論文の概要: Verification of Quantum Computations without Trusted Preparations or Measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.10464v1
- Date: Fri, 15 Mar 2024 16:54:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 16:11:26.563504
- Title: Verification of Quantum Computations without Trusted Preparations or Measurements
- Title（参考訳）: 信頼された準備・測定を伴わない量子計算の検証
- Authors: Elham Kashefi, Dominik Leichtle, Luka Music, Harold Ollivier,
- Abstract要約: 我々は、既知の検証スキームを信頼されたゲートのみに依存するプロトコルに変換するモジュール的で構成可能で効率的な方法を提案する。
我々の最初の貢献は、Z軸とビットフリップの1量子ビット回転の信頼できる適用に対するBQPの量子検証の問題を非常に軽量に削減することである。
2つ目の構成は、信頼できる準備や測定なしに、任意の量子計算を量子出力で情報理論的に検証することは一般的に可能であることを示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6249768559720122
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the advent of delegated quantum computing as a service, verifying quantum computations is becoming a question of great importance. Existing information theoretically Secure Delegated Quantum Computing (SDQC) protocols require the client to possess the ability to perform either trusted state preparations or measurements. Whether it is possible to verify universal quantum computations with information-theoretic security without trusted preparations or measurements was an open question so far. In this paper, we settle this question in the affirmative by presenting a modular, composable, and efficient way to turn known verification schemes into protocols that rely only on trusted gates. Our first contribution is an extremely lightweight reduction of the problem of quantum verification for BQP to the trusted application of single-qubit rotations around the Z axis and bit flips. The second construction presented in this work shows that it is generally possible to information-theoretically verify arbitrary quantum computations with quantum output without trusted preparations or measurements. However, this second protocol requires the verifier to perform multi-qubit gates on a register whose size is independent of the size of the delegated computation.
- Abstract（参考訳）: サービスとしてのデリゲートされた量子コンピューティングの出現に伴い、量子コンピューティングの検証は、非常に重要な問題となっている。
理論上、既存の情報 Secure Delegated Quantum Computing (SDQC) プロトコルでは、クライアントは信頼できる状態の準備や測定を行う能力を持つ必要がある。
信頼できる準備や測定を行うことなく、情報理論のセキュリティで普遍的な量子計算を検証できるかどうかは、今のところ未解決の問題である。
本稿では,モジュール型で構成可能で効率的な検証スキームを信頼ゲートのみに依存するプロトコルに変換する方法を提案することで,この疑問を肯定的に解決する。
我々の最初の貢献は、Z軸とビットフリップの1量子ビット回転の信頼できる適用に対するBQPの量子検証の問題を非常に軽量に削減することである。
この研究で示された2つ目の構成は、信頼された準備や測定なしに、量子出力による任意の量子計算を情報理論的に検証することは一般的に可能であることを示している。
しかし、この第2のプロトコルでは、委譲された計算のサイズに依存しないレジスタ上で、検証者がマルチキュービットゲートを実行する必要がある。
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