論文の概要: A quantum circuit design of AES

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.12354v1
• Date: Sat, 25 Sep 2021 12:49:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 18:56:47.185857
• Title: A quantum circuit design of AES
• Title（参考訳）: AESの量子回路設計
• Authors: ZeGuo Wang, ShiJie Wei, GuiLu Long
• Abstract要約: 我々はAES-128とサンプルAES(S-AES)量子回路を設計して解読する。 S-AESの場合、完全量子回路は48量子ビットしか持たず、既にノイズの多い中間スケールの量子コンピュータの範囲内にある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1049608786515839
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Advanced Encryption Standard(AES) is one of the most widely used block ciphers nowadays, and has been established as an encryption standard in 2001. Here we design AES-128 and the sample-AES(S-AES) quantum circuits for deciphering. In the quantum circuit of AES-128, we perform an affine transformation for the SubBytes part to solve the problem that the initial state of the output qubits in SubBytes is not the $\ket{0}^{\otimes 8}$ state. After that, we are able to encode the new round sub-key on the qubits encoding the previous round sub-key, and this improvement reduces the number of qubits used by 224 compared with Langenberg et al.'s implementation. For S-AES, a complete quantum circuit is presented with only 48 qubits, which is already within the reach of existing noisy intermediate-scale quantum computers.
• Abstract（参考訳）: advanced encryption standard(aes)は、現在最も広く使われているブロック暗号の1つであり、2001年に暗号化標準として確立されている。 ここではAES-128とサンプルAES(S-AES)量子回路を設計する。 AES-128の量子回路において、サブバイトの出力量子ビットの初期状態が$\ket{0}^{\otimes 8}$状態でないという問題を解決するために、サブバイト部分に対するアフィン変換を行う。 その後、以前のラウンドサブキーをエンコードしたqubits上の新しいラウンドサブキーをエンコードすることができ、この改善により、224で使用されるqubitの数をlangenbergなどの実装と比較して削減することができる。 S-AESの場合、完全量子回路は48量子ビットしか持たず、既にノイズの多い中間スケールの量子コンピュータの範囲内にある。

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