論文の概要: Quantum Garbled Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.01085v2
- Date: Mon, 9 Nov 2020 17:02:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 11:19:20.062276
- Title: Quantum Garbled Circuits
- Title（参考訳）: 量子ガーブル回路
- Authors: Zvika Brakerski, Henry Yuen
- Abstract要約: 我々は、与えられた量子回路と量子入力のエンコーディングの計算方法を示し、そこから計算の出力を導出することができる。
我々のプロトコルは、いわゆる$Sigma$フォーマットで、シングルビットチャレンジがあり、入力を最終ラウンドまで遅らせることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.937090317971313
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a garbling scheme for quantum circuits, thus achieving a
decomposable randomized encoding scheme for quantum computation. Specifically,
we show how to compute an encoding of a given quantum circuit and quantum
input, from which it is possible to derive the output of the computation and
nothing else. In the classical setting, garbled circuits (and randomized
encodings in general) are a versatile cryptographic tool with many applications
such as secure multiparty computation, delegated computation, depth-reduction
of cryptographic primitives, complexity lower-bounds, and more. However, a
quantum analogue for garbling general circuits was not known prior to this
work. We hope that our quantum randomized encoding scheme can similarly be
useful for applications in quantum computing and cryptography.
To illustrate the usefulness of quantum randomized encoding, we use it to
design a conceptually-simple zero-knowledge (ZK) proof system for the
complexity class $\mathbf{QMA}$. Our protocol has the so-called $\Sigma$ format
with a single-bit challenge, and allows the inputs to be delayed to the last
round. The only previously-known ZK $\Sigma$-protocol for $\mathbf{QMA}$ is due
to Broadbent and Grilo (FOCS 2020), which does not have the aforementioned
properties.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,量子回路のガーリング方式を提案する。これにより,量子計算のための非可解なランダム化符号化方式を実現する。
具体的には、与えられた量子回路と量子入力のエンコードを計算する方法を示し、そこから計算の出力を導出することができる。
古典的な設定では、garbled回路(および一般にランダムエンコーディング)は、セキュアなマルチパーティ計算、デリゲート計算、暗号プリミティブの深さ還元、複雑性低バウンドなど、多くのアプリケーションで使用される多用途な暗号ツールである。
しかし、この研究以前には一般回路の量子アナログは知られていなかった。
我々は、量子ランダム化符号化スキームが量子コンピューティングや暗号の応用にも役立つことを望んでいる。
量子ランダム化符号化の有用性を説明するために、複雑性クラス $\mathbf{QMA}$ に対する概念的に単純なゼロ知識(ZK)証明システムを設計する。
私たちのプロトコルは、シングルビットチャレンジのいわゆる$\sigma$フォーマットを持ち、入力を最終ラウンドまで遅らせることができます。
以前に知られていたZK $\Sigma$-protocol for $\mathbf{QMA}$は、前述の性質を持たないBroadbent and Grilo (FOCS 2020)によるものである。
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