論文の概要: On The Round Complexity of Secure Quantum Computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.11212v3
• Date: Fri, 13 Aug 2021 23:36:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 09:15:11.553563
• Title: On The Round Complexity of Secure Quantum Computation
• Title（参考訳）: セキュア量子計算の丸い複雑性について
• Authors: James Bartusek, Andrea Coladangelo, Dakshita Khurana, Fermi Ma
• Abstract要約: 我々は、悪意のある敵に対するセキュリティを備えた2パーティ(2PQC)およびマルチパーティ(MPQC)設定において、セキュアな量子計算のための最初の定ラウンドプロトコルを構築した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.832774161583036
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We construct the first constant-round protocols for secure quantum computation in the two-party (2PQC) and multi-party (MPQC) settings with security against malicious adversaries. Our protocols are in the common random string (CRS) model. - Assuming two-message oblivious transfer (OT), we obtain (i) three-message 2PQC, and (ii) five-round MPQC with only three rounds of online (input-dependent) communication; such OT is known from quantum-hard Learning with Errors (QLWE). - Assuming sub-exponential hardness of QLWE, we obtain (i) three-round 2PQC with two online rounds and (ii) four-round MPQC with two online rounds. - When only one (out of two) parties receives output, we achieve minimal interaction (two messages) from two-message OT; classically, such protocols are known as non-interactive secure computation (NISC), and our result constitutes the first maliciously-secure quantum NISC. Additionally assuming reusable malicious designated-verifier NIZK arguments for NP (MDV-NIZKs), we give the first MDV-NIZK for QMA that only requires one copy of the quantum witness. Finally, we perform a preliminary investigation into two-round secure quantum computation where each party must obtain output. On the negative side, we identify a broad class of simulation strategies that suffice for classical two-round secure computation that are unlikely to work in the quantum setting. Next, as a proof-of-concept, we show that two-round secure quantum computation exists with respect to a quantum oracle.
• Abstract（参考訳）: 我々は、悪意のある敵に対するセキュリティを備えた2パーティ(2PQC)およびマルチパーティ(MPQC)設定において、セキュアな量子計算のための最初の定ラウンドプロトコルを構築した。 私たちのプロトコルは、common random string (crs)モデルにあります。 -2-message oblivious transfer(ot)を仮定すると、 (i)3メッセージ2PQC及び (ii)オンライン(入力依存)通信を3ラウンドしか持たない5ラウンドmpqc。このようなotは、qlwe(quantum-hard learning with error)で知られている。 -QLWEの亜指数硬度を仮定すると、得られる。 (i)オンラインラウンド2回3ラウンド2PQC (ii)オンライン2ラウンドの4ラウンドmpqc。 従来、このようなプロトコルは非対話的セキュア計算(non-interactive secure computation,nisc)と呼ばれ、結果として最初の悪意あるセキュアな量子niscを構成する。 さらに、NP(MDV-NIZKs)に対する再利用可能な不正な指定検証NIZK引数を仮定し、量子証人のコピーのみを必要とするQMAに対する最初のMDV-NIZKを与える。 最後に、各パーティが出力を得る必要がある2ラウンドのセキュアな量子計算について予備的な調査を行う。 負の面では、量子環境では動作しない古典的な2ラウンドセキュアな計算のために十分である幅広いシミュレーション戦略を識別する。 次に、概念実証として、2ラウンドのセキュアな量子計算が量子神託に関して存在することを示す。

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