論文の概要: Quantum Computer Fingerprinting using Error Syndromes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.16614v2
• Date: Thu, 25 Sep 2025 22:46:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-29 14:23:57.46767
• Title: Quantum Computer Fingerprinting using Error Syndromes
• Title（参考訳）: エラーシンドロームを用いた量子コンピュータフィンガープリント
• Authors: Vincent Mutolo, Devon Campbell, Quinn Manning, Henri Witold Dubourg, Ruibin Lyu, Simha Sethumadhavan, Daniel Rubenstein, Salvatore Stolfo,
• Abstract要約: 我々は、量子エラー補正(QEC)の副産物を活用して、ハードウェアのアイデンティティを検証し、"フリー"の量子計算を認証する戦略を提案する。 シンドローム測定をメタデータのソースとして扱うことにより、検証を標準QECプロトコルにシームレスに組み込む。 我々は,数世代にわたるIBM量子コンピュータ上で,複数の誤り訂正符号,量子状態,回路コンパイル戦略を用いてアプローチを検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2422966720772102
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As quantum computing matures and moves toward broader accessibility through cloud-based platforms, ensuring the authenticity and integrity of quantum computations becomes an urgent concern. In this work, we propose a strategy to leverage the byproducts of quantum error correction (QEC) to verify hardware identity and authenticate quantum computations for "free", without introducing any additional quantum computations or measurements. By treating syndrome measurements as a source of metadata, we embed verification seamlessly into standard QEC protocols and eliminate the need for separate challenge-response pairs. We validate our approach using multiple error-correcting codes, quantum states, and circuit compilation strategies on several generations of IBM quantum computers. Our classifiers achieve 99% accuracy with only 500 shots in distinguishing among five backends. Overall, we re-purpose the intrinsic overhead of error correction to be a mechanism for securing quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングが成熟し、クラウドベースのプラットフォームを通じて幅広いアクセシビリティに向かって進むにつれ、量子計算の信頼性と完全性を保証することが緊急の関心事となる。 本研究では,量子誤り訂正(QEC)の副産物を活用して,ハードウェアのアイデンティティを検証し,量子計算を「フリー」で認証する手法を提案する。 シンドローム測定をメタデータのソースとして扱うことで、検証を標準QECプロトコルにシームレスに埋め込み、個別のチャレンジ応答ペアの必要性を排除する。 我々は,数世代にわたるIBM量子コンピュータ上で,複数の誤り訂正符号,量子状態,回路コンパイル戦略を用いてアプローチを検証する。 分類器の精度は99%で、5つのバックエンドで区別できるのは500ショットのみである。 全体として、エラー訂正の本質的なオーバーヘッドを量子計算の確保のメカニズムとして再検討する。

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