論文の概要: Verifiable blind observable estimation: A composably secure protocol for near-term quantum advantage tasks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08548v1
- Date: Thu, 09 Oct 2025 17:56:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-10 17:54:15.294918
- Title: Verifiable blind observable estimation: A composably secure protocol for near-term quantum advantage tasks
- Title（参考訳）: 可視視可観測推定:短期量子優位タスクのための構成可能な安全なプロトコル
- Authors: Bo Yang, Elham Kashefi, Harold Ollivier,
- Abstract要約: 本稿では,信頼できない量子マシン上での観測可能推定を効率的に検証するプロトコルを提案する。
より正確には、計算された推定値が真の期待値のおよそ$epsilon>0$以内であることを保証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.1287945894217355
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The rapid advance of quantum hardware is spotlighting pre-fault-tolerant tasks that may no longer be efficiently validated by classical means and are likely to run on potentially untrusted remote quantum servers. This motivates problem-independent verification protocols with rigorous guarantees. The Verifiable Blind Quantum Computation (VBQC) protocol provides delegated computation where the composable security spans the confidentiality and integrity of the computation. However, the success of these cryptographic protocols, especially their low space overhead, is unfortunately confined to problems that admit an algorithm whose output can be amplified through majority voting toward the correct solution. This leaves various notable near-term applications relying on observable estimation without efficient verification protocols. To address these needs, we introduce a protocol implementing Secure Delegated Observable Estimation (SDOE), which efficiently verifies observable estimation performed on an untrusted quantum machine. More precisely, it guarantees that the computed estimate is within some $\epsilon>0$ of the true expectation value or else it aborts. The required overhead is limited to adding test rounds that are not more complex than the unprotected computation that needs to be performed to implement the desired measurement on a given fiducial state; and in addition, the security error is negligible in the total number of rounds of the protocol.
- Abstract（参考訳）: 量子ハードウェアの急速な進歩は、古典的な方法で効率よく検証されず、信頼できない可能性があるリモート量子サーバー上で実行される可能性のある、フォールトトレラントなタスクにスポットライトを当てることである。
これは厳密な保証で問題に依存しない検証プロトコルを動機付けている。
Verified Blind Quantum Computation (VBQC)プロトコルは、構成可能なセキュリティが計算の秘密性と完全性にまたがるデリゲートされた計算を提供する。
しかし、これらの暗号プロトコルの成功、特にその低空間オーバーヘッドは残念なことに、正しい解に対する多数決によって出力を増幅できるアルゴリズムを認める問題に限られている。
このことは、効率的な検証プロトコルを使わずに観測可能な推定に依存する様々な顕著な短期的応用を残している。
これらのニーズに対処するため,SDOE(Secure Delegated Observable Estimation)を実装したプロトコルを導入し,信頼できない量子マシン上での観測可能推定を効率的に検証する。
より正確には、計算された推定値が真の期待値の約$\epsilon>0$以内であることを保証する。
要求されるオーバーヘッドは、所定のフィデューシャルな状態で所望の計測を行うために必要な未保護の計算よりも複雑でないテストラウンドの追加に限られ、さらに、セキュリティエラーはプロトコルのラウンドの総数で無視される。
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