論文の概要: Radio-Frequency Side-Channel Analysis of a Trapped-Ion Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.06562v1
• Date: Fri, 06 Mar 2026 18:49:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-09 13:17:46.406623
• Title: Radio-Frequency Side-Channel Analysis of a Trapped-Ion Quantum Computer
• Title（参考訳）: トラッピングIon量子コンピュータの高周波サイドチャネル解析
• Authors: Giorgio Grigolo, Dorian Schiffer, Lukas Gerster, Martin Ringbauer, Paul Erker,
• Abstract要約: 我々は、イオン冷却、ゲート実行、読み出しのためにレーザーを変調するために使用される高周波(RF)信号から発生する捕捉イオン量子プロセッサのサイドチャネルを特定し、活用する。 既製の部品を用いて,最先端の量子プロセッサからRF漏れを検出する方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Analogously to classical computers, quantum processors exhibit side channels that may give attackers access to potentially proprietary algorithms. We identify and exploit a previously unexplored side channel in trapped-ion quantum processors that arises from the radio-frequency (RF) signals used to modulate lasers for ion cooling, gate execution, and readout. In these quantum processors, acousto-optical modulators (AOMs) imprint phase and frequency modulations onto laser fields interacting with the ions to implement individual and collective unitaries. The AOMs are driven by strong RF signals, a fraction of which leaks out of the device. We discuss general strategies to exploit this side channel and demonstrate how to detect RF leakage from a state-of-the-art qudit-based quantum processor using off-the-shelf components. From this data, we extract pulse characteristics of single-ion and entangling gates, thereby implementing a proof-of-principle exploitation of the novel attack vector. Finally, we outline ways to mitigate the information leakage through the presented side channel.
• Abstract（参考訳）: 古典的コンピュータとは対照的に、量子プロセッサは攻撃者が潜在的にプロプライエタリなアルゴリズムにアクセスできるようにするサイドチャネルを表示する。 我々は、イオン冷却、ゲート実行、読み出しのためにレーザーを変調するために使用される高周波(RF)信号から生じる、閉じ込められたイオン量子プロセッサの未探索のサイドチャネルを特定し、活用する。 これらの量子プロセッサでは、AOM(Acousto-optical modulator)のインプリントフェーズと、イオンと相互作用するレーザーフィールドへの周波数変調により、個別および集団のユニタリを実装する。 AOMは強いRF信号で駆動され、その一部がデバイスから漏れている。 我々は、このサイドチャネルを活用するための一般的な戦略について議論し、既製の部品を用いて最先端の量子プロセッサからRF漏れを検出する方法を実証する。 このデータから、単一イオンおよびエンタングルゲートのパルス特性を抽出し、新しい攻撃ベクトルの原理的利用を実証する。 最後に、提示されたサイドチャネルを通じて情報漏洩を軽減する方法について概説する。

関連論文リスト

• Trajectory-Protected Quantum Computing [0.0]
  量子ビットの運動を利用してデコヒーレンスから保護する量子コンピューティングモデルを実証する。 圧縮された状態の量子場から絡み合いを抽出することにより、逆回転する波動項と2量子ゲートを刺激することにより、1量子ゲートを実行することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-14T17:51:03Z)
• Gate Teleportation vs Circuit Cutting in Distributed Quantum Computing [0.685375349666996]
  分散量子計算は、サブ回路サンプリングと古典的な後処理オーバーヘッドを指数関数的に増加させる。 量子ビットのフォトニックな絡み合いの最近の進歩は、遠隔ゲートの性能を達成するために必要な光リンクメトリクスについて議論している。 我々の研究は、短期的な量子相互接続ハードウェアメトリクスを通知し、ネットワーク対応のハイブリッド量子古典分散計算アプローチを動機づける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-10T01:14:22Z)
• Rydberg Atomic Quantum Receivers for Multi-Target DOA Estimation [77.32323151235285]
  ライドバーグ原子量子受信機(RAQR)は、古典的な無線通信とセンシングのための有望なソリューションとして登場した。 まず、マルチターゲットDOA検出のためのRydberg原子量子一様線形アレイ(RAQ-ULA)を用いた無線受信機を提案し、このセンシングシステムの対応する信号モデルを提案する。 このセンサゲインミスマッチ問題を解決するために,我々のモデルに依存するRydberg原子量子ESPRIT(RAQ-ESPRIT)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-06T07:42:23Z)
• Reshaping quantum device noise via repetition code circuits [0.818005422059368]
  そこで,本研究では,ネイティブトラップイオン2量子エンタングゲートに付随するノイズを解析的に,数値解析的に検討した。 量子ハードウェアIonQ Aria-1について実験を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-01T17:20:04Z)
• Deep-Learning-Based Radio-Frequency Side-Channel Attack on Quantum Key Distribution [0.0]
  量子鍵分布(QKD)プロトコルは、基本的な物理法則に基づいて安全であることが証明されている。 符号化された量子状態が量子チャネルの他の自由度の性質と相関している側チャネルは、盗聴者が無意味に情報を得ることを可能にする。 ここでは、深部畳み込みニューラルネットワークを用いて、記録された古典的高周波電磁放射を解析するためのサイドチャネル攻撃を実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-20T18:00:02Z)
• Characterizing crosstalk of superconducting transmon processors [0.0]
  量子チップ全体のクロストーク効果を効率よく, 体系的に評価する方法を示す。 適切なクロストーク対応ノイズモデルを作成することにより、ノイズの多い量子ハードウェアをシミュレートするより正確な方法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-24T16:11:28Z)
• Universal qudit gate synthesis for transmons [44.22241766275732]
  超伝導量子プロセッサを設計する。 本稿では,2量子共振共振ゲートを備えたユニバーサルゲートセットを提案する。 ノイズの多い量子ハードウェアのための$rm SU(16)$ゲートの合成を数値的に実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-08T18:59:53Z)
• Fault-tolerant Coding for Entanglement-Assisted Communication [46.0607942851373]
  本稿では,量子チャネルに対するフォールトトレラントチャネル符号化の研究について述べる。 我々は、フォールトトレラント量子コンピューティングの手法を用いて、このシナリオで古典的および量子的情報を送信するための符号化定理を確立する。 特に,ゲートエラーがゼロに近づくと,耐故障能力が通常のキャパシティに近づくことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-06T14:09:16Z)
• Entangling Quantum Generative Adversarial Networks [53.25397072813582]
  量子生成逆数ネットワーク(量子GAN, EQ-GAN)のための新しいタイプのアーキテクチャを提案する。 EQ-GANはコヒーレントなエラーに対してさらなる堅牢性を示し、Google Sycamore超伝導量子プロセッサで実験的にEQ-GANの有効性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-30T20:38:41Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。