論文の概要: Barycentric and Pairwise Renyi Quantum Leakage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.06156v1
- Date: Fri, 9 Feb 2024 03:09:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-12 18:06:00.214216
- Title: Barycentric and Pairwise Renyi Quantum Leakage
- Title(参考訳): barycentric と pairwise renyi quantum leak
- Authors: Farhad Farokhi
- Abstract要約: プライバシとセキュリティ分析のための情報漏洩の尺度として、バリー中心およびペアワイズ量子レニイリークが提案されている。
それらは、肯定性、独立性、後処理の不等式、ユニタリ不変性の重要な性質を満たす。
量子コンピューティングと通信におけるノイズの一般的なモデルであるグローバルおよびローカルな分極チャネルは、プライベートまたはセキュアな情報漏洩を制限する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.244521717083696
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Barycentric and pairwise quantum Renyi leakages are proposed as two measures
of information leakage for privacy and security analysis in quantum computing
and communication systems. These quantities both require minimal assumptions on
the eavesdropper, i.e., they do not make any assumptions on the eavesdropper's
attack strategy or the statistical prior on the secret or private classical
data encoded in the quantum system. They also satisfy important properties of
positivity, independence, post-processing inequality, and unitary invariance.
The barycentric quantum Renyi leakage can be computed by solving a
semi-definite program and the pairwise quantum Renyi leakage possesses an
explicit formula. The barycentric and pairwise quantum Renyi leakages form
upper bounds on the maximal quantum leakage, the sandwiched quantum
$\alpha$-mutual information, the accessible information, and the Holevo's
information. Furthermore, differentially-private quantum channels are shown to
bound these measures of information leakage. Global and local depolarizing
channels, that are common models of noise in quantum computing and
communication, restrict private or secure information leakage. Finally, a
privacy-utility trade-off formula in quantum machine learning using variational
circuits is developed. The privacy guarantees can only be strengthened, i.e.,
information leakage can only be reduced, if the performance degradation grows
larger and vice versa.
- Abstract(参考訳): barycentric と pairwise quantum renyi leaks は、量子コンピューティングおよび通信システムにおけるプライバシーおよびセキュリティ解析のための情報漏洩の2つの尺度として提案されている。
これらの量はともに、盗聴器の攻撃戦略や、量子システムに符号化された秘密またはプライベートな古典的データに関する統計的な事前の仮定を一切行わない。
それらはまた、肯定性、独立性、後処理の不等式、ユニタリ不変性の重要な性質を満たす。
偏心量子 Renyi リークは半定値プログラムを解くことで計算でき、ペアの量子 Renyi リークは明示的な公式を持つ。
barycentric および pairwise quantum renyi leaks は、最大量子リーク、サンドウィッチされた量子 $\alpha$-mutual 情報、アクセス可能な情報、およびholevo の情報の上界を形成する。
さらに、微分プライベート量子チャネルは、これらの情報漏洩の尺度に拘束されることが示されている。
量子コンピューティングと通信におけるノイズの一般的なモデルであるグローバルおよびローカルデポーラライズチャネルは、プライベートまたはセキュアな情報の漏洩を制限する。
最後に,変動回路を用いた量子機械学習におけるプライバシー利用トレードオフ式を開発した。
プライバシの保証は強化されるのみであり、すなわち、パフォーマンスの低下が大きくなり、その逆も大きくなると、情報の漏洩は少なくなる。
関連論文リスト
- Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections
and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。
我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-11T18:00:00Z) - Maximal Information Leakage from Quantum Encoding of Classical Data [9.244521717083696]
敵は古典的なデータを符号化する量子システムの状態の1つのコピーにアクセスすることができる。
情報漏洩の結果として得られる尺度は、古典データの関数を正確に推測する確率の乗法的増加である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-24T05:16:02Z) - Improving the performance of quantum cryptography by using the
encryption of the error correction data [0.0]
本稿では,盗聴者の情報量を減らすために,誤り訂正に関連する古典的コミュニケーションを暗号化する手法を提案する。
本稿では,eavesdropperの量子メモリコヒーレンス時間に関する追加仮定の文脈において,本手法の適用性について分析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-21T15:42:54Z) - Entanglement Distribution and Quantum Teleportation in Higher Dimension
over the Superposition of Causal Orders of Quantum Channels [13.359442837017202]
2つの量子チャネル上の四角線の絡み合い分布を通じて古典情報の伝達に関する理論的枠組みを開発し,定式化する。
その結果, クディットの絡み合い分布は, ノイズの増加にともなっても, 忠実度を著しく向上させることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-19T15:06:24Z) - Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak
Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。
振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。
このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-06T18:18:41Z) - A general framework for the composition of quantum homomorphic
encryption \& quantum error correction [6.85316573653194]
普遍的でクラウドベースの量子計算には、情報理論のセキュリティと量子エラー補正を備えた量子同型暗号が必須である。
我々は,量子計算における離散変数モデルと連続変数モデルの両方に適用する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-22T02:47:07Z) - Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg
Atoms [55.41644538483948]
我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。
計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。
我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-27T23:29:53Z) - Quantum information spreading in a disordered quantum walk [50.591267188664666]
量子ウォークスを用いて量子情報拡散パターンを探索する量子探索プロトコルを設計する。
我々は、異常や古典的輸送を調査するために、コヒーレントな静的および動的障害に焦点を当てる。
以上の結果から,複雑なネットワークで発生する欠陥や摂動の情報を読み取る装置として,量子ウォーク(Quantum Walk)が考えられる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-20T20:03:19Z) - Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。
すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。
我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-09-15T15:10:50Z) - Quantum noise protects quantum classifiers against adversaries [120.08771960032033]
量子情報処理におけるノイズは、特に短期的な量子技術において、破壊的で避け難い特徴と見なされることが多い。
量子回路の非偏極雑音を利用して分類を行うことにより、敵に縛られるロバスト性を導出できることを示す。
これは、最も一般的な敵に対して使用できる最初の量子プロトコルである。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-20T17:56:14Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。