論文の概要: Backdoor Threats in Variational Quantum Circuits: Taxonomy, Attacks, and Defenses

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.13796v1
• Date: Wed, 13 May 2026 17:17:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-14 23:30:28.20429
• Title: Backdoor Threats in Variational Quantum Circuits: Taxonomy, Attacks, and Defenses
• Title（参考訳）: 変分量子回路におけるバックドアの脅威:分類学、攻撃、防衛
• Authors: Lei Jiang, Fan Chen,
• Abstract要約: 変分量子アルゴリズム(VQA)は、ノイズの多い中間スケール(NISQ)量子コンピューティングの中枢パラダイムである。 事前設計および事前訓練された変分量子回路(VQC)への依存は、重大なセキュリティ脆弱性をもたらす。 本稿では,VQCのバックドア攻撃に関する調査を行い,データポゾン,コンパイラレベル,量子ネイティブ機構について報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.269413622199604
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Variational quantum algorithms (VQAs) are a central paradigm for noisy intermediate-scale (NISQ) quantum computing, yet their reliance on predesigned and pretrained variational quantum circuits (VQCs) introduces critical security vulnerabilities, particularly backdoor attacks. These attacks embed hidden malicious behaviors that remain dormant under normal conditions but are activated by specific triggers, leading to adversarial outcomes such as incorrect predictions or manipulated objective values. This paper presents a survey of backdoor attacks in VQCs, covering data-poisoning, compiler-level, and quantum-native mechanisms. We formalize key terminology and threat models, and review existing attack strategies along with their empirical characteristics. We also analyze current detection and defense approaches, highlighting their limitations, especially against quantum-specific threats. By synthesizing recent advances, this survey outlines the evolving security landscape of VQCs and identifies key challenges and future directions for developing robust, quantum-aware defenses in hybrid quantum-classical systems.
• Abstract（参考訳）: 変分量子アルゴリズム(VQA)は、ノイズの多い中間スケール(NISQ)量子コンピューティングの中枢パラダイムであるが、事前設計および事前訓練された変分量子回路(VQC)に依存しているため、重要なセキュリティ脆弱性、特にバックドア攻撃が導入されている。 これらの攻撃は、通常の条件下で休眠状態にあるが、特定のトリガーによって活性化される隠された悪意のある振る舞いを埋め込んでおり、誤った予測や操作された客観的値のような敵対的な結果をもたらす。 本稿では,VQCのバックドア攻撃に関する調査を行い,データポゾン,コンパイラレベル,量子ネイティブ機構について報告する。 我々は、主要な用語と脅威モデルを定式化し、それらの経験的特徴とともに既存の攻撃戦略をレビューする。 また、現在の検出と防御のアプローチを分析し、特に量子固有の脅威に対する制限を強調します。 最近の進歩を合成することによって、VQCの進化するセキュリティの展望を概説し、ハイブリッド量子古典システムにおける堅牢で量子認識の防御を開発する上での重要な課題と今後の方向性を明らかにする。

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