論文の概要: Composably Secure Delegated Quantum Computation with Weak Coherent Pulses

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.08559v1
• Date: Tue, 11 Mar 2025 15:47:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-12 15:42:11.476849
• Title: Composably Secure Delegated Quantum Computation with Weak Coherent Pulses
• Title（参考訳）: 弱コヒーレントパルスによる構成的に安全な復号量子計算
• Authors: Maxime Garnier, Dominik Leichtle, Luka Music, Harold Ollivier,
• Abstract要約: セキュアなDelegated Quantum Computationプロトコルにより、クライアントは量子計算を強力なリモートサーバに委譲することができる。 本稿では、クライアントが単一光子ソースを持つ必要性を緩和する方法を示す。 送信された弱いコヒーレントパルスの十分に大きなブロックの中で、少なくとも1つの光子が単一光子として放出されることを保証するプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Secure Delegated Quantum Computation (SDQC) protocols allow a client to delegate a quantum computation to a powerful remote server while ensuring the privacy and the integrity of its computation. Recent resource-efficient and noise-robust protocols led to experimental proofs of concept. Yet, their physical requirements are still too stringent to be added directly to the roadmap of quantum hardware vendors. To address part of this issue, this paper shows how to alleviate the necessity for the client to have a single-photon source. It proposes a protocol that ensures that, among a sufficiently large block of transmitted weak coherent pulses, at least one of them was emitted as a single photon. This can then be used through quantum privacy amplification techniques to prepare a single secure qubit to be used in an SDQC protocol. As such, the obtained guarantee can also be used for Quantum Key Distribution (QKD) where the privacy amplification step is classical. In doing so, it proposes a workaround for a weakness in the security proof of the decoy state method. The simplest instantiation of the protocol with only 2 intensities already shows improved scaling at low transmittance and adds verifiability to previous SDQC proposals.
• Abstract（参考訳）: セキュアなDelegated Quantum Computation (SDQC)プロトコルにより、クライアントは量子計算を強力なリモートサーバに委譲し、その計算のプライバシと完全性を保証できる。 近年の資源効率とノイズロバストプロトコルは、概念実証に繋がった。 しかし、彼らの物理的な要求は、量子ハードウェアベンダーのロードマップに直接追加するには厳しすぎる。 この問題の一部に対処するため,本論文では,クライアントが単一光子ソースを持つ必要性を緩和する方法を示す。 これは、送信された弱いコヒーレントパルスの十分に大きなブロックの中で、少なくとも1つの光子が単一の光子として放出されることを保証するプロトコルを提案する。 これは、SDQCプロトコルで使用される単一のセキュアなキュービットを作成するために、量子プライバシー増幅技術によって使用することができる。 そのため、取得した保証は、プライバシ増幅ステップが古典的な量子鍵分配(QKD)にも使用できる。 そこで本研究では,デコイ状態法のセキュリティ証明における弱点の回避策を提案する。 2つの強度しか持たないプロトコルの最も単純なインスタンス化は、低透過率でのスケーリングの改善を示し、以前のSDQC提案に検証性を追加する。

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