論文の概要: Defending crosstalk-mediated quantum attacks using dynamical decoupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.14598v1
• Date: Sun, 22 Sep 2024 21:22:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-06 21:57:16.619103
• Title: Defending crosstalk-mediated quantum attacks using dynamical decoupling
• Title（参考訳）: 動的デカップリングを用いたクロストークによる量子攻撃の回避
• Authors: Devika Mehra, Amir Kalev,
• Abstract要約: ここ数年、量子コンピューティングの分野はアルゴリズム開発において大きな進歩を遂げ、新たな高度に達している。 企業や研究所は、フォールトトレラントな量子コンピュータの構築に積極的に取り組んでいる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.276240219662896
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In the past few years, the field of quantum computing is reaching new heights with significant advancements in algorithm development. In parallel to rising research areas, companies and research labs are actively working to build fault-tolerant quantum computers which can help provide accurate and speedy results for the various experiments. The increasing demand for quantum computers necessitates the sharing of hardware to enable multi-tenancy for a broad user base. While this approach optimizes the utilization of limited quantum resources, it also introduces potential security vulnerabilities. In this paper we examine dynamical decoupling (DD) as a countermeasure to protect the legitimate circuit from such threats. We focus on crosstalk-mediated attacks on Grover's search algorithm. We find that, when compared to other countermeasures, DD successfully mitigates the attack and in some cases is able to improve the performance of the circuit beyond the level of no-attack. Thus our results emphasis the importance of incorporating DD into algorithm executions on multi-tenancy quantum hardware.
• Abstract（参考訳）: ここ数年、量子コンピューティングの分野はアルゴリズム開発において大きな進歩を遂げ、新たな高度に達している。 上昇する研究分野と並行して、企業や研究所は、さまざまな実験の正確で迅速な結果を提供するために、フォールトトレラントな量子コンピュータの構築に積極的に取り組んでいる。 量子コンピュータの需要の増大は、幅広いユーザーベースのためにマルチテナントを可能にするためにハードウェアの共有を必要とする。 このアプローチは、限られた量子リソースの利用を最適化する一方で、潜在的なセキュリティ脆弱性も導入する。 本稿では,このような脅威から正規回路を保護する対策として動的デカップリング(DD)について検討する。 我々は,Groverの検索アルゴリズムに対するクロストークによる攻撃に焦点を当てた。 他の対策と比較してDDは攻撃の軽減に成功し、場合によってはノンアタック以上の回路性能を向上させることができる。 そこで本研究では,マルチテナンシ量子ハードウェア上でのアルゴリズム実行にDDを組み込むことの重要性を強調した。

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