論文の概要: Scalable and Highly Fault-Tolerant Circular Quantum Byzantine Agreement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.11592v1
- Date: Thu, 12 Feb 2026 05:21:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-13 21:07:25.653281
- Title: Scalable and Highly Fault-Tolerant Circular Quantum Byzantine Agreement
- Title（参考訳）: スケーラブルで高耐故障性の高い円周量子ビザンチン協定
- Authors: Chen-Xun Weng, Ming-Yang Li, Shi-Gen Li, Mengya Zhu, Xiao-Ran Sun, Hua-Lei Yin, Zeng-Bing Chen,
- Abstract要約: 量子ビザンチン協定(QBA)は、古典的なプロトコルに対するセキュリティとフォールトトレランスに固有の利点を提供する。
本稿では,円形メッセージ収集と量子デジタル署名を活用して,半分散アーキテクチャを採用する多党型円形QBAプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは実験的に実現可能であり、弱いコヒーレントな状態しか必要とせず、既存の星型量子ネットワークと互換性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.997711170980834
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum Byzantine Agreement (QBA), a cornerstone of quantum blockchain, offers inherent advantages in security and fault tolerance over classical protocols, guaranteed by the laws of quantum mechanics. However, existing multiparty QBA protocols face challenges for large-scale deployment due to exponential communication complexity or reliance on complex multi-particle entanglement. To address this, we propose a multiparty circular QBA protocol that adopts a semi-decentralized architecture, leveraging circular message gathering and quantum digital signatures to achieve quadratic communication complexity and enhanced fault tolerance. Our protocol is experimentally feasible, requiring only weak coherent states, and is compatible with existing star-shaped quantum networks. Simulations conducted on a global satellite-to-ground network demonstrate that the protocol sustains high consensus rates among multiple users, even when employing different key generation protocols under realistic conditions. This work presents a scalable framework for large-scale QBA networks, establishing the foundation for a practical quantum blockchain that enables secure and fault-tolerant decentralized services.
- Abstract（参考訳）: 量子ブロックチェーンの基礎となる量子ビザンチン協定(QBA)は、量子力学の法則によって保証される、古典的なプロトコルよりもセキュリティとフォールトトレランスに固有のアドバンテージを提供する。
しかし、既存のマルチパーティQBAプロトコルは、指数的通信の複雑さや複雑な多粒子の絡み合いに依存するため、大規模展開の課題に直面している。
そこで本稿では,2次通信の複雑化と耐障害性の向上を実現するために,円形メッセージ収集と量子デジタル署名を活用する,半分散アーキテクチャを採用したマルチパーティ円形QBAプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは実験的に実現可能であり、弱いコヒーレントな状態しか必要とせず、既存の星型量子ネットワークと互換性がある。
地球規模の衛星・地上ネットワーク上で行われたシミュレーションでは、現実的な条件下で異なる鍵生成プロトコルを使用する場合であっても、複数のユーザ間でのコンセンサス率が高いことが示されている。
この作業は、大規模QBAネットワークのためのスケーラブルなフレームワークを示し、セキュアでフォールトトレラントな分散サービスを可能にする実用的な量子ブロックチェーンの基礎を確立します。
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