論文の概要: Security Analysis of Ensemble-Based Quantum Token Protocol Under Advanced Attacks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20243v3
- Date: Fri, 01 Aug 2025 19:15:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-05 20:32:48.542369
- Title: Security Analysis of Ensemble-Based Quantum Token Protocol Under Advanced Attacks
- Title（参考訳）: 高度な攻撃下でのアンサンブルに基づく量子トークンプロトコルのセキュリティ解析
- Authors: Bernd Bauerhenne, Lucas Tsunaki, Jan Thieme, Boris Naydenov, Kilian Singer,
- Abstract要約: 我々は,アンサンブルベースの量子トークンプロトコルに対する高度な攻撃を提示し,特徴付ける。
トークンをコピーする高度な試みは、サブアンサンブルの測定が実行でき、個々のキュービットも測定できると仮定することができる。
トークン数を増やすことにより、量子コインのセキュリティを高くすることができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present and characterize advanced attacks on an ensemble-based quantum token protocol that allows for implementing non-clonable quantum coins. Multiple differently initialized tokens of identically prepared qubit ensembles are combined to a quantum coin that can be issued by a bank. A sophisticated attempt to copy tokens can assume that measurements on sub-ensembles can be carried through and that even individual qubits can be measured. Even though such an advanced attack might be perceived as technically unfeasible, we prove the security of the protocol under these conditions. We performed numerical simulations and verified our results by experiments on the IBM Quantum Platforms for different types of advanced attacks. Finally, we demonstrate that the security of the quantum coin can be made high by increasing the number of tokens. This paper in conjunction with provided numerical simulation tools verified against experimental data from the IBM Quantum Platforms allows for securely implementing our ensemble-based quantum token protocol with arbitrary quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 我々は,アンサンブルベースの量子トークンプロトコルに対する高度な攻撃を提示し,特徴付ける。
同一に準備された量子ビットアンサンブルの複数の異なる初期化トークンは、銀行によって発行できる量子コインに結合される。
トークンをコピーする高度な試みは、サブアンサンブルの測定が実行でき、個々のキュービットも測定できると仮定することができる。
このような高度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、これらの条件下でのプロトコルの安全性を証明する。
我々は数値シミュレーションを行い、IBM Quantum Platformsの実験により、様々な種類の先進攻撃について検証した。
最後に,トークン数を増やすことにより,量子コインのセキュリティを高くすることができることを示す。
本稿では,IBM Quantum Platformsの実験データに対して検証された数値シミュレーションツールとともに,任意の量子システムを用いて,アンサンブルベースの量子トークンプロトコルをセキュアに実装することができることを示す。
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