論文の概要: Coherence Rather Than Error Rate Governs Privacy in Multi-Tenant Quantum Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.34411v2
• Date: Thu, 01 Oct 2026 01:31:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-03 01:19:23.479738
• Title: Coherence Rather Than Error Rate Governs Privacy in Multi-Tenant Quantum Computing
• Title（参考訳）: マルチテナント量子コンピューティングにおける誤り率よりもコヒーレンス
• Abstract要約: 本稿では,量子状態の区別性から生じるコテナント境界における情報漏洩に関する情報理論的概念を提案する。 商用利用可能な156量子ビット(IBM Kingston)および20量子ビット(IQM Garnet)デバイス上で,このリークを計測する。 被害者のレジスタ全体に実装された均一なパウリランダム化は、情報漏洩をゼロに抑えるための防御メカニズムとして使用される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.3984896513866
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Multi-tenant computing enables providers of commercial cloud quantum processors to rent disjoint sectors of a device to independent users. Average gate error, which cloud quantum computing providers report, does not determine how much one tenant learns about another. We propose an information-theoretic notion of information leakage across co-tenancy boundaries stemming from quantum state distinguishability. We measure this leakage on commercially-available 156-qubit (IBM Kingston) and 20-qubit (IQM Garnet) devices. Boundaries with identical benchmarked error can offer significantly different amount of information leakage because standard reported measures of error are blind to coherent-versus-stochastic nature of the error while the proposed notion of information leakage is not. A uniform Pauli randomisation implemented over the victim's whole register is used as a defence mechanism to reduce the information leakage to zero. The defence theoretically does not incur a fidelity cost, but the experiments show a non-trivial degradation caused by accumulation of errors. We provide a specific call-for-action to the providers of quantum cloud computing to report information leakage in addition to standard error rates in their device datasheet to enable users to compute privacy and security risks prior to engagement with the device.
• Abstract（参考訳）: マルチテナントコンピューティングにより、商用クラウド量子プロセッサのプロバイダは、デバイスの不整合セクターを独立したユーザにレンタルすることができる。 クラウド量子コンピューティングプロバイダが報告する平均ゲートエラーは、あるテナントが他のテナントについてどの程度学習するかを判断しない。 本稿では,量子状態の区別性から生じるコテナント境界における情報漏洩に関する情報理論的概念を提案する。 商用利用可能な156量子ビット(IBM Kingston)および20量子ビット(IQM Garnet)デバイス上で,このリークを計測する。 同一のベンチマーク誤差を持つ境界線は、情報漏洩の概念が提案されていない間は、エラーのコヒーレント対確率的性質に盲目であるため、情報漏洩の量が大きく異なる可能性がある。 被害者のレジスタ全体に実装された均一なパウリランダム化は、情報漏洩をゼロに抑えるための防御メカニズムとして使用される。 理論上、防御は忠実さのコストを伴わないが、実験は誤りの蓄積による非自明な劣化を示す。 我々は、量子コンピューティングのプロバイダに対して、デバイスデータシートの標準的なエラー率に加えて、情報漏洩を報告し、ユーザがデバイスとの関わりに先立ってプライバシとセキュリティリスクを計算できるようにするための、具体的な対応策を提供します。

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