論文の概要: Verifiable cloud-based variational quantum algorithms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13713v3
• Date: Tue, 3 Sep 2024 15:28:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-04 16:21:29.815020
• Title: Verifiable cloud-based variational quantum algorithms
• Title（参考訳）: 雲に基づく変分量子アルゴリズムの検証
• Authors: Junhong Yang, Banghai Wang, Junyu Quan, Qin Li,
• Abstract要約: 変分量子アルゴリズム(VQA)は、量子機械学習(QML)のためのノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスを用いた量子優位性を示す可能性がある。 量子リソースの高コストと限られた可用性を考えると、クラウドネットワークによるVQAの委譲は、量子能力に制限のあるクライアントにとってより実用的なソリューションである。 本稿では,これらの課題に対処する新たなプロトコルを導入し,クラウドベースのVQAにおける検証可能性とチャネル損失耐性を両立させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.129728362169498
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Variational quantum algorithms (VQAs) have shown potential for quantum advantage with noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices for quantum machine learning (QML). However, given the high cost and limited availability of quantum resources, delegating VQAs via cloud networks is a more practical solution for clients with limited quantum capabilities. Recently, Shingu et al.[Physical Review A, 105, 022603 (2022)] proposed a variational secure cloud quantum computing protocol, utilizing ancilla-driven quantum computation (ADQC) for cloud-based VQAs with minimal quantum resource consumption. However, their protocol lacks verifiability, which exposes it to potential malicious behaviors by the server. Additionally, channel loss requires frequent re-delegation as the size of the delegated variational circuit grows, complicating verification due to increased circuit complexity. This paper introduces a new protocol to address these challenges and enhance both verifiability and tolerance to channel loss in cloud-based VQAs.
• Abstract（参考訳）: 変分量子アルゴリズム(VQA)は、量子機械学習(QML)のためのノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスで量子優位性を示す可能性がある。 しかしながら、量子リソースの高コストと限られた可用性を考えると、クラウドネットワークを介してVQAをデリゲートすることは、量子能力に制限のあるクライアントにとってより実用的なソリューションである。 近年,クラウドベースの量子リソース消費最小限のVQAにアンシラ駆動型量子計算(ADQC)を利用する,分散セキュアなクラウド量子コンピューティングプロトコルが提案されている。 しかし、それらのプロトコルは検証性に欠けており、サーバによる潜在的悪意のある振る舞いに公開している。 さらに、チャネル損失は、デリゲートされた変分回路のサイズが大きくなるにつれて、頻繁に再デリゲーションを必要とし、回路の複雑さの増加による検証が複雑になる。 本稿では,これらの課題に対処する新たなプロトコルを導入し,クラウドベースのVQAにおける検証可能性とチャネル損失耐性を両立させる。

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