論文の概要: A Novel Scalable Quantum Protocol for the Dining Cryptographers Problem
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.16679v1
- Date: Tue, 30 Jan 2024 02:05:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-31 16:31:01.759347
- Title: A Novel Scalable Quantum Protocol for the Dining Cryptographers Problem
- Title（参考訳）: ダイニング暗号問題に対する新しいスケーラブル量子プロトコル
- Authors: Peristera Karananou and Theodore Andronikos
- Abstract要約: このプロトコルは任意の数の暗号学者を$n$でサポートし、参加者数と送信された匿名情報のボリュームの両方でスケーラビリティを実現する。
このプロトコルは、すべての暗号学者に同一のプライベート量子回路を使用するように要求することで、均一性を保証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper presents an innovative entanglement-based protocol to address the
Dining Cryptographers Problem, utilizing maximally entangled $\ket{ GHZ_{ n }
}$ tuples as its core. This protocol aims to provide scalability in terms of
both the number of cryptographers $n$ and the amount of anonymous information
conveyed, represented by the number of qubits $m$ within each quantum register.
The protocol supports an arbitrary number of cryptographers $n$, enabling
scalability in both participant count and the volume of anonymous information
transmitted. While the original Dining Cryptographers Problem focused on a
single bit of information, i.e., whether a cryptographer paid for dinner, the
proposed protocol allows $m$, the number of qubits in each register, to be any
arbitrarily large positive integer. This flexibility permits the conveyance of
various information, such as the cost of the dinner or the timing of the
arrangement. Another noteworthy aspect of the introduced protocol is its
versatility in accommodating both localized and distributed versions of the
Dining Cryptographers problem. The localized scenario involves all
cryptographers gathering physically at the same location, such as a restaurant,
simultaneously. In contrast, the distributed scenario accommodates
cryptographers situated in different places, engaging in a virtual dinner at
the same time. Finally, in terms of implementation, the protocol ensures
uniformity by requiring all cryptographers to utilize identical private quantum
circuits. This design establishes a completely modular quantum system where all
modules are identical. Furthermore, each private quantum circuit exclusively
employs the widely used Hadamard and CNOT quantum gates, facilitating
straightforward implementation on contemporary quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,Dining Cryptographers 問題に対処する革新的な絡み合いベースのプロトコルを提案し,その中核として $\ket{ GHZ_{n }$ tuples を用いる。
このプロトコルは、暗号化者数$n$と、各量子レジスタ内の量子ビット数$m$で表される匿名情報の量の両方の観点からスケーラビリティを提供することを目的としている。
このプロトコルは任意の数の暗号学者を$n$でサポートし、参加者数と送信された匿名情報のボリュームの両方でスケーラビリティを実現する。
オリジナルのDining Cryptographers Problemは1ビットの情報、すなわち、暗号学者が夕食に支払ったかどうかに焦点が当てられたが、提案されたプロトコルは、レジスタごとのキュービット数である$m$が任意の大きな正の整数となることを許している。
この柔軟性により、ディナーのコストやアレンジのタイミングなど、さまざまな情報の搬送が可能になる。
導入されたプロトコルのもう一つの注目すべき側面は、ダイニング暗号のローカライズバージョンと分散バージョンの両方を共用する汎用性である。
ローカライズされたシナリオは、レストランのような同じ場所に物理的に集まるすべての暗号学者が同時に集まることである。
対照的に、分散シナリオでは、異なる場所に位置する暗号学者が同時に仮想ディナーに従事している。
最後に、実装の観点から、このプロトコルは、全ての暗号学者に同一の量子回路を使用するように要求することで、均一性を保証する。
この設計は、全てのモジュールが同一である完全にモジュラーな量子系を確立する。
さらに、各プライベート量子回路は広く使われているアダマールとCNOT量子ゲートを専用に使用し、現代の量子コンピュータ上での簡単な実装を容易にする。
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