读研八年不毕业，她解决了量子计算的一个根本性问题

接下来，我们让计算机测量输出状态，并得到结果。这种测量会让输出值叠加态坍缩为一个确定的潜在输出值，然后，输入值叠加态也会立刻坍缩来进行匹配——例如，当我们使用平方数函数时，如果输出值是9，那么输入值将坍缩为 3 和-3 的叠加态。

但不要忘了，我们使用的是陷门函数。我们有陷门的密钥，所以，我们可以很容易找出构成输入值叠加态的两个状态。但量子计算机不行，而且量子计算机也不能通过简单地测量输入值叠加态，来弄清它由什么构成，因为这种测量会让它进一步坍缩，使计算机只能得到两个输入值中的一个，而无法得到另一个。

2017 年，马哈德夫利用一种名为“容错学习”（LWE）的加密技术，想出了如何在秘密状态的核心方法中构建陷门函数。利用这些陷门函数，她得以创建量子版本的“盲”计算——在盲计算中，云计算用户可以屏蔽数据，使云计算机无法读取，即便云计算机在使用数据进行计算。不久之后，马哈德夫、瓦齐雷尼、克里斯蒂亚诺联手维迪克和以色列魏茨曼科学研究所的兹维卡·布拉克斯基（Zvika Brakerski），希望进一步完善这些陷门函数。

他们顺着秘密状态的思路，开发出了一种让量子计算机生成“可证明随机数”的简单方法。

马哈德夫本可以凭借这些成果顺利毕业，但她决心继续研究，直至解决验证问题为止。“我从未想过毕业的问题，因为我的目标从来不是为了毕业。”她说道。

有时，由于不知道自己能否解决这个问题，马哈德夫会感受到压力。但她说，“我是在花时间学习自己感兴趣的事情，所以这真的不算是浪费时间。”

如何判定量子计算机在“作弊”？

马哈德夫尝试了多种途径，想要通过秘密状态方法，得出一种验证协议，但有一段时间，她一无所获。后来，她有了一个想法：研究人员已经证明，如果验证者能够对量子比特进行测量，那么该验证者便能检验量子计算机。显然，传统计算验证者缺乏这种能力。但如果传统验证者能够以某种方式迫使量子计算机自己进行测量，并如实地报告，结果会怎样呢？

马哈德夫意识到，棘手的地方在于，要让量子计算机在知道验证者要求进行哪种测量之前，就确定它要测量的状态——否则，计算机很容易欺骗验证者。这就是秘密状态方法的用武之地了：按照马哈德夫的协议，量子计算机会先创建一个秘密状态，然后将其与它应该测量的状态纠缠在一起。只有这样，计算机才能知道要执行哪种测量。

由于计算机不知道秘密状态的构成而验证者知道，马哈德夫证明，如果量子计算机大肆“作弊”，一定会留下明显的欺骗痕迹。维迪克认为，从本质上说，计算机要测量的量子比特已经被“钉在加密术的板子上”。因此，如果测量结果看起来像是一个正确的证明，那么验证者就可以确信，它们确实如此。

“这个想法真是太棒了！”维迪克写道，“每次乌尔米拉进行解释，我都会感到惊艳。”

（编辑：西安站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!