(N)$ 可以得出迄今为止最简单的伪随机酉构造：伪随机置换与随机 Clifford 的乘积 PC，改进了之前的 PFC 构造 (Metger-Poremba-Sinha-Yuen, FOCS '24; Ma-Huang, STOC '25)。本文的主要贡献在于提出了一种通用、可解释的量子路径记录 oracle，并展示了其在伪随机构造中的应用，对量子算法和密码学理论具有重要价值。

本文提出 BPBO（Blindness-Preserving Brickwork Optimization）方法，旨在优化通用盲量子计算（UBQC）中的砖墙图模式，同时保持客户计算的盲性。UBQC 使用 BFK09 砖墙图，其结构独立于计算，计算通过测量角度编码，限制了基于图变换的优化。BPBO 在盲层之下进行认证的局部重综合，检测一、二、三线区域，对每个候选区域要么证明语义下界，要么提供可执行证据，并在检查分支帧、输出帧和盲行为后接受替换。优化后的输出仍是标准砖墙模式，并使用逻辑量子比特复用的 UBQC 执行栈运行任意长度模式（使用 n×2 个活动逻辑量子比特）。层证据包括：一线 H 计数下界、二线 CNOT 代价下界、三线奇偶账本下界、干净的三单元 CCZ 证据（其最优性限于 CNOT+T 相位门系列）、以及端点目标三单元 CCX/Toffoli 应用证据；固定中间目标 CCX 情况保留为四单元后备。安全方面，BPBO 保持 UBQC 的盲性，并与原有验证保证兼容。在 Bell/CX、Grover-2、端点 Toffoli 和 Grover-3 评估案例中，BPBO 展示了认证局部缩减；最大案例 Grover-3 中，模式从 3×725 缩减至 3×98，同时保持预期标记态统计量。

该论文研究量子伪随机态（PRS）的安全性放大问题。PRS是一种量子状态，其行为类似于随机状态，用于量子密码学和量子计算中。已知存在1-PRS（抗单拷贝区分器）构造，但实际应用中需要t-PRS（抗t拷贝区分器）以确保安全性。此前，Ananth和Goldin（arXiv 2025）仅能对一类受限的1-PRS构造（仅使用少量辅助量子比特）实现放大。本文提出通用方法：通过仔细管理构造中使用的随机性，并运用量子提取器（quantum extractors），可以消除任意长度的辅助寄存器，从而将任何1-PRS放大为t-PRS，且无需额外假设，对于安全参数中的任意多项式t成立。主要贡献在于证明了1-PRS到t-PRS的通用可放大性，消除了对构造的特殊限制，扩展了PRS在量子密码协议中的应用范围。实验（理论证明）表明该方法有效。该结果适用于量子密码学、量子安全通信等领域的研究者。

本文针对量子多方阈值隐私集合交集（TPSI）问题提出了一种新协议。传统TPSI要求只有当交集基数达到预设阈值时才揭示交集，而现有量子TPSI协议通常依赖第三方（TP）解读最终结果，偏离了显式基数测试的范式。本文设计了一种基于旋转的量子构造，其中单光子序列依次经过参与方数据旋转、TP-参与方掩码旋转以及相关聚合旋转，生成隐藏标签测量向量。TP虽然能完成最终测量，但无法解读结果的语义含义。在此基础上，本文通过基于不经意线性评估（OLE）的内积过程和轻量级乱码电路实现阈值决策，仅输出交集基数是否大于等于阈值的指示函数，再根据条件重构交集。文章证明了协议的正确性和安全性，并在IBM Qiskit平台上通过量子电路仿真验证了可行性。该工作为后量子密码学中的安全多方计算提供了新思路，特别适用于需要隐私保护且只关心交集是否达到特定规模的场景。

本文提出了一种可验证且抗共谋的多方量子私有集合操作协议，重点解决阈值私有集合交集（TPSI）问题。传统的量子TPSI协议通常依赖第三方（TP）解释最终结果，偏离了TPSI的基数测试范式。作者提出了一种基于旋转量子构造的新协议，通过单光子序列的逐步处理，包括参与方数据旋转、TP-参与方掩码旋转和相关聚合旋转，生成隐藏标签测量向量。TP能够完成最终测量但无法解读结果的语义含义。基于这些隐藏测量，进一步通过不经意线性评估（OLE）的内积过程和轻量级混淆电路实现阈值决策，仅在条件满足时揭示交集大小是否达到阈值，然后有条件地重建交集。论文证明了协议的正确性和安全性，并在IBM Qiskit平台上通过量子电路仿真验证了可行性。该工作为量子安全多方计算提供了新的思路，尤其适用于需要隐私保护且抗共谋的场景。

本文研究了量子伪随机状态（Pseudorandom States, PRS）的拉伸极限问题。PRS 是经典伪随机生成器的量子模拟，由 Ji, Liu 和 Song (CRYPTO '18) 提出。经典伪随机生成器具有输出可拉伸至任意长度的性质，但量子情形下该性质是否成立尚不明确。本文首次证明了单副本安全的量子伪随机状态（1PRS）在不同输出长度之间存在黑盒分离。具体而言，作者构造了一个量子神谕（oracle），在该神谕下，输出长度为 m(n)=1.1n 的 1PRS 是存在的，但对于任意 ε>0，输出长度为 m(n)=Ω(n^{2+ε}) 的 1PRS 不存在。证明方法依赖于 Chen, Coladangelo 和 Sattath (EUROCRYPT '25) 引入的公共 Haar 随机状态（CHRS）模型，并发展了一种新技术来限制该模型中任何 1PRS 生成器所能有效利用的 CHRS 资源状态的数量。该结果揭示了量子伪随机性质在拉伸过程中存在根本性的限制，与经典情形形成鲜明对比。本文主要贡献包括：(1) 给出了首个关于 PRS 拉伸的黑盒分离结果；(2) 证明了长输出 PRS 需要更强的假设或构造；(3) 为量子密码学中伪随机性的理论基础提供了重要见解。适合量子密码学、量子计算理论及伪随机性理论的研究者阅读。

该论文提出一个基于量子计算的一次性签名（one-shot signature）方案，并给出了预混淆（pre-obfuscation）电路级实现。一次性签名是一种特殊的数字签名，每个密钥对只能用于签署一条消息，但具有广泛的应用场景，例如委托签名、安全令牌转移以及公开可验证的随机数生成。论文的核心方法是利用可穿刺伪随机函数（puncturable pseudorandom function）的输出，构建一个随机仿射陪集（affine coset）上的叠加态，并设计一个测试陪集成员资格的量子电路。签名过程将量子密钥与消息字符串一起处理，生成经典签名，而验证可由经典验证者在多项式时间内高效完成，无需量子计算能力。该方案具有无算法错误的特性，即签名和验证流程具有完美正确性。在资源消耗方面，逻辑量子比特数量为 Θ(κ log(r) + n + l)，其中 r 是公钥大小，n+l 是签名大小，l 是消息长度，κ = Ω(n) 是密码安全参数；门复杂度为 Θ(n³ + nl)。论文还针对不同 n 值给出了具体的量子比特和门数量估算，并指出了为实现对抗经典和量子多项式时间攻击的安全性，需要在哪些电路组件上施加混淆（obfuscation）。该工作为量子密码学中的实用签名方案提供了理论框架和硬件实现基础，适合量子计算、密码学以及安全协议设计领域的研究者阅读。

本文研究在未知、平稳、单位性量子比特信道下进行量子密钥分发（QKD）的实际场景，同时假设通信双方由于相对运动和旋转等原因无法建立全局共享参考系。该场景常见于卫星QKD中。作者提出两种方法克服物理量子比特噪声和缺少共享参考系的问题。第一种方法通过将缺少共享参考系吸收到信道定义中，在不需共享参考系的情况下构建信道的泡利转移矩阵（PTM）描述，然后识别PTM的奇异向量作为最优信号态的布洛赫向量。在优化后的局部基下，所得关联等价于泡利信道（仅需对结果重新标记），从而证明BB84和六态QKD协议在此条件下的最优性。第二种方法称为顺序基匹配（SBM），通过顺序识别信道优化的局部基来实现QKD。实验表明两种方法在有效密钥交换速率上等价。该工作为实际无共享参考系环境下的QKD提供了可行方案，尤其适用于卫星通信等场景。

该论文提出了一种名为CIM-BDD的混合有界距离解码（Bounded-Distance-Decoding）求解器，用于破解基于学习带误差（LWE）问题的后量子密码（PQC）系统。核心创新在于将LWE问题通过一种严格的免惩罚（penalty-free）映射转换为二次无约束二元优化（QUBO）问题：首先通过代数消去秘密向量，将LWE嵌入到一个q-ary格中，从而吸收模运算并重新表述为最近向量问题（CVP）；然后将平方误差范数直接用作QUBO能量，使得密码学噪声成为需要最小化的目标而非惩罚约束。为了在当前的噪声中等规模量子（NISQ）设备上实现该模型，论文设计了一种特殊的编码方法：连续松弛的Babai最近平面投影（CR-BNP）驱动自适应混合进制编码器，大幅减少了量子比特数量以及QUBO系数范围，从而仅需一次批量硬件提交即可完成。此外，还推导了一个统计有界早停阈值（T_early），该阈值可充当单边证书并兼作决策LWE区分器。研究团队在达姆施塔特工业大学LWE挑战数据集上验证了框架，在相干伊辛机（Coherent Ising Machine）CPQC-550上对40维实例进行了搜索LWE和决策LWE的端到端演示。这项工作为量子-经典混合密码分析建立了新的算法-硬件协同设计范式，揭示了NISQ设备对PQC潜在的实际威胁。

本文提出并分析了一种基于贝尔态的无源用户环回量子密钥分发（Loop-Back QKD）架构，用于在两个不需要量子发射器或探测器的被动用户之间建立秘密密钥。在该设置中，一个主动站Alice提供纠缠态基础设施，保留初始制备的贝尔对中的一个量子比特，并将传输子系统发送给两个被动用户B1和B2。每个被动用户对相同的传输子系统施加一个本地泡利操作，因此Alice观察到的有效操作是U_eff=U2U1。子系统返回后，Alice执行贝尔态测量，并利用她对初始贝尔态的私有知识确定性地识别出有效泡利操作。然而，当本地选择独立且均匀随机时，各个因子U1和U2在代数上对Alice隐藏。公开的有效操作充当类似奇偶校验的约束：每个被动用户可以根据自己的私有选择推断对方施加的操作，而主动站仅知道全局组合。该构造将无源用户环回QKD的基本分布式变换机制迁移到纠缠态领域。与单量子比特无源用户方案（其有用事件本质上是后选择的）不同，贝尔态版本的主要限制是贝尔态测量的成功概率。论文讨论了协议的代数结构、其作为基础设施辅助的中介密钥建立机制的解释，以及保护被动泡利调制器免受主动注入或特洛伊木马攻击所需的物理假设。

本文提出并形式化了超空间浓度（superspace concentration）作为一种量子资源，并通过焦点度量 F(ρ) = λ_max(ρ_super)（即约化超空间态的最大特征值）来量化量子系统将信息权重集中到扩展自由度空间中某个优先子空间的能力。作者围绕该度量建立了完整的资源理论框架，并通过GPU加速数值模拟验证了其性质。对于超空间维度 dS ∈ {2,4,8,16,32}，解析退相干预测被确认达到机器精度（1.11×10^{-16}）。在四种焦点非生成信道和六种系统配置下，对10,000个随机态的焦点单调性进行测试，零违规。焦点量子态在抵抗相干酉攻击时表现出比标准保真度预测显著更强的鲁棒性：在攻击强度 ε=0.302 时焦点仍保持在0.9以上，而保真度在 ε=0.174 时已低于0.9。进一步证明焦点度量与 U(dS)-不对称度量在操作上截然不同：在相干且定向攻击下不对称度保持近零且不提供鲁棒性信号，而焦点度量跟踪谱浓度并在 ε>0.3 前保持鲁棒。通过恒等式 F(|ψ_k⟩⟨ψ_k|) = P(marked) 明确建立了 Grover 算法与超空间浓度的联系，为 oracle 查询复杂度提供了资源理论解释。最后，首次数值刻画了焦点容量缺口 ΔF，识别出 log_2(dS) 标度律，并在乘积和关联噪声通道中得到确认。该工作为量子算法安全性分析提供了新视角，尤其适用于评估量子计算对抗攻击的鲁棒性。

该论文提出了一种基于Bell态扩展的环回量子密钥分发（QKD）协议，旨在解决双向QKD协议中存在的经典信息泄露、信号空间局限于可预测子空间以及对抗替代或纠缠交换攻击时的检测能力有限等问题。新协议保留了环回QKD架构的核心特征——简化且无需测量的远程终端，同时利用纠缠Bell态和远程节点的确定性局部Pauli编码来提升效率和检测能力。关键创新在于：Alice私下制备并知晓初始Bell态，该状态作为隐藏参考，使她能够解释Bob引起的Bell态跃迁，同时阻止攻击者在未获取该参考的情况下重建编码。通过利用Bell态族内和跨族跃迁，协议将有效信号空间扩展到超越早期双向协议的子空间限制。Alice通过Bell态测量确定性地推断Bob的操作，无需任何基筛选。尽管传输子系统保持局部最大混合，但隐藏初始Bell族会放大可分离替代策略下的扰动，从而每轮实现约3/4的固有检测概率。在效率方面，该协议消除了单量子比特环回方案的内在后选择限制：有效吞吐量仅受Bell态测量成功概率限制，在线性光学实现中可达50%。这些特性使得该方案特别适用于移动或边缘QKD场景，其中被动远程节点必须在高损耗和有限交互时间下运行。

本文探讨了量子加密克隆（quantum encrypted cloning）与量子秘密共享（QSS）之间的深层联系。传统观点认为，量子加密克隆协议可以映射到特定的QSS方案。本文则采取逆向视角：将QSS的访问结构作为设计库，从中提取量子加密克隆方案。核心思想是，如果一个QSS方案包含一个非授权公共交集（即所有授权集共享一个公共子系统，而该子系统本身是非授权的），那么该结构就支持量子加密克隆。其中，公共子系统被解释为量子密钥，而非公共部分则被视为相对于该密钥的加密克隆。这一视角表明，量子加密克隆并不需要超越QSS的新的可恢复性概念，改变的只是对QSS组成要素的操作解读——将其视为延迟赎回和替代赎回机会的机制。该框架将完美秘密共享与完美保密分离：完美的QSS产生禁止非授权子系统的加密克隆方案，而斜坡QSS（ramp QSS）自然地允许中间性的、部分信息泄露的非赎回子系统。因此，量子加密克隆从一个特定协议拓展为一种通用的访问结构原语。作者通过阈值型、斜坡型、层次型和区隔型等架构展示了该提取原理，并说明了加密克隆可以是对称或不对称的、单个或复合的、完美隐藏或有信息泄露的。等价地，这些构造可视为等距量子码的重叠擦除恢复区域。本文建立了秘密共享作为加密量子冗余的系统设计语言。

本文研究经典验证量子计算中的核心工具——反对易算符测试，并探索其所需的密码学结构。作者首先形式化定义了“非对易测试”（ToNC），这是一种量子证明者与经典验证者之间的交互协议：验证者发送一个挑战比特c，证明者根据c测量两个二进制可观测量P0或P1之一并返回响应。协议要求诚实证明者能通过测试，而恶意量子证明者无法同时成功应对两个挑战。论文的核心贡献在于证明了ToNC与经典密码学原语之间的蕴含关系：（1）ToNC本身即可构造经典通信的密钥协商协议（KA），该协议允许双方通过经典信道协商共享密钥，且能抵抗量子 adversaries；（2）ToNC与单向函数结合可构造不经意传输（OT），OT是更高层密码协议（如安全多方计算）的基础。在技术路径上，作者发展了后量子密码学中困难性放大（hardness amplification）的两个重要工具：后量子硬核测度定理（post-quantum hard-core measure theorem）和后量子交互XOR引理（post-quantum interactive XOR lemma）。前者指出，对于任何高效可采样、具有高最小熵的分布（其中量子电路预测b的优势至多为δ），存在一个密度为(1-δ)的子分布，使得b几乎达到最优的量子难预测性。后者断言，对于任何经典交互协议，若量子敌手猜测私有挑战比特b的优势至多为δ，则两次顺序重复可将猜测挑战比特异或b1⊕b2的优势降低至δ^2加上可忽略函数。这些工具独立于主要结果具有广泛意义，为后量子密码学中安全性的紧致归约提供了新方法。本文适合对量子密码学、经典验证量子计算以及后量子安全协议设计感兴趣的研究者阅读。

本文综述了连续变量量子密钥分发（CV-QKD）中的多维协调技术。CV-QKD 需要在低信噪比和长距离下实现高效协调。多维协调通过将物理高斯量子信道转换为虚拟二进制输入加性高斯白噪声（BIAWGN）信道，从而能够使用现代纠错码。本文回顾了多维协调的原理，重点介绍了超越代数维度1、2、4、8的高维构造。描述了虚拟信道的构造，讨论了反向协调的实际编码方案，并分析了它们与线性纠错码的集成。此外，还提出了一个开源仿真框架 HDirac，用于实现任意维度的多维协调，并使用它评估最先进的 LDPC 码。结果突出了维度、协调效率和帧错误率之间的关键权衡，为 CV-QKD 系统设计提供了实用指导。

本文作者构造了一族二维局域、常数深度的量子电路，其输出的量子态在指定切割面上的纠缠熵无法在量子多项式时间内估计。与之前认为伪纠缠态需要伪随机性不同，常数深度量子电路可以通过多项式数量的量子样本学习得到，因此作者构造的伪纠缠态本质上是公钥的而非伪随机的。这表明在浅层电路体制下，伪纠缠与伪随机性是可以分离的：前者可行而后者不可能。该构造基于[DJ25]中引入的稠密-稀疏学习带噪声奇偶性问题的量子难解性，并使用了线性映射 x→Mx 的有界扇入、有界扇出经典随机化编码，该编码本身可能具有独立的研究价值。作为应用，作者获得了学习一维和二维局域哈密顿量基态（沿固定切割）纠缠结构问题的量子难度。一维哈密顿量具有逆多项式能隙，而二维哈密顿量具有常数能隙。这一结果补充了[BZZ24]仅针对一维情况基于因子分解的难度结果，尽管后者实现了体积与面积纠缠差异。

该论文提出一个用户友好的软件平台，用于生成、分析和评估伪随机比特序列的可预测性。平台支持经典伪随机数生成器（如线性反馈移位寄存器LFSR和梅森旋转算法MT）及其混合结构，特别是LFSR-MT混合序列的复杂性和抗预测能力。平台集成了统计度量和数据驱动方法，并利用机器学习和深度学习工具来探究确定性PRNG即使在结构更复杂时仍可能存在的部分可预测性。实验结果表明，算法随机序列生成器在不可预测性方面存在固有局限性，从而支持在安全关键应用中使用量子随机序列。通过与经典LFSR-MT序列的对比，量子随机序列因其非确定性的物理起源而展现出更高的不可预测性。论文还讨论了量子随机序列在干扰（jamming）应用中的潜在用途，强调其对抗基于预测的攻击的鲁棒性。该平台为现代电子、传感和量子通信系统中的随机序列生成器提供实用的分析、比较和基准测试工具。

本文提出了量子定位（quantum localization）和轨迹验证（trajectory verification）的新概念，旨在加强位置基密码学的安全性。传统的位置验证（position verification）协议仅保证攻击方成功的一部分位于声明的时空点，但允许分布式敌手联合模拟一个证明者，从而规避了“位于某位置”的实质含义。为解决这一问题，论文定义了量子定位，要求存在一个指定的、不可克隆的量子状态恰好位于被验证的时空点，且该状态不能在其它任何地方找到。基于此，轨迹验证自然引申为量子信息在时空中的可验证追踪。作者利用不可克隆密码学中的陪集状态（coset states）构造了量子锚定状态（quantum anchor states），并基于此设计了量子定位和轨迹验证协议。安全性证明在经典预言机（理想混淆）模型下完成，可通过后量子不可区分混淆在普通模型中启发式实例化。此外，论文还提出了功能定位（functionality localization）概念，保证敌手只能在被验证的时空点计算一个秘密函数，而无法在其它位置计算，从而将计算能力定位到特定时空。本研究为位置基密码学提供了更坚实的基础，并探讨了更广泛的应用可能性。适合对量子密码学、位置验证和不可克隆性感兴趣的研究人员阅读。

本文探讨不可克隆加密（uncloneable encryption）在满足不可克隆不可区分性（uncloneable indistinguishability）这一强安全概念下的存在性问题。不可克隆加密是一种对称密钥加密方案，能够以极强的方式防止密文被复制。研究目标是尽可能弱化已知存在（多次安全）不可克隆加密所需的前提假设。作者基于信息论意义上的“不可克隆比特”（即一次安全的单比特不可克隆加密方案）的存在性，推导出以下关键结论：（1）如果存在多次安全的对称密钥加密方案，则存在多次安全的任意长度消息的不可克隆加密方案；由于多次安全的不可克隆加密本身就蕴含多次安全的对称密钥加密，该结果是最佳的。（2）如果存在伪随机酉变换（pseudorandom unitaries），则存在具有相同副本安全性的多次安全任意长度消息的不可克隆加密方案。这些结果表明，多次安全的不可克隆加密可能源自“微密码”（microcrypt）世界中的具体假设——即即使在P=NP的情况下仍可能成立的非结构化量子密码学假设。本文属于量子密码学基础理论的研究，适合对量子加密理论及密码学基础假设感兴趣的读者。

量子机器学习（QML）正从研究原型转向云服务部署，进入监管行业后面临两大实际挑战：一是重校准间的硬件噪声漂移，二是攻击者可能控制执行环境，用行为相似但数学上不同的量子通道替换声明的通道。现有QML验证工作（脉冲级噪声、输入漂移、输入扰动鲁棒性、设备身份）均未涵盖这些问题。本文提出QML-PipeGuard，一个基于合约的框架，通过统一的数学机制应对两类挑战。该框架在运行时通过行为指纹（在层析结构测量族下可观测量期望值的向量）表征QML管线，并运行两种模式：漂移感知监控（在标定容差内吸收良性校准变化）和对抗检测（将通道替换视为信息完备可观测量合约的违反）。框架贡献包括：编码器-ansatz-测量通道的管线组合处理（针对单量子比特Pauli族给出紧框架界C=sqrt(3)）、有限样本复杂度界、以及分离对抗与自然漂移贡献的容差分解。在IBM Heron r2处理器（ibm_fez）上的两量子比特QSVM管线端到端验证表明：约定的测量预算（约1.4万次）可在一个批处理作业内完成，恶意通道以宽安全裕度被检测到（同时规避弱合约），典型硬件漂移在容差范围内。本文适合量子信息安全、机器学习安全及云服务可靠性领域的研究人员阅读。

该论文提出了一种基于量子Fisher信息（QFI）谱分析的几何感知框架，用于实现最优的量子差分隐私（DP）。核心思想是利用QFI度量的双重性：既衡量参数估计精度（计量学），也衡量量子态可区分性（隐私）。传统量子DP机制通常采用各向同性的去极化噪声，而该框架通过将噪声对齐到量子嵌入的QFI本征结构，引入方向相关噪声。作者证明了六个主要定理：(1) 极小极大最优机制将噪声预算集中在主导QFI本征模上，达到ε = (Δ²/2)λ_max(1-cγ)，相比经典DP有O(d/λ_max)优势；(2) 混合态QFI分解表明，对手基下的退相会增加可访问信息，而错基退相则从硬件噪声中提供建设性的隐私放大；(3) 严格的隐私-效用不确定关系 ε·(1-F) ≥ (Δ²/2)Tr(F)/d；(4) 自适应QFI估计以O(1/√n)收敛，得到1.92倍更紧的界；(5) QFI对齐的组合在标准组合中饱和于O(1) vs O(k)；(6) 硬件噪声可用于隐私放大。作为推论，还讨论了对抗脆弱性、Wasserstein保证、子空间投影和零知识审计协议。实验在Qiskit Aer GPU仿真、156量子比特的IBM Quantum硬件（ibm_fez）上验证，与经典DP基线相比，在等效效用下达到ε≈0.001 vs ε≈4800。该工作为量子机器学习中的隐私保护提供了理论基础和实用方案。

该论文针对“先窃取流量、后用量子计算机解密”的量子威胁（HNDL攻击），提出了一个结构化的密码暴露度量框架。作者指出，当前常用的加性评分模型（如将密码脆弱性与运营暴露简单相加）在数学上无法正确反映威胁的本质，因为这两者之间存在着固有的交互作用。论文基于三个关于对手产出和价值衰减动态的基本假设，推导出HNDL泄露概率的函数形式：它分解为时间风险项、密码脆弱性与运营暴露的乘积项，以及由防御-攻击强度比决定的饱和分母项。该框架的关键贡献在于：(1) 表明边际敏感度并非全局常数，而是依赖于组织在脆弱性-暴露平面中的位置；(2) 解释了为何加性评分无法再现这一结构，因其构造中缺少交互项。实验部分通过合成数据验证了模型的合理性。该研究为在部分可观测条件下进行运营层面的HNDL暴露优先级排序提供了形式化的理论基础，适合安全策略制定者、风险管理研究人员及关注后量子密码迁移的从业者阅读。

该论文针对分布式量子传感器网络中的精度与隐私权衡问题，建立了量子费舍尔信息（QFI）对偶性。具体而言，对于由 N 个传感器组成的网络，每个传感器本地编码相位参数，考虑任意 N 量子比特探针态，对于任意两个正交的单位传感方向 w 和 v，其对应的 QFI 之和满足 F_Q(w^T θ) + F_Q(v^T θ) ≤ N。当 N=2 时，所有赤道态均达到等式；当 N≥2 时，GHZ 态也达到等式。特别地，当在方向 w 上达到海森堡极限精度（即 F_Q(w^T θ)=N）时，该界限饱和，同时迫使所有其他独立方向的 QFI 为零。这一现象可解释为分布式量子传感中的参数隐私条件：对目标参数实现海森堡极限精度后，任何其他可能侵犯隐私的备选估计都无法进行。论文从理论上揭示了量子传感网络中超精密测量与隐私保护之间的内在制约关系，为设计兼具高精度与隐私保护的量子传感协议提供了理论基础。

Quantum Machine Learning for Cyber-Physical Anomaly Detection in Unmanned Aerial Vehicles: A Leakage-Free Evaluation wit

本文针对隐蔽量子通信（CQC）在实际物理层中的不确定性挑战，提出了一种风险感知优化框架。现有CQC模型通常假设信道条件为确定性或最坏情况，这在自由空间光/量子链路中难以成立，因为实际链路受湍流、背景辐射起伏和随机探测器噪声影响。作者将透射率和背景噪声建模为随机变量，通过机会约束（chance constraints）显式表达隐蔽性和可靠性保障，引入可接受的隐蔽中断预算ε_cov和可靠中断预算ε_rel，从而将CQC设计转化为风险校准的资源分配问题，平衡吞吐量、隐蔽性、可靠性和通信隐私。本文推导了中断约束的分位数重述形式，刻画了随机不确定性下的可行工作区域，并提出互补的风险调整效用公式以展示吞吐量-风险折衷。分析表明，适度放松隐蔽中断风险可带来显著的吞吐量增益，而激进优化可能在稀疏传输区域之外破坏隐蔽性。基于对数正态衰落和随机热噪声的蒙特卡洛结果表明，该框架扩大了可行工作区域，将隐蔽吞吐量提升一个数量级以上，并识别出隐蔽操作不可靠的退化边界。这些进展使CQC更贴近自由空间、卫星和低检测概率应用中的实际安全量子网络。

本文提出了一种针对基于2-power cyclotomic环的模块格密码系统的概率多项式时间量子攻击。攻击的核心创新在于利用扩域链Q⊂Q(ζ_8)⊂⋯⊂Q(ζ_{2^k})对主理想问题（PIP）进行塔式分解，将高维格上的困难问题转化为低维子域上的可解问题。对于ML-KEM-1024，作者验证了逼近因子γ≤21<q/2=1665，成功概率≥0.99。该量子算法需要O(n^3 log^2 n)个量子门、O(n^2 log n)个量子比特和多项式时间的经典计算。攻击同样适用于Falcon、Hawk、NTRU-HPS和NTRU-HRSS的所有标准化参数集。这一结果意味着，如果攻击被证实正确，那么当前NIST选定的后量子密码标准中基于2-power cyclotomic环的多个方案将不再安全。论文是作者系列工作的第四部分，提供了完整的理论分析和算法复杂度证明。

本文是'模格安全性'系列论文的第三部分，聚焦于分圆域Q(ζ_{2^k})的对数单位格上的结构化最近向量问题（CVP）距离。论文首先证明了从随机短环元素到对数单位格的L^2 CVP距离渐近收敛到(π/(2√6))√n，其中n=2^{k-1}。对于k≥4，该目标位于原点的Voronoi胞内。在L^∞范数下，n个子高斯坐标的最大值产生O(√log n)的边界，这转化为短生成元问题的次多项式近似因子。文章还提出了'粗格定理'：Babai算法对所有结构化目标返回零，但能精确恢复任意大小的单位扰动。对于模行列式理想，进一步证明了Trigamma定理，揭示了内在不平衡性σ_{g_0}=O(1)与模q无关。最后，结合前两部分，将ML-KEM的CDPR因子从exp(Õ(√n))降低到次多项式值。该工作为评估后量子密码标准ML-KEM的安全性提供了更紧的理论界。

2024年8月，美国国家标准与技术研究院（NIST）正式发布了后量子密码学标准FIPS 203（ML-KEM）、FIPS 204（ML-DSA）和FIPS 205（SLH-DSA），从而填补了算法层面的空白。然而，生产环境中的实际部署仍存在显著差距，包括混合组合器（hybrid combiners）、版本化密钥格式、协议辅助工具以及迁移工具链的缺失。为了解决这一问题，本文提出了quantum-safe，一个采用混合默认（hybrid-by-default）设计的Python密码学库。作者首先对现有的九个后量子密码库进行了八个生产就绪维度的系统性评估，发现其中三个维度（混合KEM支持11%、迁移工具22%、协议集成33%）的覆盖率低于35%。quantum-safe在所有八个维度上均获得满分。该库提供的API将混合KEM任务从手工编写45行组合器代码简化为仅需3行，从而显著降低了不安全实现的风险。本文还报告了首次针对Python混合后量子密码库的统计严格单次操作开销测量（3000次迭代、CPU固定、自举95%置信区间）。实验表明，完整的X25519 + ML-KEM-768握手在Docker/Linux环境下耗时243微秒，仅占典型TLS 1.3往返预算的0.5%–2.5%。在5000并发用户下，吞吐量保持2848 ops/s，退化率仅为4.9%，证实了liboqs在C级别操作期间释放了Python全局解释器锁。此外，作者创新性地引入了变异系数（Coefficient of Variation, CoV）作为所有FIPS 203/204操作的时序侧信道代理指标。ML-KEM-768的解封装操作CoV为3.9%，处于AES-256-GCM的噪声基线（2.1%）之内；ML-DSA-65的签名操作CoV为51.5%，这符合FIPS 204拒绝采样算法的预期，而非侧信道泄漏。这种CoV方法此前未被应用于后量子密码库评估，为形式化常数时间验证工具提供了一种轻量级互补手段。所有实验结果均可通过单个Docker命令重现，确保了研究的可复现性。

量子密钥分发（QKD）提供信息论安全性，而基于卫星的量子密钥分发（SatQKD）展示了将其扩展到洲际尺度的潜力。然而，大气湍流会导致接收光束的空间分布发生显著畸变，而背景噪声在探测器平面上保持近似均匀。因此，由于成像波前的随机空间模式，单元素量子比特（qubit）检测可能经常被噪声主导，从而降低系统性能。为了解决这一限制，本文提出利用单光子探测器阵列的空间自由度来抑制过量噪声，同时适应湍流引起的信道变化。研究人员开发了一种基于阈值的选择方法，仅激活那些具有更高概率注册量子比特的探测器元素。通过蒙特卡洛模拟，在考虑衍射和大气湍流对传输光束的影响以及存在背景和暗噪声的情况下，评估了所提出的噪声抑制QKD方案的性能。结果表明，与传统方案相比，所提出的噪声抑制策略有效降低了量子比特错误率（QBER）并提高了密钥生成率（SKR）性能，而性能增益取决于湍流条件。这些发现展示了自适应阵列接收器设计在增强SatQKD系统在真实大气条件下的鲁棒性方面的潜力。

本文提出并探索了“隐蔽量子计算”（covert quantum computing）这一新概念，旨在解决多租户量子云平台中用户隐私保护问题。当多个用户共享同一个量子处理单元（QPU）时，传统安全假设不足以防止恶意租户通过检测量子计算单元（QCU）上的活动来推断其他用户的秘密操作。作者借鉴隐蔽通信的信息论思想，但因其面临的情景更加复杂——攻击者拥有对部分QCU的控制权并可进行自适应操作——故采用量子博弈论和记忆信道鉴别中的“量子策略”框架进行隐蔽性分析。当前量子计算机采用平面图电路布局并假设最近邻串扰（nearest-neighbor crosstalk）为主。通过推导离散等周不等式，作者发现：在n量子比特电路中，仅边界（border）上的O(√n)个量子比特会向攻击者泄露检测信息。为验证这一标度律，他们在IQM的54量子比特Emerald处理器和IBM的156量子比特ibm_fez（基于Heron 2架构）上进行了实验：对未参与计算的量子比特执行Ramsey实验，检测到了预期的最近邻串扰；然而，他们还观察到超出边界量子比特的长程耦合效应，这揭示了攻击者可利用的侧信道。作者推测这种长程串扰源于驱动线和控制线的泄漏。该现象不仅削弱了隐蔽性，还使共租户暴露于恶意或无意的串扰下，并损害跨越空间分布量子比特的电路质量。因此，文章呼吁进一步研究空间隔离和串扰表征。本文的主要贡献在于：1）形式化定义了隐蔽量子计算问题并建立分析框架；2）从理论上推导了边界缩放定律；3）实验发现了意外的长程串扰，揭示了实际量子处理器中的安全隐患。适合量子计算安全、量子云平台架构、硬件设计研究人员以及关注量子侧信道的安全从业者阅读。

该论文综述了变分量子电路（VQC）中的后门攻击威胁。变分量子算法（VQA）是含噪中等规模量子计算的核心范式，但其依赖预设计和预训练的VQC引入了严重的安全漏洞，特别是后门攻击。这些攻击将隐藏的恶意行为嵌入模型中，在正常情况下保持休眠，但被特定触发器激活后会导致对抗性后果，如错误预测或操纵目标值。论文系统性地梳理了后门攻击的分类，涵盖数据投毒、编译器级别和量子原生机制，形式化了关键术语和威胁模型，并回顾了现有攻击策略及其经验特征。此外，分析了当前检测与防御方法，指出了其局限性，尤其是在应对量子特定威胁方面的不足。通过综合最新进展，论文勾勒了VQC的安全演变格局，并指出了在混合量子-经典系统中开发鲁棒、量子感知防御的关键挑战和未来方向。适合量子计算安全研究人员、VQC开发者和对AI安全感兴趣的读者。

本文提出QCIVET，一个基于契约的完整性验证框架，用于混合量子-经典管线。混合管线在药物发现、欺诈检测和云QPU审计等领域越来越重要，但现有的完整性验证方法主要局限于经典计算，无法捕获量子阶段的行为。QCIVET将混合管线建模为一系列阶段，每个阶段有显式规范，并在语法和语义两个层面进行审计。语法完整性通过哈希链审计追踪实现，可选外部锚定；语义完整性在量子阶段通过基于Liskov和Wing行为子类型理论的校准可观测偏差测试来验证。作者证明了在量子信道间diamond范数距离下的可靠性、信息完备可观测量族下的条件完备性以及继承链下的组合性。还识别了一类Z-only-sneaky覆盖，可以规避弱的单Pauli契约，但被多Pauli契约暴露。框架在IBM Quantum Eagle r3和Heron r2处理器的校准噪声模型下进行评估，子类型分离协议在真实的ibm_fez (Heron r2)处理器上进行了端到端验证。QCIVET在三个代表性应用上实例化：用于药物发现的变分量子本征求解器（VQE）、量子辅助欺诈检测以及云QPU服务的客户侧审计。参考实现（包括实时验证引擎，每阶段提交延迟亚毫秒）已开源发布。本文适合量子安全研究人员、混合计算系统架构师以及关注量子服务完整性的安全从业人员阅读。

本文研究可扩展伪随机酉矩阵（PRU）的构造问题，即安全性参数可独立于维度（或输入比特长度）变化的PRU族。目前尚不清楚是否存在这样的构造。作者证明，如果通过当前主流范式（随机预言机模型）可以构造可扩展PRU，那么Aaronson-Kuperberg酉合成问题——量子复杂性理论中一个关于实现任意酉矩阵是否能有效简化为计算布尔函数的长期未决问题——将有肯定解。具体地，作者形式化了ROM-PRU的概念，即在随机预言机模型中统计安全的PRU。所有已知的密码学安全PRU构造都基于ROM-PRU。作者建立了ROM-PRU、近似酉设计、酉群上的ε-网以及酉合成问题之间的新联系。特别地，他们证明任何酉合成算法（因此任何ROM-PRU）必须使用输入长度为(2 - o(1)) log d比特的经典预言机，其中d是要实现的酉矩阵的维度。这一下界排除了文献中所有现有的可扩展PRU候选方案。这些联系表明ROM-PRU为研究伪随机酉矩阵提供了一个富有成果的理想化模型。本文的研究对量子密码学基础、随机性生成和量子复杂性理论具有重要理论意义。

本文系统地探讨了后量子密码架构，特别是基于格密码（如 LWE）的根本局限性。传统观点认为，通过在加密过程中注入人工离散高斯噪声，可以抵御量子计算机的攻击。然而，作者从计算复杂性、信息论热力学、量子纠错和量子学习理论四个相互关联的领域，对这种噪声依赖模型的理论和物理边界进行了深入分析。首先，在算法基础上，作者指出这些框架依赖于暂时的复杂性理论假设，而这些假设可能被未来的量子算法突破。其次，通过将密码机制映射到物理热力学，作者证明故意注入的离散高斯噪声并不等同于信息的永久擦除，因为密码秘密的结构完整性仍保留在密文中。最后，作者论证，利用先进的量子纠错协议和量子学习模型，攻击者可以高效地提取底层的数学内核。因此，尽管基于格的密码学提供了稳健的过渡性替代方案，但将其绝对地归类为无条件后量子安全还为时过早，因为其安全性依赖于暂时的物理瓶颈而非不可逾越的理论界限。该研究对于密码学研究人员和量子安全标准制定者具有重要参考价值。

本论文提出了一种基于置换不变码（permutation-invariant codes）的量子匿名秘密共享方案。量子秘密共享是一类量子密码协议，它将一个秘密编码为多个信息份额，只有授权份额集合才能解码恢复秘密。传统方案中，解码过程中的共享者身份可能泄露，而本工作旨在实现发送者匿名性，即解码时无法识别哪个参与方是原始秘密的持有者。作者利用置换不变量子纠错码结合匿名量子传输算法，构造了实现发送者匿名的量子秘密共享协议。此外，论文还通过量子条件最小熵（quantum conditional min-entropy）量化了斜坡量子秘密共享方案（ramp quantum secret sharing schemes）中的信息泄漏，并将该度量与Knill-Laflamme量子纠错条件关联，证明了其合理性。最后，作者使用该度量评估了几种置换不变码，得出了各方案中中间份额信息泄漏的观测结论。该研究属于理论量子密码学，适用于需要匿名性保障的量子网络场景。

本文针对网络入侵检测系统（NIDS）可解释性不足的问题，提出了一种基于量子优化的子群发现（Subgroup Discovery, SD）方法。传统NIDS虽然准确率高，但难以解释检测结果，而SD通过构建可解释规则来刻画攻击流量中的特征交互。然而，面对大规模数据集时，经典启发式束搜索（Beam Search）面临指数级搜索空间和关键多特征交互被剪枝的问题。本文首次将SD形式化为量子优化问题，采用二次无约束二元优化（QUBO）编码特征选择，并使用量子近似优化算法（QAOA）在IBM量子硬件（ibm_pittsburgh）上求解，以识别区分正常与攻击流量的网络特征子群。具体地，利用最小二乘回归QUBO公式来拟合特征子集上的加权相对准确性（WRAcc）景观，并通过代理采样处理更大型的QUBO。实验基于NSL-KDD数据集，以穷举枚举和束搜索为基准，对比哈密顿量质量和WRAcc比值。在10-30量子比特的硬件扩展实验中，深度p=1的QAOA在10量子比特时WRAcc比为0.983，15量子比特为0.971，20量子比特为0.855，25量子比特为0.624，而30量子比特时因电路噪声主导降至0.039，确立了NISQ设备的经验扩展边界。结果表明，QAOA发现的子群与经典启发式方法性能相当，并能找到贪婪束搜索剪枝的多特征交互模式；QAOA独有的子群在测试集上达到了最高99.6%的精确率。本文为网络安全领域中的量子组合优化建立了框架，并刻画了NISQ设备的硬件扩展特性。

本文针对噪声中尺度量子（NISQ）时代量子电路完整性评估的挑战展开研究。在NISQ设备上，量子电路需经历编译转换、受硬件噪声制约，并可能面临恶意篡改，因此确保电路完整性至关重要。现有验证方法通常仅依赖结构分析或行为评估中的单一维度，导致对电路正确性的评估不完整。作者提出了一种三层度量框架，综合结构完整性分数（SIS）、操作完整性分数（OIS）和交互图语义逻辑分数（IGS）。SIS通过比较电路图拓扑结构衡量全局结构相似性；OIS使用Jensen-Shannon距离量化电路输出概率分布的行为差异；IGS则通过模拟电路执行前的交互模式和依赖关系来评估交互层面的一致性。通过在基准量子电路上注入受控异常，实验表明：各度量捕捉到电路偏差的不同方面。特别地，存在结构盲点案例（SIS ≥ 0.95但行为偏差显著），其中OIS检测到93.85%的异常，而IGS检测到72.58%。这证明单一度量不足以可靠验证电路完整性，三层框架能提供互补洞察。该研究对量子编译器的正确性验证、抗篡改设计以及量子程序调试具有重要参考价值。

本文提出一种名为 Quantum Gatekeeper 的图像隐写术框架，其核心创新在于将载荷的恢复同时依赖于密码学解密与精确提取路径的重构。该框架结合了无损最低有效位（LSB）嵌入、确定性变分量子电路（VQC）派生门控密钥、多因素上下文绑定以及认证加密。提取载荷需要同时满足四项因素：密码、共享秘密、用户提供的上下文字符串以及参考图像签名。任何因素偏差将导致系统读取错误的像素序列或认证失败，从而以静默拒绝方式处理，而非部分泄露。密钥派生过程基于种子条件的变分电路，电路参数通过密码学哈希扩展和上下文相关的图像特征生成。为确保编解码一致性，密钥路径通过精确态矢量模拟生成；同时，利用 IBM 超导量子硬件评估电路族在物理噪声下的统计行为。为解决随机数引导依赖问题，论文引入了双区域图像布局，通过独立派生的密钥将头部恢复与载荷恢复分离。实验在 PNG 图像上验证了端到端消息嵌入与恢复，证明在正确条件下确定性成功，否则失败。该框架支持文本和图像载荷；在图像中藏图像配置中，秘密图像在嵌入前被缩放到固定分辨率，可在正确的上下文重构下实现精确像素级恢复。