論文の概要: Hardware requirements for trapped-ion based verifiable blind quantum
computing with a measurement-only client
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02656v1
- Date: Tue, 5 Mar 2024 05:03:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-06 16:09:37.679556
- Title: Hardware requirements for trapped-ion based verifiable blind quantum
computing with a measurement-only client
- Title(参考訳): 計測専用クライアントを用いた捕捉イオン型検証可能なブラインド量子コンピューティングのハードウェア要件
- Authors: Janice van Dam, Guus Avis, Tzula B Propp, Francisco Ferreira da Silva,
Joshua A Slater, Tracy E Northup, Stephanie Wehner
- Abstract要約: ブラインド量子コンピューティングでは、単純なクライアントデバイスを持つユーザは、リモート量子サーバ上で量子計算を行うことができる。
我々は、イオントラップをサーバとし、遠方の測定専用クライアントを用いて、検証可能なブラインド量子コンピューティングのハードウェア要件を数値的に検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In blind quantum computing, a user with a simple client device can perform a
quantum computation on a remote quantum server such that the server cannot gain
knowledge about the computation. Here, we numerically investigate hardware
requirements for verifiable blind quantum computing using an ion trap as server
and a distant measurement-only client. While the client has no direct access to
quantum-computing resources, it can remotely execute quantum programs on the
server by measuring photons emitted by the trapped ion. We introduce a
numerical model for trapped-ion quantum devices in NetSquid, a discrete-event
simulator for quantum networks. Using this, we determine the minimal hardware
requirements on a per-parameter basis to perform the verifiable blind quantum
computing protocol. We benchmark these for a five-qubit linear graph state,
with which any single-qubit rotation can be performed, where client and server
are separated by 50 km. Current state-of-the-art ion traps satisfy the minimal
requirements on a per-parameter basis, but all current imperfections combined
make it impossible to perform the blind computation securely over 50 km using
existing technology. Using a genetic algorithm, we determine the set of
hardware parameters that minimises the total improvements required, finding
directions along which to improve hardware to reach our threshold error
probability that would enable experimental demonstration. In this way, we lay a
path for the near-term experimental progress required to realise the
implementation of verifiable blind quantum computing over a 50 km distance.
- Abstract(参考訳): ブラインド量子コンピューティングでは、単純なクライアントデバイスを持つユーザは、サーバが計算に関する知識を得ることができないように、リモート量子サーバ上で量子計算を行うことができる。
本稿では,イオントラップをサーバとして,遠隔測定のみのクライアントとして,検証可能なブラインド量子コンピューティングのハードウェア要件を数値的に検討する。
クライアントは量子コンピューティングリソースに直接アクセスしないが、捕捉されたイオンによって放出される光子を測定することで、リモートでサーバ上で量子プログラムを実行することができる。
本稿では,量子ネットワーク用離散イベントシミュレータNetSquidにおけるトラップイオン量子デバイスの数値モデルを提案する。
これを用いて、検証可能なブラインド量子コンピューティングプロトコルを実行するために、パラメータ毎の最小ハードウェア要件を決定する。
クライアントとサーバを50km間隔で分離する単一キュービット回転が可能である5キュービット線形グラフ状態をベンチマークする。
現在のイオントラップは、パラメータ毎の最小要件を満たしているが、現在の不完全性が組み合わさることで、既存の技術を使って50km以上のブラインド計算を安全に実行することは不可能である。
遺伝的アルゴリズムを用いて、必要な総改善を最小化するハードウェアパラメータのセットを決定し、ハードウェアがしきい値のエラー確率に達する方向を見つけ、実験的な実証を可能にする。
このようにして、50kmの距離で検証可能なブラインド量子コンピューティングの実装を実現するために必要な、短期的な実験的進歩の道を開く。
関連論文リスト
- A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum
State Fidelity [50.387179833629254]
我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。
Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。
他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-23T14:09:41Z) - Verifiable measurement-based quantum random sampling with trapped ions [1.5229187990450865]
捕捉イオン量子プロセッサ上での量子計算の測定モデルにおいて、効率よく検証可能な量子ランダムサンプリングを実験的に示す。
これらの状態の構造を利用することで、計算中にクビットをリサイクルし、クビットレジスタよりも大きい絡み合ったクラスタ状態からサンプリングすることができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-26T18:00:03Z) - Delegated variational quantum algorithms based on quantum homomorphic
encryption [69.50567607858659]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、量子デバイス上で量子アドバンテージを達成するための最も有望な候補の1つである。
クライアントのプライベートデータは、そのような量子クラウドモデルで量子サーバにリークされる可能性がある。
量子サーバが暗号化データを計算するための新しい量子ホモモルフィック暗号(QHE)スキームが構築されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-25T07:00:13Z) - Oblivious Quantum Computation and Delegated Multiparty Quantum
Computation [61.12008553173672]
本稿では、入力量子ビットの秘密性と量子ゲートを識別するプログラムを必要とする新しい計算量子計算法を提案する。
本稿では,この課題に対する2サーバプロトコルを提案する。
また,従来の通信のみを用いて,複数のユーザがサーバにマルチパーティ量子計算を依頼する多パーティ量子計算についても論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-02T09:01:33Z) - Demonstration of teleportation across a quantum network code [0.0]
量子ネットワークにおける重要なゴールは、量子情報の転送と通信のためのリソース要求を減らすことである。
量子ネットワーク符号化は、通常競合を示すネットワークに絡み合った状態を分散することで、このような方法を示す。
本稿では,特にノイズの多い中間規模量子デバイスに適したプロトコルであるMQNCについて検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-06T12:59:48Z) - Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid
System [56.39703478198019]
IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。
我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。
その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-22T21:54:28Z) - Quantum reservoir neural network implementation on coherently coupled
quantum oscillators [1.7086737326992172]
本稿では,多数の高密度結合ニューロンを得る量子貯水池の実装を提案する。
超伝導回路に基づく特定のハードウェア実装を解析する。
ベンチマークタスクでは99 %の最先端の精度が得られる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-07T15:24:51Z) - Quantum autoencoders for communication-efficient quantum cloud computing [10.158186323912291]
量子ゲート(QAEGate)の量子オートエンコーダを量子計算の圧縮法として提案する。
提案手法の特長は,出力に含まれる情報以外のサーバの計算情報を明らかにしない点である。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-23T05:32:38Z) - 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) - Machine learning transfer efficiencies for noisy quantum walks [62.997667081978825]
グラフ型と量子系コヒーレンスの両方の要件を見つけるプロセスは自動化可能であることを示す。
この自動化は、特定のタイプの畳み込みニューラルネットワークを使用して、どのネットワークで、どのコヒーレンス要求の量子優位性が可能かを学習する。
我々の結果は、量子実験における利点の実証と、科学的研究と発見の自動化への道を開くために重要である。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-01-15T18:36:53Z)
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。