論文の概要: Detecting Fraudulent Services on Quantum Cloud Platforms via Dynamic Fingerprinting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.11203v1
- Date: Tue, 20 Aug 2024 21:26:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-22 19:09:22.845761
- Title: Detecting Fraudulent Services on Quantum Cloud Platforms via Dynamic Fingerprinting
- Title（参考訳）: 動的フィンガープリントによる量子クラウドプラットフォーム上のフラデュレントサービスの検出
- Authors: Jindi Wu, Tianjie Hu, Qun Li,
- Abstract要約: Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) デバイスは、クラウドプラットフォームを介してアクセス可能であるが、可用性の制限とサブ最適品質のために課題に直面している。
本研究では,量子クラウドプラットフォーム上での不正サービス提供を検出するための動的フィンガープリント手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.178711568519779
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices, while accessible via cloud platforms, face challenges due to limited availability and suboptimal quality. These challenges raise the risk of cloud providers offering fraudulent services. This emphasizes the need for users to detect such fraud to protect their investments and ensure computational integrity. This study introduces a novel dynamic fingerprinting method for detecting fraudulent service provision on quantum cloud platforms, specifically targeting machine substitution and profile fabrication attacks. The dynamic fingerprint is constructed using a \textit{single} probing circuit to capture the unique error characteristics of quantum devices, making this approach practical because of its trivial computational costs. When the user examines the service, the execution results of the probing circuit act as the device-side fingerprint of the quantum device providing the service. The user then generates the user-side fingerprint by estimating the expected execution result, assuming the correct device is in use. We propose an algorithm for users to construct the user-side fingerprint with linear complexity. By comparing the device-side and user-side fingerprints, users can effectively detect fraudulent services. Our experiments on the IBM Quantum platform, involving seven devices with varying capabilities, confirm the method's effectiveness.
- Abstract（参考訳）: Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) デバイスは、クラウドプラットフォームを介してアクセス可能であるが、可用性の制限とサブ最適品質のために課題に直面している。
これらの課題は、不正なサービスを提供するクラウドプロバイダのリスクを高める。
これは、ユーザーが自分の投資を保護し、計算の整合性を確保するために、そのような詐欺を検知する必要性を強調している。
本研究では,量子クラウドプラットフォーム上での不正なサービス提供を検出するための動的フィンガープリント手法を提案する。
ダイナミックフィンガープリントは、量子デバイスのユニークなエラー特性を捉えるために、 textit{single} 探索回路を用いて構築されている。
ユーザがサービスを検査すると、サーベイ回路の実行結果は、サービスを提供する量子デバイスのデバイス側指紋として機能する。
そして、ユーザは、正しいデバイスが使用されていると仮定して、期待された実行結果を推定して、ユーザ側の指紋を生成する。
本稿では,ユーザ側の指紋を線形複雑に構築するアルゴリズムを提案する。
デバイス側とユーザ側の指紋を比較することで、ユーザは不正なサービスを効果的に検出できる。
様々な機能を持つ7つのデバイスを含む,IBM Quantumプラットフォーム上での実験により,本手法の有効性が確認された。
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