論文の概要: A fault-tolerant quantum blockchain deployed on commercial telecommunications network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.12249v1
- Date: Tue, 14 Jul 2026 01:25:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-15 17:08:30.004874
- Title: A fault-tolerant quantum blockchain deployed on commercial telecommunications network
- Title（参考訳）: 商用通信ネットワーク上に展開されたフォールトトレラント量子ブロックチェーン
- Abstract要約: フォトニック集積回路上に構築された、完全に動作するハイブリッド量子ブロックチェーンアーキテクチャを実験的に提案する。
このシステムは、古典的な限界を超えながら、タイムスケール数秒でコンセンサスに達する、ほぼ1/半のフォールトトレランスを達成する。
この作業は、セキュアでスケーラブルで分散化された情報処理を可能にする、実用的な量子ブロックチェーンの基礎を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.868859830689342
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Popularized by the Bitcoin cryptocurrency, blockchain technology establishes a decentralized digital framework that utilizes cryptographic and consensus protocols to secure data against unauthorized modification. Consequently, blockchain has found broad adoption across diverse fields, including finance, data management, healthcare, and digital asset governance. In the quantum computing era, a paramount objective for blockchain is to preserve its foundational advantages of cryptographic integrity and decentralized fault-tolerant resilience. In principle, quantum digital signatures and quantum Byzantine agreement protocols offer foundational security guarantees and tolerate up to one-half of malicious nodes for blockchain. However, the practical realization of such a quantum-enhanced blockchain remains a significant and multifaceted challenge. Here, we propose and experimentally demonstrate a fully operational hybrid quantum blockchain architecture built on photonic integrated circuits and deployed over commercially available classical telecommunications infrastructure. The system achieves a fault tolerance of nearly one-half, surpassing the classical limit, while reaching consensus on a timescale of seconds. A deployed food traceability application validates the practicality of the proposed architecture, achieving a throughput of approximately 500 transactions per second. This work establishes a foundation for practical quantum blockchains, enabling secure, scalable, and decentralized information processing in the emerging quantum era.
- Abstract（参考訳）: Bitcoin暗号通貨が普及したブロックチェーン技術は、暗号化およびコンセンサスプロトコルを使用して、不正な修正に対するデータ保護を行う分散デジタルフレームワークを確立する。
その結果、ブロックチェーンは金融、データ管理、ヘルスケア、デジタル資産管理など、さまざまな分野に広く採用されている。
量子コンピューティングの時代において、ブロックチェーンの最大の目的は、暗号の完全性と分散型フォールトトレラントレジリエンスの基本的な利点を維持することである。
原則として、量子デジタル署名と量子ビザンチン合意プロトコルは基本的なセキュリティ保証を提供し、ブロックチェーンの悪意のあるノードの最大半分を許容する。
しかし、そのような量子化されたブロックチェーンの実現は、依然として重要かつ多面的な課題である。
本稿では、フォトニック集積回路上に構築され、商用に利用可能な古典的通信インフラ上に展開される、完全に動作するハイブリッド量子ブロックチェーンアーキテクチャを実験的に提案する。
このシステムは、古典的な限界を超えながら、タイムスケール数秒でコンセンサスに達する、ほぼ1/半のフォールトトレランスを達成する。
デプロイされた食品トレーサビリティアプリケーションは、提案されたアーキテクチャの実用性を検証し、毎秒約500トランザクションのスループットを達成する。
この研究は、実用的な量子ブロックチェーンの基礎を確立し、新興量子時代におけるセキュアでスケーラブルで分散化された情報処理を可能にする。
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