Fugu-MT 論文翻訳(概要): Efficient Unclonable Encryption from Pauli Eigenstates

論文の概要: Efficient Unclonable Encryption from Pauli Eigenstates

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.21811v2
Date: Mon, 27 Jul 2026 07:48:40 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-07-28 14:56:47.042206
Title: Efficient Unclonable Encryption from Pauli Eigenstates
Title（参考訳）: パウリ固有状態からの効率的な非閉塞暗号化
Abstract要約: 私たちは、私たちの知る限り、最初のプレーンモデル、ワンタイムの情報-理論上は安全で、効率の悪い暗号化スキームを1ビットで提供します。鍵は$n$ qubits上の一様ランダム位相自由パウリであり、ビット$a$はそのパウリの固有状態のランダム$(-1)a$として暗号化される。両受信機がビットを回復する確率は、少なくとも$frac12+frac12sqrt2n/(4n-1)であることを示す。
参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0305676256390934
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: We give, to our knowledge, the first plain-model, one-time information-theoretically secure, efficient unclonable encryption scheme for one classical bit. Previous work by Bhattacharyya and Culf (Nature Physics, 2026) and Bhattacharyya, Broadbent, and Culf either only showed $1/\mathsf{poly}(λ)$ security loss or required inefficient encryption/decryption operations. We avoid both of these caveats; in doing so, we obtain (to our knowledge) the first plain-model construction of many-time secure $1 \to 2$ unclonable encryption for arbitrary polynomial-length messages, assuming the existence of pseudorandom function-like states (Bartusek and Goldin). The key is a uniformly random non-identity phase-free Pauli on $n$ qubits, and bit $a$ is encrypted as a random $(-1)^a$ eigenstate of that Pauli. The scheme is exponentially secure; we prove that the probability that both receivers recover the bit is at most $\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\sqrt{{2^n}/({4^n-1})} = \frac{1}{2} + O\left(2^{-n/2}\right).$ By a lower bound due to Broadbent, Culf, and Rochette, this is the best probability bound achievable with $n$-qubit ciphertexts (up to the constant hidden in the $O(\cdot)$). The main conceptual idea is to leverage, in a precise spectral sense, the balanced commutation-anticommutation structure of the Pauli group. The proof is intricate but completely elementary and makes use of standard spectral bound techniques. The main technical workhorse is a standalone linear-algebraic lemma that informally relates the positivity of two different operators, each capturing the intuition that if the two receivers can individually decrypt unusually often then they must also disagree often. GPT-5.6 Sol Ultra found this proof in an extended conversation with the author and drafted a preliminary version of this paper. The author is fully accountable for the correctness of this paper.
Abstract（参考訳）: 我々の知る限りでは、1つの古典的なビットに対して、最初のプレーンモデル、ワンタイム情報理論上は安全で、効率的で制約のない暗号化スキームを提供する。 Bhattacharyya と Culf (Nature Physics, 2026) と Bhattacharyya、Broadbent、Culf による以前の研究は、1/\mathsf{poly}(λ)$セキュリティ損失または非効率的な暗号化/復号操作しか示さなかった。我々はこれら2つの注意点を回避し、(私たちの知る限り)擬似ランダム関数のような状態 (Bartusek と Goldin) の存在を仮定して、任意の多項式長のメッセージに対して、時間的にセキュアな $1 \to 2$unclonablecrypt の最初のプレーンモデル構築を得る。鍵は$n$ qubits上の一様ランダムな非同一性位相自由パウリであり、ビット$a$はそのパウリの固有状態のランダム$(-1)^a$として暗号化される。このスキームは指数関数的に安全であり、両受信機がビットを回復する確率は最大$\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\sqrt{{2^n}/({4^n-1})} = \frac{1}{2} + O\left(2^{-n/2}\right)であることが証明される。これはBroadbent, Culf, Rochette による下界により、$n$-qubit 暗号文($O(\cdot)$に隠された定数まで)で達成可能な最良の確率である。主要な概念は、正確なスペクトル的な意味で、パウリ群の平衡可換反可換構造を活用することである。証明は複雑だが完全に初等的であり、標準スペクトル束縛技術を用いる。主要な技術的ワークホースはスタンドアロンの線形代数的補題であり、2つの異なる作用素の正当性を非公式に関連付け、それぞれが2つの受信機が個々に異常に復号できるという直感を捉えている。 GPT-5.6 Sol Ultraはこの証明を著者との長期にわたる会話で発見し、この論文の予備版を起草した。著者は、この論文の正しさを十分に説明できる。

関連論文リスト

Pauli Encodings & Unclonable Encryption [6.983998742574596]
パウリ556は、暗号文がパウリ文字列の正規化された固有空間プロジェクタである1ビット暗号スキームの単純なクラスである。我々は、最適な単ガミー・オブ・アングルメントの勝利確率に対して1/2+1/(2sqrtK)$の普遍的下界を証明した。我々は,複数の効率のよいパウリ家において,限定的かつ識別不能な敵に対する強力なセキュリティと,強力な識別不能なセキュリティを証明した。
論文参考訳（メタデータ） (2026-07-30T17:54:03Z)
Cloning Games, Black Holes and Cryptography [50.022147589030304]
クローンゲーム解析のための新しいツールキットを提案する。このフレームワークにより、バイナリフェーズ状態に基づいて新しいクローンゲームを分析することができる。連成位相の変分最適境界は、ブラックホールの理想化されたモデルで衝突する情報について定量的な洞察を与えることを示す。
論文参考訳（メタデータ） (2024-11-07T14:09:32Z)
Towards Unconditional Uncloneable Encryption [1.18749525824656]
Uncloneablecryptは、古典的なメッセージを量子暗号文に暗号化する暗号化プリミティブである。関連するセキュリティゲームにおける敵の成功確率は、キー数を表す$K$が1/2+1/ (2sqrtK)$に2次収束し、1/2$は自明に達成可能であることを示す。
論文参考訳（メタデータ） (2024-10-30T14:40:06Z)
A Construction of Evolving $k$-threshold Secret Sharing Scheme over A Polynomial Ring [55.17220687298207]
閾値秘密共有方式により、ディーラーは、秘密が一定量の株式から正しく回収されたことをすべての参加者に分配することができる。我々は、リング上の$ell$-bitシークレットのための、進化する$k$-thresholdシークレット共有スキームを、正確性と完全なセキュリティで新たに構築することを提案する。
論文参考訳（メタデータ） (2024-02-02T05:04:01Z)
Generalized Hybrid Search and Applications to Blockchain and Hash Function Security [50.16790546184646]
まず,ハイブリッド量子古典戦略を用いて,様々な探索問題を解くことの難しさについて検討する。次に、ハイブリッド量子古典探索アルゴリズムを構築し、その成功確率を解析する。
論文参考訳（メタデータ） (2023-11-07T04:59:02Z)
Signatures From Pseudorandom States via $\bot$-PRFs [0.11650821883155184]
我々は $bot$-PRG と $bot$-PRF の新たな定義を導入する。私たちの主な応用は、古典的な公開鍵と署名を備えた(量子)デジタル署名スキームです。
論文参考訳（メタデータ） (2023-11-01T20:54:50Z)
A Quantum Approach For Reducing Communications in Classical Secure Computations with Long Outputs [2.3465488122819123]
我々は、2つの当事者が長い出力でセキュアな計算を行いたいという古典的な暗号問題について研究する。本研究では,セキュリティを近似したセキュアな関数サンプリングを実現するために,まず量子暗号プロトコルを設計する。
論文参考訳（メタデータ） (2023-10-08T16:07:46Z)
Revocable Cryptography from Learning with Errors [61.470151825577034]
我々は、量子力学の非閉鎖原理に基づいて、キー呼び出し機能を備えた暗号スキームを設計する。我々は、シークレットキーが量子状態として表現されるスキームを、シークレットキーが一度ユーザから取り消されたら、それらが以前と同じ機能を実行する能力を持たないことを保証して検討する。
論文参考訳（メタデータ） (2023-02-28T18:58:11Z)
Unclonable Encryption, Revisited [7.129830575525267]
Broadbent and Lord (TQC'20)によって導入されたUnclonablecryptは、次の魅力的な機能を備えた暗号化スキームである。セマンティック・セキュリティを備えた非拘束型暗号化方式を構築した。制限不能な暗号化は、学習不能な関数の単純なクラスに対してコピー保護を意味することを示す。
論文参考訳（メタデータ） (2021-03-27T22:37:59Z)
Quantum Multi-Solution Bernoulli Search with Applications to Bitcoin's Post-Quantum Security [67.06003361150228]
作業の証明(英: proof of work、PoW)は、当事者が計算タスクの解決にいくらかの労力を費やしたことを他人に納得させることができる重要な暗号構造である。本研究では、量子戦略に対してそのようなPoWの連鎖を見つけることの難しさについて検討する。我々は、PoWs問題の連鎖が、マルチソリューションBernoulliサーチと呼ばれる問題に還元されることを証明し、量子クエリの複雑さを確立する。
論文参考訳（メタデータ） (2020-12-30T18:03:56Z)
Quantum copy-protection of compute-and-compare programs in the quantum random oracle model [48.94443749859216]
計算・比較プログラム(Computer-and-compare program)として知られる回避関数のクラスに対する量子コピー保護スキームを導入する。我々は,量子乱数オラクルモデル(QROM)において,完全悪意のある敵に対する非自明なセキュリティを実現することを証明した。補完的な結果として、「セキュアソフトウェアリース」という,ソフトウェア保護の概念の弱さが示される。
論文参考訳（メタデータ） (2020-09-29T08:41:53Z)

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。