論文の概要: On the Power of Quantum Distributed Proofs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.14108v1
• Date: Thu, 21 Mar 2024 03:40:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-22 15:36:52.230859
• Title: On the Power of Quantum Distributed Proofs
• Title（参考訳）: 量子分散証明の力について
• Authors: Atsuya Hasegawa, Srijita Kundu, Harumichi Nishimura,
• Abstract要約: 量子非決定性分散コンピューティングは、最近dQMA (distributed quantum Merlin-Arthur) プロトコルとして導入された。 dQMAプロトコルでは、量子証明とローカル通信の助けを借りて、ネットワーク上のノードがネットワークのグローバルな特性を検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.21847754147782888
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum nondeterministic distributed computing was recently introduced as dQMA (distributed quantum Merlin-Arthur) protocols by Fraigniaud, Le Gall, Nishimura and Paz (ITCS 2021). In dQMA protocols, with the help of quantum proofs and local communication, nodes on a network verify a global property of the network. Fraigniaud et al. showed that, when the network size is small, there exists an exponential separation in proof size between distributed classical and quantum verification protocols, for the equality problem, where the verifiers check if all the data owned by a subset of them are identical. In this paper, we further investigate and characterize the power of the dQMA protocols for various decision problems. First, we give a more efficient dQMA protocol for the equality problem with a simpler analysis. This is done by adding a symmetrization step on each node and exploiting properties of the permutation test, which is a generalization of the SWAP test. We also show a quantum advantage for the equality problem on path networks still persists even when the network size is large, by considering ``relay points'' between extreme nodes. Second, we show that even in a general network, there exist efficient dQMA protocols for the ranking verification problem, the Hamming distance problem, and more problems that derive from efficient quantum one-way communication protocols. Third, in a line network, we construct an efficient dQMA protocol for a problem that has an efficient two-party QMA communication protocol. Finally, we obtain the first lower bounds on the proof and communication cost of dQMA protocols. To prove a lower bound on the equality problem, we show any dQMA protocol with an entangled proof between nodes can be simulated with a dQMA protocol with a separable proof between nodes by using a QMA communication-complete problem introduced by Raz and Shpilka (CCC 2004).
• Abstract（参考訳）: 量子非決定性分散コンピューティングは、最近Fraigniaud, Le Gall, Nishimura and Paz (ITCS 2021) によって dQMA (distributed quantum Merlin-Arthur) プロトコルとして導入された。 dQMAプロトコルでは、量子証明とローカル通信の助けを借りて、ネットワーク上のノードがネットワークのグローバルな特性を検証する。 Fraigniaudらは、ネットワークサイズが小さい場合、分散古典的検証プロトコルと量子的検証プロトコルの間の証明サイズが指数関数的に分離されていることを示した。 本稿では,様々な意思決定問題に対するdQMAプロトコルのパワーについて検討し,その特性について述べる。 まず,より効率的なdQMAプロトコルを提案する。 これは各ノードに対称性のステップを追加し、SWAPテストの一般化である置換テストの特性を利用する。 また、極端ノード間の''リレーポイント'を考慮し、ネットワークサイズが大きい場合でもパスネットワーク上の等値性問題に対する量子的優位性を示す。 第2に,一般的なネットワークにおいても,評価問題やハミング距離問題など,効率的な量子一方向通信プロトコルから導かれる問題に対して,効率的なdQMAプロトコルが存在することを示す。 第3に、ラインネットワークにおいて、効率的な双方向QMA通信プロトコルを持つ問題に対する効率的なdQMAプロトコルを構築する。 最後に、dQMAプロトコルの証明と通信コストに関する最初の下限を求める。 また,ノード間の絡み合った証明を持つ任意の dQMA プロトコルを,Raz と Shpilka (CCC 2004) が導入した QMA 通信完全問題を用いて,ノード間の分離可能な証明を持つ dQMA プロトコルでシミュレートできることを示す。

関連論文リスト

• Asynchronous measurement-device-independent quantum digital signatures [0.9786690381850356]
  量子デジタルシグネチャ(QDS)は、量子状態をキー生成プロトコルによって分散し、測定し、古典的なデータ処理を通じてメッセージに署名する。 本稿では,非同期2光子干渉戦略とワンタイムユニバーサルハッシュ法を備えた,非同期計測デバイス非依存(MDI)QDSプロトコルを提案する。 本研究は,量子ネットワークにおける非再検討による大規模データ処理を実現するための,効率的かつ実用的なMDI-QDS方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-11T02:09:55Z)
• Multi-User Entanglement Distribution in Quantum Networks Using Multipath Routing [55.2480439325792]
  マルチパスルーティングを活用することで,マルチユーザアプリケーションの絡み合い率を高める3つのプロトコルを提案する。 これらのプロトコルは、制限された量子メモリや確率的絡み合い生成を含む、NISQ制約のある量子ネットワーク上で評価される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-06T18:06:00Z)
• Inferring Quantum Network Topology using Local Measurements [3.549868541921029]
  本稿では,量子ネットワークのトポロジを識別し,推論するための効率的なプロトコルを提案する。 このプロトコルはノイズに対して完全に堅牢であり、量子変分最適化によって実装可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-15T17:36:12Z)
• Multiparty Entanglement Routing in Quantum Networks [0.0]
  量子ネットワークにおける最大絡み合い状態(GHZn)を抽出するためのプロトコルが提案されている。 このプロトコルは、ネットワークノードのローカル測定とユーザ毎の1キュービットメモリのみを必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-12T15:40:34Z)
• QuTE: decentralized multiple testing on sensor networks with false discovery rate control [130.7122910646076]
  本稿では、偽発見率(FDR)の証明可能な保証を備えたグラフ上での分散多重仮説検定法を設計する。 異なるエージェントが無向グラフのノードに存在し、各エージェントはそのノードに局所的な1つ以上の仮説に対応するp値を持つ。 各エージェントは、グラフ全体の大域的FDRが予め定義されたレベルで制御されなければならないという共同目的のもと、隣人とのみ通信することで、それぞれのローカル仮説の1つ以上の拒絶を個別に決めなければならない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-09T19:48:39Z)
• Distributed Merlin-Arthur Synthesis of Quantum States and Its Applications [0.5156484100374058]
  本稿では,量子分散コンピューティングの概念,特に分散量子Merlin-Arthur(dQMA)プロトコルについて検討する。 まず,分散入力を用いた状態生成(SGDI)と呼ばれる新しいタスクを導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-04T05:34:38Z)
• Towards Semantic Communication Protocols: A Probabilistic Logic Perspective [69.68769942563812]
  我々は,NPMを確率論理型言語ProbLogで記述された解釈可能なシンボルグラフに変換することによって構築された意味プロトコルモデル(SPM)を提案する。 その解釈性とメモリ効率を利用して、衝突回避のためのSPM再構成などのいくつかの応用を実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-08T14:19:36Z)
• Data post-processing for the one-way heterodyne protocol under composable finite-size security [62.997667081978825]
  本研究では,実用的連続可変(CV)量子鍵分布プロトコルの性能について検討する。 ヘテロダイン検出を用いたガウス変調コヒーレント状態プロトコルを高信号対雑音比で検討する。 これにより、プロトコルの実践的な実装の性能を調べ、上記のステップに関連付けられたパラメータを最適化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-20T12:37:09Z)
• Deterministic Entanglement Transmission on Series-Parallel Quantum Networks [2.86989372262348]
  本稿では、ConPT(Concurrence Percolation Theory)と呼ばれる、QNの新しいより効果的なマッピングを探索し、増幅する。 我々は、抵抗ネットワーク解析と完全に類似した新しい決定論的絡み合い伝達方式により、ConPTを実装した。 DETは一般的なd-D情報キャリア向けに設計されており、任意のシリーズ並列QNに対してスケーラブルで適応可能であり、IBMの量子プラットフォームでテストされるように実験的に実現可能である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-11T03:29:03Z)
• Computation-aided classical-quantum multiple access to boost network communication speeds [61.12008553173672]
  我々は,2次元のcq-MACに対する計算特性を持つ符号の達成可能な量子通信速度を定量化する。 従来の設計では実現不可能な通信速度(シングルユーザ容量)を最大化できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-30T11:19:47Z)
• Using Quantum Metrological Bounds in Quantum Error Correction: A Simple Proof of the Approximate Eastin-Knill Theorem [77.34726150561087]
  本稿では、量子誤り訂正符号の品質と、論理ゲートの普遍的な集合を達成する能力とを結びつける、近似したイージン・クニル定理の証明を示す。 我々の導出は、一般的な量子気象プロトコルにおける量子フィッシャー情報に強力な境界を用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-24T17:58:10Z)

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。