論文の概要: QT-PUF: Quantum Tunneling Leakage Based PUF for Implantable IoMT Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.22113v1
- Date: Thu, 21 May 2026 07:46:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-22 16:35:42.147924
- Title: QT-PUF: Quantum Tunneling Leakage Based PUF for Implantable IoMT Devices
- Title（参考訳）: QT-PUF:埋め込み型IoMTデバイス用量子トンネル漏れ型PUF
- Authors: Yueqi Ma, Vivek Mohan, Chip-Hong Chang, Emmanuel M. Drakakis,
- Abstract要約: Internet of Medical Things (IoMT)は、接続されたウェアラブルとインプラント可能なデバイスを通じて、継続的な監視とパーソナライズされたケアを可能にする。
物理的な妥協や偽造は、患者の安全、プライバシー、データの整合性を脅かす可能性がある。
本研究はQT-PUF, a gate-tunneling-leakage-based physical unclonable function (PUF)を提示する。
ピコアンペアレベルのリーク変動をディジタル応答に変換するために,擬似抵抗I-to-Vを用いた差分読み出し回路を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.584256173036343
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The Internet of Medical Things (IoMT) marks a shift toward decentralized healthcare, enabling continuous monitoring and personalized care through connected wearable and implantable devices. However, ensuring the trust and integrity of these devices themselves remains a major challenge, as physical compromise or counterfeiting can directly endanger patient safety, privacy, and data integrity. This work presents QT-PUF, a gate-tunneling-leakage-based physical unclonable function (PUF) that leverages quantum-mechanical gate leakage resulting from process-induced variations in standard CMOS devices. A differential readout circuit with a pseudo-resistor I-to-V frontend is proposed to convert the picoampere-level leakage variations into digital responses. Unlike existing PUFs such as those based on memory, ring oscillators, or arbiters, which are less suitable for ultralow-power IoMT devices (due to additional circuitry, power overhead, or poor stability), QT-PUF requires no external excitation or stabilization and operates under static bias. Simulation-based measurements for a $\mathbf{65}$~nm CMOS process demonstrate an entropy of $\mathbf{0.9999998}$, an FHD of $\mathbf{0.5001}$, and an average power (energy) consumption of $\mathbf{96.04}$~nW/bit ($\mathbf{19.21}$~fJ/bit, respectively) at $\mathbf{1.2\,V}$ and $\mathbf{35\,^{\circ}C}$ for the proposed PUF. It operates reliably across $\mathbf{0.9}\text{--}\mathbf{1.3}$~V and $\mathbf{0}\text{--}\mathbf{100\,^{\circ}C}$ with an average BER below $\mathbf{0.000163}$ across $\mathbf{1.0}\text{--}\mathbf{1.3}$~V and $\mathbf{10}\text{--}\mathbf{70\,^{\circ}C}$ within the operating conditions of typical implantable devices.
- Abstract（参考訳）: Internet of Medical Things(IoMT)は、分散型医療へのシフトであり、接続されたウェアラブルとインプラント可能なデバイスを通じて、継続的な監視とパーソナライズされたケアを可能にする。
しかし、これらのデバイスの信頼性と整合性を保証することは大きな課題であり、物理的な妥協や偽造は患者の安全、プライバシー、データの整合性を脅かす可能性がある。
この研究はQT-PUF(QT-PUF)という、標準CMOSデバイスにおけるプロセス誘起の変動に起因する量子力学的ゲートリークを利用した、ゲートトンネリングに基づく物理不閉関数(PUF)を提示する。
ピコアンペアレベルのリーク変動をディジタル応答に変換するために,擬似抵抗I-to-Vフロントエンドを用いた差分読み出し回路を提案する。
メモリ、リング発振器、またはアービターをベースとした既存のPUFとは異なり、QT-PUFは外部からの励起や安定化を必要とせず、静的バイアスの下で動作し、超低消費電力のIoMTデバイスには適さない。
シミュレーションに基づく、$\mathbf{65}$~nm CMOSプロセスのエントロピーは$\mathbf{0.9999998}$、$\mathbf{0.5001}$、$\mathbf{96.04}$~nW/bit$~fJ/bit、それぞれ$\mathbf{1.2\,V}$、$\mathbf{35\,^{\circ}C}$である。
これは$\mathbf{0.9}\text{--}\mathbf{1.3}$~Vと$\mathbf{0}\text{--}\mathbf{100\,^{\circ}C}$と$\mathbf{0.000163}$と$\mathbf{1.0}\text{--}\mathbf{1.3}$~Vと$\mathbf{10}\text{--}\mathbf{70\,^{\circ}C}$で確実に動作する。
関連論文リスト
- Wavelet Variance Equipartition as a Threshold for World-Model Quality and Quantum Kernel TN-Simulability [0.0]
我々はウェーブレットスケーリング指数$$を臨界診断として同定する。
振幅符号化された量子カーネルの古典的シミュラビリティのシャープな遷移境界として$=1/2$を確立する。
この分散は、厳密には$Var[X] = (d-2)$としてスケールする。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-12T05:41:12Z) - Closing the Theory-Practice Gap in Spiking Transformers via Effective Dimension [13.891522069967507]
スパイキングトランスは、ニューロモルフィックハードウェアで38ドルから57ドル(約3,500円)のエネルギー効率を提供しながら、従来のトランスフォーマーと競合する精度を実現している。
本稿では, 自己注意をスパイクするための最初の包括的表現性理論を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-17T07:15:53Z) - QANTIS: A Hardware-Validated Quantum Platform for POMDP Planning and Multi-Target Data Association [4.11040996037715]
本稿では、量子信念更新(Grover振幅増幅とBIQAE)、FPC-QAOAによるQUBOベースのデータアソシエーション、および構成可能なエラー軽減を統合するモジュールプラットフォームであるQSを紹介する。
ハードウェア上では、タイガーの信念に適用される単一のグローバー反復は、ベイズの後部を保ちながら、0.179$から9.07$(5.1times$; ISA 18)の稀な観測確率を増幅する。
さらに、我々の知る限り、超伝導ハードウェア上で最初のクローズドループハイブリッド量子古典型Tiger POMDPを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-28T19:13:44Z) - INC: An Indirect Neural Corrector for Auto-Regressive Hybrid PDE Solvers [61.84396402100827]
本稿では,学習した補正を支配方程式に統合する間接ニューラルコレクタ(mathrmINC$)を提案する。
$mathrmINC$は、$t-1 + L$の順番でエラー増幅を減らし、$t$はタイムステップ、$L$はリプシッツ定数である。
大規模なベンチマークで$mathrmINC$をテストし、1Dカオスシステムから3D乱流まで、多くの異なる解法、神経バックボーン、テストケースをカバーした。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-16T20:14:28Z) - FFT-Accelerated Auxiliary Variable MCMC for Fermionic Lattice Models: A Determinant-Free Approach with $O(N\log N)$ Complexity [52.3171766248012]
量子多体系のシミュレーションを劇的に高速化するマルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)アルゴリズムを導入する。
我々は,量子物理学のベンチマーク問題に対するアルゴリズムの有効性を検証し,既知の理論結果を正確に再現する。
我々の研究は、大規模確率的推論のための強力なツールを提供し、物理学に着想を得た生成モデルのための道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-13T07:57:21Z) - Newton-Puiseux Analysis for Interpretability and Calibration of Complex-Valued Neural Networks [0.0]
複雑なニューラルネットワーク(CVNN)は、心電図(ECG)、レーダー/ソナー、無線の位相/四分法(I/Q)ストリームなどの位相感受性信号を扱うのに適している。
訓練されたCVNNの局所的決定幾何を,小型のキンク対応サロゲートに適合させて検討するNewton-Puiseuxフレームワークを提案する。
我々のフェーズアウェア分析は、制御された$C2$合成ベンチマークを超える2つのケーススタディにおいて、センシティブな方向を特定し、予測エラーを強化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-27T09:37:07Z) - Scalable projected entangled-pair state representation of random quantum circuit states [0.0]
ランダムな量子回路状態を表すバイダルゲージにおいて,投影された絡み合ったペア状態 (PEPS) の更新を示す。
従来のCPUで128ドル(約1万4000円)の大規模回路を使用すれば、状態の忠実さの普遍的なスケーリングの挙動が分かる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-07T06:47:48Z) - IT$^3$: Idempotent Test-Time Training [95.78053599609044]
ディープラーニングモデルは、トレーニングデータとテストデータの間の分散シフトのために、現実世界の環境にデプロイする際に苦労することが多い。
Idempotent Test-Time Training (IT$3$) は、現在のテストインスタンスのみを使用して、分散シフトへのオンザフライ適応を可能にする新しいアプローチである。
この結果から,イデオポテンスはドメインやアーキテクチャをまたいで一般化するテスト時間適応の普遍的原理を提供すると考えられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-05T15:39:51Z) - Agnostic Learning of a Single Neuron with Gradient Descent [92.7662890047311]
期待される正方形損失から、最も適合した単一ニューロンを学習することの問題点を考察する。
ReLUアクティベーションでは、我々の人口リスク保証は$O(mathsfOPT1/2)+epsilon$である。
ReLUアクティベーションでは、我々の人口リスク保証は$O(mathsfOPT1/2)+epsilon$である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-29T07:20:35Z) - Quantum Algorithms for Simulating the Lattice Schwinger Model [63.18141027763459]
NISQとフォールトトレラントの両方の設定で格子シュウィンガーモデルをシミュレートするために、スケーラブルで明示的なデジタル量子アルゴリズムを提供する。
格子単位において、結合定数$x-1/2$と電場カットオフ$x-1/2Lambda$を持つ$N/2$物理サイト上のシュウィンガーモデルを求める。
NISQと耐故障性の両方でコストがかかるオブザーバブルを、単純なオブザーバブルとして推定し、平均ペア密度を推定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-25T19:18:36Z) - Minimum optical depth multiport interferometers for approximating arbitrary unitary operations and pure states [37.69303106863453]
我々は、マルチポート干渉計を用いて、純状態の準備とユニタリ操作を与えられた不忠実さで近似する問題に対処する。
数値計算により、任意の次元$d$の純粋な状態が不忠実で作成できることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-04T15:40:49Z)
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。