論文の概要: Quantum computing on encrypted data with arbitrary rotation gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.18811v1
• Date: Tue, 26 Aug 2025 08:41:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-27 17:42:38.760371
• Title: Quantum computing on encrypted data with arbitrary rotation gates
• Title（参考訳）: 任意の回転ゲートを持つ暗号化データの量子計算
• Authors: Mohit Joshi, Manoj Kumar Mishra, S. Karthikeyan,
• Abstract要約: 任意の回転ゲートを用いた暗号化データに対する半盲量子計算の普遍的スキームを提案する。 この研究は、セキュアなNISQ-eraコンピューティングにおけるそのような技術の実用化に向けた肯定的な一歩である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1333522464162373
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: An efficient technique of computing on encrypted data allows a client with limited capability to perform complex operations on a remote fault-tolerant server without leaking anything about the input or output. Quantum computing provides information-theoretic security to solve such a problem, and many such techniques have been proposed under the premises of half-blind quantum computation. However, they are dependent on a fixed non-parametric resource set that comprises some universal combination of $H,S,T,CX, CZ$ or $CCX$ gates. In this study, we show that recursive decryption of the parametric gate, $R_z(\theta)$, is possible exactly when $\theta=\pm\pi/2^m$ for $m\in \mathbb{Z^{+}}$, and approximately with arbitrary precision $\epsilon$ for given $\theta$. We also show that a blind algorithm based on such a technique needs at most $O(\log_2^2(\pi/\epsilon))$ computation steps and communication rounds, while the techniques based on a non-parametric resource set require $O(\ln^{3.97}(1/\epsilon))$ rounds. We use these results to propose a universal scheme of half-blind quantum computation for computing on encrypted data using arbitrary rotation gates. This substantial reduction in the depth of blind circuit is an affirmative step towards the practical application of such techniques in secure NISQ-era computing.
• Abstract（参考訳）: 暗号化データの効率的な計算技術により、クライアントは、入力や出力について何も漏らさずに、リモートのフォールトトレラントサーバ上で複雑な操作を行うことができる。 量子コンピューティングはそのような問題を解決するための情報理論のセキュリティを提供し、半盲の量子計算の前提の下で多くの手法が提案されている。 しかしそれらは、$H,S,T,CX, CZ$または$CCX$ゲートの普遍的な組み合わせを含む固定された非パラメトリックリソースセットに依存している。 本研究では、パラメトリックゲートの再帰復号化である$R_z(\theta)$が、$\theta=\pm\pi/2^m$ for $m\in \mathbb{Z^{+}}$とほぼ一致するときに正確に可能であることを示す。 また、このような手法に基づくブラインドアルゴリズムは、少なくとも$O(\log_2^2(\pi/\epsilon))$計算ステップと通信ラウンドを必要とする一方で、非パラメトリックリソースセットに基づく手法では$O(\ln^{3.97}(1/\epsilon)$ラウンドが必要であることも示している。 これらの結果を用いて、任意の回転ゲートを用いた暗号化データ上での計算のための半盲量子計算の普遍的なスキームを提案する。 このブラインド回路の深さの大幅な削減は、セキュアなNISQ-eraコンピューティングにおけるそのような技術の適用に向けた肯定的な一歩である。

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