論文の概要: OQRAM: Oblivious Quantum Random Access Memory for Securing Delegated Quantum Queries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.27171v1
• Date: Wed, 29 Jul 2026 17:46:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-30 21:06:25.766684
• Title: OQRAM: Oblivious Quantum Random Access Memory for Securing Delegated Quantum Queries
• Title（参考訳）: OQRAM: Delegated Quantum Queriesのセキュアな量子ランダムアクセスメモリ
• Abstract要約: 委譲された設定では、標準的なQRAMクエリインタフェースが機密情報をサーバに公開することができる。 本稿では,プライバシ保護のためのコヒーレントなクエリアクセスのための暗号抽象化である暗黙QRAMを紹介する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.605506108805246
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum query is a basic subroutine in many quantum algorithms, and Quantum Random Access Memory (QRAM) provides a natural way to realize such coherent query access. In delegated settings, however, a standard QRAM query interface can expose sensitive information to the server. This paper introduces oblivious QRAM, a cryptographic abstraction for privacy-preserving delegated coherent query access. The protocol consists of an offline refresh phase and an online protected query phase. The database is stored in an encrypted and shuffled layout, and each query is protected by coherent address masking using either a quantum-secure pseudorandom permutation (qPRP) based method or a quantum one-time pad (qOTP) based method. In the adopted client model, the online protection adds only modest quantum overhead beyond the query register, avoiding the exponential quantum resources that would otherwise be required by an equivalent local QRAM construction. The qPRP-based variant also supports multi-query use by distributing database refresh across multiple queries to reduce classical communication. To address malicious servers, decoy checks are further incorporated to strengthen privacy protection and enable probabilistic tampering detection. Compared with fully blind quantum computing, this framework provides a lighter abstraction tailored to private delegated QRAM access, significantly reducing quantum resource requirements on both the client and server sides and achieving an exponential reduction in quantum communication.
• Abstract（参考訳）: 量子クエリは多くの量子アルゴリズムの基本サブルーチンであり、量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)はそのような一貫性のあるクエリアクセスを実現する自然な方法を提供する。 しかし、委譲された設定では、標準的なQRAMクエリインタフェースは機密情報をサーバに公開することができる。 本稿では,プライバシ保護のためのコヒーレントなクエリアクセスのための暗号抽象化である暗黙QRAMを紹介する。 プロトコルはオフラインのリフレッシュフェーズとオンラインの保護されたクエリフェーズで構成される。 データベースは暗号化およびシャッフルレイアウトに格納され、各クエリは、qPRP(quantum-secure pseudorandom permutation)ベースの方法またはqOTP(quantum one-time pad)ベースの方法のいずれかを使用して、コヒーレントアドレスマスキングによって保護される。 採用されたクライアントモデルでは、オンラインプロテクションはクエリレジスタを越え、それ以外は等価なローカルQRAM構成で必要となる指数的量子リソースを避ける、控えめな量子オーバーヘッドのみを付加する。 qPRPベースの変種は、古典的な通信を減らすために、複数のクエリにデータベースリフレッシュを分散することで、マルチクエリの使用もサポートする。 悪意のあるサーバーに対処するため、プライバシー保護を強化し、確率論的改ざん検出を可能にするために、デコイチェックがさらに組み込まれている。 完全に盲目な量子コンピューティングと比較して、このフレームワークは、プライベートデリゲートされたQRAMアクセスに適したより軽量な抽象化を提供し、クライアントとサーバの両方の量子リソース要求を著しく削減し、量子通信の指数的な削減を実現している。

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