論文の概要: Quantum Computational Unpredictability Entropy and Quantum Leakage Resilience

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.13710v1
• Date: Mon, 19 May 2025 20:20:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-21 14:49:52.53244
• Title: Quantum Computational Unpredictability Entropy and Quantum Leakage Resilience
• Title（参考訳）: 量子計算不予測エントロピーと量子漏れ抵抗
• Authors: Noam Avidan, Rotem Arnon,
• Abstract要約: 計算エントロピーは、計算制約の下で不確実性とランダム性を定量化する枠組みを提供する。 古典的予測不可能エントロピーを量子設定に自然に一般化した量子計算不予測可能性エントロピーを定義する。 我々の結果は、量子計算環境におけるミニエントロピーに依存する暗号ツールの開発の基礎を築いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Computational entropies provide a framework for quantifying uncertainty and randomness under computational constraints. They play a central role in classical cryptography, underpinning the analysis and construction of primitives such as pseudo-random generators, leakage-resilient cryptography, and randomness extractors. In the quantum setting, however, computational analogues of entropy remain largely unexplored. In this work, we initiate the study of quantum computational entropy by defining quantum computational unpredictability entropy, a natural generalization of classical unpredictability entropy to the quantum setting. Our definition builds on the operational interpretation of quantum min-entropy as the optimal guessing probability, while restricting the adversary to efficient guessing strategies. We prove that this entropy satisfies several fundamental properties, including a leakage chain rule that holds even in the presence of unbounded prior quantum side-information. We also show that unpredictability entropy enables pseudo-randomness extraction against quantum adversaries with bounded computational power. Together, these results lay a foundation for developing cryptographic tools that rely on min-entropy in the quantum computational setting.
• Abstract（参考訳）: 計算エントロピーは、計算制約の下で不確実性とランダム性を定量化する枠組みを提供する。 それらは古典暗号において中心的な役割を果たし、擬似ランダム生成器、リーク耐性暗号、ランダムネス抽出器などのプリミティブの分析と構築を支えている。 しかし、量子環境では、エントロピーの計算的な類似はいまだにほとんど解明されていない。 本研究では、古典的予測不可能エントロピーを量子設定に自然に一般化した量子計算不予測可能性エントロピーを定義することによって、量子計算エントロピーの研究を開始する。 我々の定義は、最適推定確率として量子ミニエントロピーの操作的解釈に基づいており、敵を効率的な推定戦略に制限している。 このエントロピーは、非有界な先行量子側情報の存在下でも保持されるリーク連鎖則を含む、いくつかの基本的な性質を満たすことを証明している。 また,予測不能エントロピーにより,有界計算能力を持つ量子敵に対する擬似ランダム性抽出が可能となることを示す。 これらの結果は、量子計算環境におけるミニエントロピーに依存する暗号ツールの開発の基礎を築いた。

関連論文リスト

• Quantum Lifting for Invertible Permutations and Ideal Ciphers [47.33103206862089]
  量子乱数置換と理想的な暗号モデルにおけるセキュリティを確立するための最初の持ち上げ定理を導出する。 これらの定理は、任意の量子逆数の成功確率と、少数の古典的クエリのみを作る古典的アルゴリズムの成功確率を関連付ける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-25T09:07:55Z)
• Quantum Indistinguishable Obfuscation via Quantum Circuit Equivalence [6.769315201275599]
  量子コンピューティングソリューションは、委譲されたコンピューティングを通じて、ますます商用環境にデプロイされている。 最も重要な問題の1つは、量子実装の秘密性とプロプライエタリ性を保証することである。 汎用不特定性難読化(iO)と機能暗号化スキームの提案以来、iOは一見汎用的な暗号プリミティブとして登場してきた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-19T07:37:24Z)
• Bounding the conditional von-Neumann entropy for device independent cryptography and randomness extraction [0.0]
  本稿では,デバイス非依存型量子暗号とランダムネス抽出のシナリオにおいて,条件付きvon-Neumannエントロピーの下位境界を確立するための数値的枠組みを提案する。 このフレームワークは、実用的な量子暗号プロトコルに適応可能なツールを提供し、信頼できない環境でセキュアな通信を拡張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-07T16:48:49Z)
• One-Shot Min-Entropy Calculation Of Classical-Quantum States And Its Application To Quantum Cryptography [21.823963925581868]
  古典量子状態のミニエントロピーに対するワンショット下界計算手法を開発した。 BB84量子鍵分布スキームに対して、より厳密な有限データ解析を提供する。 これは、デバイス独立量子鍵分配プロトコルの変種について、現在知られている最高の有限鍵境界を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-21T15:11:26Z)
• Existential Unforgeability in Quantum Authentication From Quantum Physical Unclonable Functions Based on Random von Neumann Measurement [45.386403865847235]
  物理的非閉包関数(PUF)は、固有の非閉包不可能な物理的ランダム性を利用して、ユニークな入出力ペアを生成する。 量子PUF(Quantum PUFs)は、量子状態を入出力ペアとして使用することによって、この概念を拡張している。 ランダムなユニタリQPUFは、量子多項式時間に対する実存的非偽造性を達成できないことを示す。 本稿では,QPUFが非単体量子チャネルとして機能する2番目のモデルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-17T12:16:41Z)
• Quantum Conformal Prediction for Reliable Uncertainty Quantification in Quantum Machine Learning [47.991114317813555]
  量子モデルは暗黙の確率予測器を実装し、測定ショットを通じて各入力に対して複数のランダムな決定を生成する。 本稿では、そのようなランダム性を利用して、モデルの不確実性を確実に捉えることができる分類と回帰の両方の予測セットを定義することを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-06T22:05:21Z)
• Quantum Thermal State Preparation [39.91303506884272]
  量子マスター方程式をシミュレートするための簡単な連続時間量子ギブスサンプリングを導入する。 我々は、特定の純ギブス状態を作成するための証明可能かつ効率的なアルゴリズムを構築した。 アルゴリズムのコストは温度、精度、混合時間に依存している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-31T17:29:56Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Quantum Data Compression and Quantum Cross Entropy [0.0]
  量子クロスエントロピーが準最適量子源符号化の圧縮速度として働くことを示す。 これは量子クロスエントロピーが量子機械学習アルゴリズムの損失関数として効果的に機能することを明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-25T18:00:33Z)
• Quantum Sampling for Optimistic Finite Key Rates in High Dimensional Quantum Cryptography [1.5469452301122175]
  我々は、サンプリングベースのエントロピー不確実性関係を再検討し、より新しく、より強力な関係を導き、それらをソース非依存の量子乱数生成器や高次元量子鍵分布プロトコルに適用する。 これらのサンプリングに基づくエントロピー不確実性へのアプローチとその量子暗号への応用は、量子暗号システムのセキュリティの証明を導出する大きな可能性を秘めている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-08T01:32:59Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。