論文の概要: Hacking Quantum Networks: Extraction and Installation of Quantum Data

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.13823v2
• Date: Fri, 18 Jun 2021 08:42:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 04:38:50.718143
• Title: Hacking Quantum Networks: Extraction and Installation of Quantum Data
• Title（参考訳）: 量子ネットワークのハッキング: 量子データの抽出とインストール
• Authors: Seok Hyung Lie, Yong Siah Teo, Hyunseok Jeong
• Abstract要約: 本稿では,部分アクセスのみを与えられた量子ネットワーク上での量子情報抽出とインストールの手順である量子ハッキングの問題点について検討する。 適切に準備された部分絡み合ったプローブ状態は、一般に量子ハッキングにおいて最大絡み合ったプローブ状態よりも優れていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the problem of quantum hacking, which is the procedure of quantum-information extraction from and installation on a quantum network given only partial access. This problem generalizes a central topic in contemporary physics -- information recovery from systems undergoing scrambling dynamics, such as the Hayden--Preskill protocol in black-hole studies. We show that a properly prepared partially entangled probe state can generally outperform a maximally entangled one in quantum hacking. Moreover, we prove that finding an optimal decoder for this stronger task is equivalent to that for Hayden--Preskill-type protocols, and supply analytical formulas for the optimal hacking fidelity of large networks. In the two-user scenario where Bob attempts to hack Alice's data, we find that the optimal fidelity increases with Bob's hacking space relative to Alice's user space. However, if a third neutral party, Charlie, is accessing the computer concurrently, the optimal hacking fidelity against Alice drops with Charlie's user-space dimension, rendering targeted quantum hacking futile in high-dimensional multi-user scenarios without classical attacks. When applied to the black-hole information problem, the limited hacking fidelity implies a reflectivity decay of a black hole as an information mirror.
• Abstract（参考訳）: 部分的アクセスのみを与えられた量子ネットワーク上の量子情報抽出とインストールの手順である量子ハッキングの問題について検討する。 この問題は現代の物理学の中心的なトピックを一般化し、ブラックホール研究におけるヘイデン・プレスキルプロトコルのようなスクランブル力学の系からの情報回復を行う。 適切に準備された部分絡み合ったプローブ状態は、一般に量子ハッキングにおいて最大絡み合ったプローブ状態よりも優れていることを示す。 さらに,この強力なタスクに対して最適なデコーダを見つけることは,hayden-preskill-typeプロトコルのデコーダと同値であり,大規模ネットワークの最適ハッキング忠実性に関する解析式を提供する。 BobがAliceのデータをハックしようとする2ユーザシナリオでは、Aliceのユーザ空間と比較して、Bobのハッキング空間が最適に忠実になる。 しかし、もし第三者であるチャーリーが同時にコンピュータにアクセスしているなら、アリスに対する最適なハッキングの忠実度はチャーリーのユーザー空間次元と一致し、古典的な攻撃のない高次元のマルチユーザーシナリオでターゲットの量子ハッキングが無駄になる。 ブラックホール情報問題に適用すると、限られたハッキング忠実性は、情報ミラーとしてのブラックホールの反射率減衰を意味する。

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