論文の概要: Robust and efficient verification of graph states in blind measurement-based quantum computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.10742v2
• Date: Mon, 20 Nov 2023 02:50:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-22 19:35:03.564720
• Title: Robust and efficient verification of graph states in blind measurement-based quantum computation
• Title（参考訳）: ブラインド計測に基づく量子計算におけるグラフ状態のロバストかつ効率的な検証
• Authors: Zihao Li, Huangjun Zhu, Masahito Hayashi
• Abstract要約: Blind Quantum Computing (BQC) は、クライアントのプライバシを保護するセキュアな量子計算手法である。 資源グラフ状態が敵のシナリオで正確に準備されているかどうかを検証することは重要である。 本稿では,任意の局所次元を持つ任意のグラフ状態を検証するための,堅牢で効率的なプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 52.70359447203418
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Blind quantum computation (BQC) is a secure quantum computation method that protects the privacy of clients. Measurement-based quantum computation (MBQC) is a promising approach for realizing BQC. To obtain reliable results in blind MBQC, it is crucial to verify whether the resource graph states are accurately prepared in the adversarial scenario. However, previous verification protocols for this task are too resource consuming or noise susceptible to be applied in practice. Here, we propose a robust and efficient protocol for verifying arbitrary graph states with any prime local dimension in the adversarial scenario, which leads to a robust and efficient protocol for verifying the resource state in blind MBQC. Our protocol requires only local Pauli measurements and is thus easy to realize with current technologies. Nevertheless, it can achieve the optimal scaling behaviors with respect to the system size and the target precision as quantified by the infidelity and significance level, which has never been achieved before. Notably, our protocol can exponentially enhance the scaling behavior with the significance level.
• Abstract（参考訳）: Blind Quantum Computing (BQC) は、クライアントのプライバシを保護するセキュアな量子計算手法である。 測定ベースの量子計算(MBQC)は、BQCを実現するための有望なアプローチである。 ブラインドMBQCにおける信頼性の高い結果を得るためには、資源グラフ状態が敵のシナリオで正確に準備されているかどうかを検証することが重要である。 しかし、このタスクの以前の検証プロトコルはリソース消費やノイズの影響を受けやすく、実際には適用できない。 本稿では,対向シナリオにおいて任意の素局所次元で任意のグラフ状態を検証するためのロバストで効率的なプロトコルを提案し,ブラインドmbqcにおける資源状態の検証のためのロバストで効率的なプロトコルを提案する。 我々のプロトコルは局所的なpauli測定のみを必要とするため、現在の技術で容易に実現できる。 それにもかかわらず、システムサイズと目標精度に関して、これまで達成されたことのない不確かさと重要性のレベルによって定量化された最適なスケーリング動作を達成することができる。 特に,本プロトコルは,重要度レベルでのスケーリング動作を指数関数的に向上させることができる。

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