論文の概要: Quantum Voting Protocol for Centralized and Distributed Voting Based on Phase-Flip Counting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.15243v1
- Date: Fri, 17 Oct 2025 02:14:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-20 20:17:34.438962
- Title: Quantum Voting Protocol for Centralized and Distributed Voting Based on Phase-Flip Counting
- Title(参考訳): 位相フリップ数に基づく集中分散投票のための量子投票プロトコル
- Authors: Ali Emre Aydin, Ammar Daskin,
- Abstract要約: 本稿では、量子重ね合わせと絡み合いを利用して、セキュアで匿名な投票を実現する新しい量子投票プロトコルを提案する。
提案手法は, 絡み合った候補状態の位相フリップ符号化を利用して, 投票者IDレジスタに条件付き制御された位相演算として投票を記録する。
このプロトコルは、量子重ね合わせによる投票者の匿名性を確保し、絡み合い機構による二重投票を防ぎ、大規模な選挙のスピードアップの可能性を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In this paper, we introduce a novel quantum voting protocol that leverages quantum superposition and entanglement to achieve secure, anonymous voting in both centralized and distributed settings. Our approach utilizes phase-flip encoding on entangled candidate states, where votes are recorded as controlled phase operations conditioned on voter identity registers. The protocol employs a simplified tallying mechanism based on candidate register measurements. We provide comprehensive mathematical formulations for a centralized single-machine model suitable for local voting systems, and a distributed quantum channel model enabling remote voting with enhanced security through entanglement verification. The efficiency of the protocol stems from its use of basic quantum gates (Hadamard and controlled-Z) and its ability to count votes through quantum measurements rather than iterative classical counting. We demonstrate the practicality of the protocol through examples with 4 voters (2 candidates) and 8 voters (3 candidates), showing exact probability preservation and correct vote tallying. The protocol ensures voter anonymity through quantum superposition, prevents double-voting through entanglement mechanisms, and can offer speedup potential for large-scale elections.
- Abstract(参考訳): 本稿では,量子重ね合わせと絡み合いを利用した新しい量子投票プロトコルを提案する。
提案手法は, 絡み合った候補状態の位相フリップ符号化を利用して, 投票者IDレジスタに条件付き制御された位相演算として投票を記録する。
このプロトコルは、候補レジスタの測定に基づく簡易な集計機構を採用している。
本稿では,局所投票システムに適した集中型単一マシンモデルと,絡み合い検証によるセキュリティ向上による遠隔投票が可能な分散量子チャネルモデルについて,総合的な数学的定式化を行う。
プロトコルの効率は、基本量子ゲート(Hadamard と Control-Z)の使用と、反復的な古典的数え上げではなく、量子測定によって票を数える能力に起因している。
4人の有権者(2人の候補者)と8人の有権者(3人の候補者)の例を通してプロトコルの実践性を実証し、正確な確率保存と正しい投票精度を示す。
このプロトコルは、量子重ね合わせによる投票者の匿名性を確保し、絡み合い機構による二重投票を防ぎ、大規模な選挙のスピードアップの可能性を提供する。
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