論文の概要: Quantum Arithmetic Circuits in Public-Key Cryptography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.11713v1
• Date: Mon, 13 Jul 2026 15:40:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-14 17:47:21.539219
• Title: Quantum Arithmetic Circuits in Public-Key Cryptography
• Title（参考訳）: 公開鍵暗号における量子算術回路
• Abstract要約: 量子コンピューティングは、テクノロジスタック全体の開発によって、ここ数十年で急速に進歩している。 量子演算回路は、様々な有望なアルゴリズムの基本的な構成要素として機能する。 その重要な役割にもかかわらず、量子演算回路の設計は、非閉定理、量子ビット制限、回路深さの制約から生じる問題に直面している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.466379083643027
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum computing has advanced rapidly in recent decades, driven by developments across the technology stack, including quantum error-correcting codes and efficient quantum algorithms. Among these, quantum arithmetic circuits serve as fundamental building blocks for various promising algorithms. Despite their crucial role, the design of quantum arithmetic circuits faces challenges arising from the no-cloning theorem, qubit limitations, and circuit depth constraints, which significantly impact the efficiency of large-scale quantum computing. We provide an overview of quantum arithmetic circuits in the context of public-key cryptanalysis, with particular emphasis on optimization strategies such as measurement-based uncomputation and conditionally clean ancilla. We review state-of-the-art designs for essential arithmetic operations in public-key cryptanalysis such as addition, multiplication, and modular exponentiation. We also present an overview of the techniques used for fault-tolerant runtime and resource estimation in quantum cryptanalysis. In brief, this chapter emphasizes strategies for designing resource-efficient quantum arithmetic circuits, providing a basis for realistic evaluations of quantum cryptanalytic capabilities.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、量子エラー訂正コードや効率的な量子アルゴリズムなど、テクノロジスタック全体の開発によって、ここ数十年で急速に進歩している。 これらのうち、量子演算回路は様々な有望なアルゴリズムの基本的な構成要素として機能する。 その重要な役割にもかかわらず、量子演算回路の設計は、非閉鎖定理、量子ビット制限、回路深さ制限から生じる問題に直面し、これは大規模量子コンピューティングの効率に大きな影響を及ぼす。 本稿では,公開鍵暗号解析の文脈における量子演算回路の概要と,測定に基づく非計算や条件付きクリーンアンシラといった最適化戦略について述べる。 本稿では,加法,乗算,モジュラー指数などの公開鍵暗号解析における基本演算の最先端設計について概説する。 また、量子暗号解析におけるフォールトトレラントランタイムとリソース推定の手法の概要を示す。 簡単に言うと、この章では、資源効率のよい量子演算回路を設計するための戦略を強調し、量子暗号能力の現実的な評価の基礎を提供する。

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