論文の概要: Implementing Quantum Secret Sharing on Current Hardware

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.11640v1
• Date: Tue, 15 Oct 2024 14:30:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-16 14:01:51.967928
• Title: Implementing Quantum Secret Sharing on Current Hardware
• Title（参考訳）: 最近のハードウェアにおける量子シークレット共有の実装
• Authors: Jay Graves, Mike Nelson, Eric Chitambar,
• Abstract要約: 量子秘密共有(Quantum Secret Share)は、量子情報の安全な保管と再構築を可能にする暗号方式である。 我々は、異なる秘密共有コードのための符号化回路と復号回路の教育学的記述を提供する。 我々は、IBMの127キュービットブリスベンシステムで性能をテストする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.85386288555414
• License:
• Abstract: Quantum secret sharing is a cryptographic scheme that enables a secure storage and reconstruction of quantum information. While the theory of secret sharing is mature in its development, relatively few studies have explored the performance of quantum secret sharing on actual devices. In this work, we provide a pedagogical description of encoding and decoding circuits for different secret sharing codes, and we test their performance on IBM's 127-qubit Brisbane system. We evaluate the quality of implementation by performing a SWAP test between the decoded state and the ideal one, as well as by estimating how well the code preserves entanglement with a reference system. Results indicate that a ((3,5)) threshold secret sharing scheme performs slightly better overall than a ((5,7)) scheme based on the SWAP test, but is outperformed by the Steane Code scheme in regards to the entanglement fidelity. We also investigate one implementation of a ((2,3)) qutrit scheme and find that it performs the worst of all, which is expected due to the additional number of multi-qubit gate operations needed to encode and decode qutrits.
• Abstract（参考訳）: 量子秘密共有(Quantum Secret Share)は、量子情報の安全な保管と再構築を可能にする暗号方式である。 シークレット・シェアリングの理論はその開発において成熟しているが、実際のデバイス上での量子シークレット・シェアリングの性能についてはほとんど研究されていない。 本研究では,異なる秘密共有コードのための符号化回路と復号回路について,その性能をIBMの127キュービットブリスベンシステムで検証する。 実装の質を評価するために,復号化状態と理想状態のSWAPテストを行い,参照システムとの絡み合いをいかによく保っているかを推定する。 その結果、(3,5))しきい値の秘密共有方式は、SWAPテストに基づく(5,7)スキームよりも全体的な性能は若干向上するが、絡み合いの忠実性に関しては、Steane Codeスキームよりも優れていた。 また, ((2,3)) qutritスキームの実装について検討し, クォートを符号化・復号するのに必要となるマルチキュービットゲート演算の数の増加により, 最悪の動作を期待できることを示す。

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