論文の概要: A Provably Secure Framework for Noise-Aware Delegated Quantum Computation and Storage

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.07596v2
• Date: Mon, 22 Sep 2025 06:22:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-23 18:58:15.579682
• Title: A Provably Secure Framework for Noise-Aware Delegated Quantum Computation and Storage
• Title（参考訳）: 雑音を考慮した量子計算とストレージのための安全なフレームワーク
• Authors: Sanidhya Gupta, Ankur Raina,
• Abstract要約: 本稿では,ノイズ対応分散量子計算のためのエンドツーエンドフレームワークを提案する。 当社のフレームワークが完全性、盲目性、妥当性を達成できることを証明するためのセキュリティ分析を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As large-scale quantum computers become a reality, they will likely exist as centralized cloud resources accessible to a broad user base. Securely delegating private quantum computations to untrusted servers is therefore a foundational challenge. This requires rigorous, provable guarantees of privacy (blindness), cor- rectness (completeness), and integrity against malicious actions (verifiability). This paper presents a complete end-to-end framework for noise-aware distributed quantum computation. Our architecture is built on three technical pillars: (1) a distributed stabilizer code backbone to securely encode and store quantum states across multiple non-communicating server nodes; (2) a two-level error correction scheme, where each server node can locally correct errors based on its specific noise model; and (3) a trap-based verification protocol to detect any malicious deviation by the server. We formally provide a security analysis to prove that our framework achieves completeness, blindness, and verifiability. Our work thus provides a practical and provably secure blueprint for trustworthy distributed quantum computation framework, paving the way for secure quantum cloud services.
• Abstract（参考訳）: 大規模な量子コンピュータが現実になるにつれて、彼らは幅広いユーザーベースにアクセス可能な集中型のクラウドリソースとして存在する可能性が高い。 したがって、プライベートな量子計算を信頼できないサーバに安全に委譲することは、基本的な課題である。 これは厳格で証明可能なプライバシー(盲目)、正当性(完全性)、悪意のある行為に対する完全性(監視可能性)の保証を必要とする。 本稿では,ノイズ対応分散量子計算のためのエンドツーエンドフレームワークを提案する。 本アーキテクチャは,(1)複数の非通信ノード間で量子状態をセキュアにエンコードして保存する分散安定化コードバックボーン,(2)各サーバノードが特定のノイズモデルに基づいてエラーを局所的に補正できる2レベルエラー補正スキーム,(3)サーバによる悪質な偏差を検出するトラップベースの検証プロトコルの3つの技術柱上に構築されている。 当社のフレームワークが完全性、盲目性、妥当性を達成できることを証明するために、セキュリティ分析を正式に提供します。 我々の研究は、信頼性の高い分散量子計算フレームワークのための実用的で証明可能なセキュアな青写真を提供し、セキュアな量子クラウドサービスへの道を開いた。

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