論文の概要: Experimental demonstration that qubits can be cloned at will, if encrypted with a single-use decryption key

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10695v1
• Date: Wed, 11 Feb 2026 09:51:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-12 21:44:01.665111
• Title: Experimental demonstration that qubits can be cloned at will, if encrypted with a single-use decryption key
• Title（参考訳）: シングルユース復号鍵で暗号化された場合、qubitsは自由にクローンできる実験的なデモ
• Authors: Koji Yamaguchi, Leon Rullkötter, Ibrahim Shehzad, Sean J. Wagner, Christian Tutschku, Achim Kempf,
• Abstract要約: モジュールとして使用しても,ハードウェアノイズ下では暗号化クローンが安定していることがわかった。 これにより、実用用の多用途量子プリミティブとして確立される。 実際の制約は、復号化メカニズムはシングルユースでなければならないことである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.07037008937757393
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The no-cloning theorem forbids the creation of identical copies of qubits, thereby imposing strong limitations on quantum technologies. A recently-proposed protocol, encrypted cloning, showed, however, that the creation of perfect clones is theoretically possible - if the clones are simultaneously encrypted with a single-use decryption key. It has remained an open question, however, whether encrypted cloning is stable under hardware noise and thus practical as a quantum primitive. This is nontrivial because spreading quantum information widely could dilute it until barely exceeding the noise level, leading to catastrophic fidelity decay. Given the complexity of hardware noise, theory and classical simulation are insufficient to settle this. Here, we settle this question experimentally, on IBM Heron-R2 superconducting processors using up to 154 qubits. We find that encrypted cloning is stable under hardware noise, even when used as a module, namely in parallel, series or interleaved, while preserving pre-existing entanglement. This establishes it as a versatile quantum primitive for practical use, and it necessitates a refinement to our understanding of the no-cloning theorem: quantum information can be spread at will, in theory and in practice, without dilution or degradation, if encrypted or obscured. The actual constraint is that the decryption mechanism must be single-use.
• Abstract（参考訳）: 閉包定理は、量子ビットの同一コピーの作成を禁止し、量子技術に強い制限を与える。 しかし、最近提案された暗号化クローンプロトコルは、完全なクローンの作成が理論的に可能であることを示した。 しかし、ハードウェアノイズ下では暗号化クローニングが安定であり、量子プリミティブとして実用的であるかどうかについては未解決のままである。 量子情報を広く拡散することは、ノイズレベルをわずかに超えるまでそれを希薄にし、破滅的なフィデリティの崩壊を引き起こすため、これは自明ではない。 ハードウェアノイズの複雑さを考えると、理論と古典的なシミュレーションは解決するには不十分である。 ここでは、最大154キュービットのIBM Heron-R2超伝導プロセッサ上で、この問題を実験的に解決する。 既存の絡み合いを保ちながら, 並列, 直列, インターリーブのモジュールとしても, ハードウェアノイズ下では, 暗号化クローニングは安定していることがわかった。 量子情報は、暗号化されたり、隠蔽されたりしても、希釈や劣化なしに、理論上、実際は自由に拡散することができる。 実際の制約は、復号化メカニズムはシングルユースでなければならないことである。

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