論文の概要: Depth-efficient proofs of quantumness

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.02163v3
• Date: Wed, 7 Sep 2022 18:18:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 08:47:18.296237
• Title: Depth-efficient proofs of quantumness
• Title（参考訳）: 量子性の深さ効率証明
• Authors: Zhenning Liu, Alexandru Gheorghiu
• Abstract要約: 量子性の証明は、古典的検証器が信頼できない証明器の量子的利点を効率的に証明できる挑戦応答プロトコルの一種である。 本稿では、証明者が量子回路を一定深度でしか実行できない量子性構成の証明を2つ与える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.34726150561087
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A proof of quantumness is a type of challenge-response protocol in which a classical verifier can efficiently certify the quantum advantage of an untrusted prover. That is, a quantum prover can correctly answer the verifier's challenges and be accepted, while any polynomial-time classical prover will be rejected with high probability, based on plausible computational assumptions. To answer the verifier's challenges, existing proofs of quantumness typically require the quantum prover to perform a combination of polynomial-size quantum circuits and measurements. In this paper, we give two proof of quantumness constructions in which the prover need only perform constant-depth quantum circuits (and measurements) together with log-depth classical computation. Our first construction is a generic compiler that allows us to translate all existing proofs of quantumness into constant quantum depth versions. Our second construction is based around the learning with rounding problem, and yields circuits with shorter depth and requiring fewer qubits than the generic construction. In addition, the second construction also has some robustness against noise.
• Abstract（参考訳）: 量子性の証明は、古典的検証者が信頼できない証明者の量子的利点を効率的に証明できる挑戦応答プロトコルの一種である。 つまり、量子証明器は検証器の課題に正しく答え、受け入れられるが、多項式時間古典的証明器は計算可能な仮定に基づいて高い確率で拒否される。 検証者の課題に答えるために、既存の量子性の証明は一般に多項式サイズの量子回路と測定の組み合わせを実行するために量子証明器を必要とする。 本稿では、証明者が対数深度古典計算とともに定数深度量子回路(および測定)のみを実行する必要がある2つの量子性構成の証明を与える。 最初の構成はジェネリックコンパイラで、既存の量子性証明をすべて定数量子深度バージョンに変換することができます。 第2の構成は丸め問題のある学習に基づいており,回路の深さが短く,汎用構成よりもキュービットを少なくする。 さらに、第2の構成はノイズに対する強固さも持っている。

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