量子物理常被视为高度抽象的学科，但博士候选人Kirsten Kanneworff与David Dechant的研究显示，量子技术正在以更具可操作性的方式进入现实应用场景。两人的工作分别聚焦于量子位置验证与动态系统的量子计算，并将于本周进行博士论文答辩。
量子位置验证：如何证明“人在其所称的位置”
在网络安全场景中，身份与位置的真实性验证是常见需求。Kanneworff的研究方向之一是“量子位置验证”，即通过量子通信与光学手段，验证某个主体是否确实位于其声称的地理位置。
她表示，该研究想法源于其硕士阶段，并因“光学与量子通信的结合”以及相对明确的应用前景而持续推进。在量子位置验证方案中，多个控制器会同时向待验证者发送信号，并通过对信号传播时间进行高精度测量，判断结果是否与其所报位置一致。
单光子与不可复制性：提升篡改难度
Kanneworff指出，量子物理的特性使这一过程在安全性上具备优势：量子态中的信息无法被复制。她同时提到，量子位置验证在某些情况下仍可能被破解，但整体上会显著提高篡改与伪造的难度。
在实验层面，她在光学实验室研究由量子点发射的单光子，并考察这些光子在长距离光纤与光学器件传输过程中如何保持其特性。她称，这些工作推动了量子位置验证实验演示的进展。
量子计算：面向动态系统与金融模型
Dechant的研究则围绕量子计算展开。他回忆称，自己在本科期间于新加坡国立大学交换学习时接触量子领域，并因其融合物理、数学与计算机科学而产生兴趣。
他表示，尽管近年来量子计算机取得进展，但现阶段设备仍受限且成本高昂。为研究量子计算机在实际中的工作方式，研究通常借助数学工具，或在经典计算机上对量子计算进行模拟。
Dechant关注的对象是“动态系统”，即随时间变化的系统，例如以微分方程或时间序列为代表的数学模型。他指出，这类模型可用于识别金融市场中的模式，并进一步用于预测未来价格走势。
两场博士论文答辩安排
根据安排，David Dechant将于2月17日进行题为《利用噪声量子计算机捕捉动态》的博士论文答辩，导师为Vedran Dunjko与Jordi Tura。
Kirsten Kanneworff将于2月18日进行题为《实验量子位置验证：实际挑战与单光子相关性》的博士论文答辩，导师为Wolffgang Löffler与Dirk Bouwmeester。
