論文の概要: Obfuscation of Unitary Quantum Programs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.11970v1
• Date: Wed, 16 Jul 2025 07:07:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-17 19:00:11.267167
• Title: Obfuscation of Unitary Quantum Programs
• Title（参考訳）: 単位量子プログラムの難読化
• Authors: Mi-Ying Huang, Er-Cheng Tang,
• Abstract要約: プログラム難読化は、機能を維持しながらプログラムの内部動作を隠すことを目的としている。 本研究では,一元的量子プログラムのための最初の量子状態難解化スキームを構築することにより,既存の結果を改善する。 難読化方式の中核には、2つの新しい要素がある: キーホルダーは、シミュレーションベースのセキュリティで認証された量子状態の特定の機能を学ぶことができる機能的量子認証方式と、任意の量子回路を表すコンパイラである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.24554686192257422
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Program obfuscation aims to hide the inner workings of a program while preserving its functionality. In the quantum setting, recent works have obtained obfuscation schemes for specialized classes of quantum circuits. For instance, Bartusek, Brakerski, and Vaikuntanathan (STOC 2024) constructed a quantum state obfuscation scheme, which supports the obfuscation of quantum programs represented as quantum states for pseudo-deterministic quantum programs with classical inputs and outputs in the classical oracle model. In this work, we improve upon existing results by constructing the first quantum state obfuscation scheme for unitary (or approximately unitary) quantum programs supporting quantum inputs and outputs in the classical oracle model. At the core of our obfuscation scheme are two novel ingredients: a functional quantum authentication scheme that allows key holders to learn specific functions of the authenticated quantum state with simulation-based security, and a compiler that represents an arbitrary quantum circuit as a projective linear-plus-measurement quantum program described by a sequence of non-adaptive Clifford gates interleaved with adaptive and compatible measurements.
• Abstract（参考訳）: プログラム難読化は、機能を維持しながらプログラムの内部動作を隠すことを目的としている。 量子環境では、近年の研究では、量子回路の特殊クラスに対する難解化スキームが得られている。 例えば、Bartusek, Brakerski, Vaikuntanathan (STOC 2024) は古典的なオラクルモデルにおける古典的な入力と出力を持つ擬決定論的量子プログラムの量子状態として表される量子プログラムの難解化をサポートする量子状態難解化スキームを構築した。 本研究では、量子入力と古典オラクルモデルにおける出力をサポートするユニタリ量子プログラム(または、略ユニタリ量子プログラム)に対する最初の量子状態難解化スキームを構築することにより、既存の結果を改善する。 我々の難読化スキームの中核は、キーホルダーがシミュレーションベースのセキュリティで認証された量子状態の特定の機能を学ぶことができる機能的量子認証スキームと、適応的かつ互換性のある測定でインターリーブされた非適応的クリフォードゲートのシーケンスによって記述された射影線形+測定量子プログラムとして任意の量子回路を表すコンパイラである。

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