論文の概要: Advanced Attacks On Qubit-Ensemble Based Quantum Coins
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20243v1
- Date: Sat, 28 Dec 2024 19:10:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-31 16:05:50.213415
- Title: Advanced Attacks On Qubit-Ensemble Based Quantum Coins
- Title（参考訳）: Qubit-Ensembleベースの量子コインの高度な攻撃
- Authors: Bernd Bauerhenne, Lucas Tsunaki, Jan Thieme, Boris Naydenov, Kilian Singer,
- Abstract要約: アンサンブルベースの量子トークンプロトコルは、同じ準備された量子ビットのアンサンブルを含む非クロンブルトークンを実装することができる。
プロトコルに対する高度な攻撃は、サブアンサンブルの測定が実行可能であり、個々のキュービットも測定可能であると仮定できる。
我々は、ブルートフォース最適化を用いた高度な攻撃に対して、IBM Quantum Platformの現実的なパラメータを使用した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: The ensemble based quantum token protocol allows for implementing non-clonable tokens containing an ensemble of identically prepared qubits. A quantum coin that is issued by a bank can be designed with desired security by adding multiple tokens with ensembles of different orientations. Advanced attacks on the protocol can assume that measurements on sub-ensembles can be carried through and that even individual qubits can be measured. Even though such an attack might be perceived as technically unfeasible we proof the security of the ensemble based protocol under these advanced attacks and provide detailed expression on how the quantum coin must be designed to fulfill desired security requirements. We have used realistic parameters for the IBM Quantum Platform for advanced attacks using brute force optimization. Full MPI parallelized source code is provided to allow for adjusting to other hardware platforms. Interestingly, our results deviate from predictions provided by quantum state tomography due to the fact that an attacker's goal is not to get an optimal estimate of an unknown quantum state, but to fool the bank into accepting the counterfeit quantum coin.
- Abstract（参考訳）: アンサンブルベースの量子トークンプロトコルは、同じ準備された量子ビットのアンサンブルを含む非クロンブルトークンを実装することができる。
銀行によって発行される量子コインは、異なる向きのアンサンブルを持つ複数のトークンを追加することで、望ましいセキュリティで設計することができる。
プロトコルに対する高度な攻撃は、サブアンサンブルの測定が実行可能であり、個々のキュービットも測定可能であると仮定できる。
このような攻撃は技術的には不可能であるとみなされるかもしれないが、これらの先進的な攻撃の下でアンサンブルベースのプロトコルのセキュリティを証明し、量子コインが望ましいセキュリティ要件を満たすためにどのように設計されるべきか、詳細な表現を提供する。
我々は、ブルートフォース最適化を用いた高度な攻撃に対して、IBM Quantum Platformの現実的なパラメータを使用した。
完全なMPI並列化ソースコードは、他のハードウェアプラットフォームへの調整を可能にするために提供される。
興味深いことに、我々の結果は、攻撃者のゴールが未知の量子状態の最適な推定値を得ることではなく、銀行を騙して偽の量子コインを受け入れることであるため、量子状態トモグラフィーによって提供される予測から逸脱している。
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