論文の概要: Plugging Leaks in Fault-Tolerant Quantum Computation and Verification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.03227v1
- Date: Fri, 03 Oct 2025 17:57:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-06 16:35:52.537198
- Title: Plugging Leaks in Fault-Tolerant Quantum Computation and Verification
- Title（参考訳）: フォールトトレラント量子計算と検証におけるプラグリーク
- Authors: Theodoros Kapourniotis, Dominik Leichtle, Luka Music, Harold Ollivier,
- Abstract要約: 検証器の量子デバイス上で秘密依存ノイズを処理できる普遍量子計算のための最初のフォールトトレラントブラインド検証方式を提案する。
我々の主なツールは、秘密に依存しないノイズを秘密に依存しないノイズに変換する2つの新しい蒸留プロトコルである。
我々はこれらのプロトコルを用いて、ノイズが極端に秘密に依存しないX-Y平面の状態を準備し、指数的信頼度を持つ任意のフォールトトレラントなBQP計算で検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.03499870393443268
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the advent of quantum cloud computing, the security of delegated quantum computation has become of utmost importance. While multiple statistically secure blind verification schemes in the prepare-and-send model have been proposed, none of them achieves full quantum fault-tolerance, a prerequisite for useful verification on scalable quantum computers. In this paper, we present the first fault-tolerant blind verification scheme for universal quantum computations able to handle secret-dependent noise on the verifier's quantum device. Composable security of the proposed protocol is proven in the Abstract Cryptography framework. Our main tools are two novel distillation protocols that turn secret-dependent noise into secret-independent noise. The first one is run by the verifier and acts on its noisy gates, while the second and more complex one is run entirely on the prover's device and acts on states provided by the verifier. Both are required to overcome the leakage induced by secret-dependent noise. We use these protocols to prepare states in the X-Y-plane whose noise is overwhelmingly secret-independent, which then allows us to verify with exponential confidence arbitrary fault-tolerant BQP computations.
- Abstract（参考訳）: 量子クラウドコンピューティングの出現により、デリゲートされた量子コンピューティングのセキュリティが最も重要になっている。
複数の統計的に安全なブラインド検証スキームが提案されているが、いずれもスケーラブルな量子コンピュータ上で有用な検証の前提となる完全な量子フォールトトレランスを達成していない。
本稿では,検証器の量子デバイス上での秘密依存ノイズを処理可能な普遍量子計算のための,フォールトトレラントブラインド検証方式を提案する。
提案プロトコルの構成可能なセキュリティは、Abstract Cryptographyフレームワークで証明されている。
我々の主なツールは、秘密に依存しないノイズを秘密に依存しないノイズに変換する2つの新しい蒸留プロトコルである。
第1のものは検証者によって実行され、ノイズの多いゲートで動作し、第2のより複雑なものは証明者の装置で完全に動作し、検証者が提供する状態に作用する。
どちらも、秘密のノイズによって引き起こされる漏れを克服するために必要である。
我々はこれらのプロトコルを用いて、ノイズが極端に秘密に依存しないX-Y平面の状態を準備し、指数的信頼度を持つ任意のフォールトトレラントなBQP計算で検証する。
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