論文の概要: Succinct Arguments for QMA in the Quantum Random Oracle Model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.37429v2
• Date: Mon, 05 Oct 2026 15:57:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-07 04:43:28.431721
• Title: Succinct Arguments for QMA in the Quantum Random Oracle Model
• Title（参考訳）: 量子ランダムOracleモデルにおけるQMAの帰属論
• Abstract要約: 量子乱数オラクルモデル(QROM)におけるQMAの最初の簡潔な議論を、暗号的仮定や証明されていない予想に頼ることなく構築する。 我々の結果は、量子インタラクティブなオラクル証明(QIOP)を同じ言語の量子引数にコンパイルする効率保存変換である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 50.20559283775139
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Succinct arguments are a fundamental cryptographic primitive for verifying computational claims with small communication. In the classical setting, succinct arguments for NP can be constructed from unstructured hardness alone (e.g., hash functions) by compiling probabilistically checkable proofs (PCPs) or interactive oracle proofs (IOPs) for NP via the commit-and-open paradigm. In contrast, known succinct arguments for QMA rely on ``structured'' cryptographic primitives, or on the quantum PCP conjecture. We construct the first succinct argument for QMA in the quantum random oracle model (QROM) without relying on additional cryptographic assumptions or unproven conjectures. This yields succinct arguments for QMA from unstructured hardness alone, showing that ideal hash functions not only suffice for succinct arguments for NP but also for QMA. Underlying our result is an efficiency-preserving transformation that compiles quantum interactive oracle proofs (QIOPs), a recently introduced interactive generalization of quantum PCPs, into quantum arguments for the same language, via a natural quantum commit-and-open paradigm. Our transformation applies to every QIOP with public-query soundness, a notion that we formalize to capture a natural requirement of the commit-and-open paradigm and is satisfied by a known QIOP for QMA. As a key ingredient in our transformation, we formalize and construct extractable vector commitments for quantum states with local openings in the QROM, which may be of independent interest.
• Abstract（参考訳）: アクセント引数は、小さな通信で計算クレームを検証するための基本的な暗号プリミティブである。 古典的な設定では、NPの簡潔な引数は、確率的にチェック可能な証明(PCP)またはNPの対話的オラクル証明(IOP)をコミット・アンド・オープンパラダイムを介してコンパイルすることで、非構造的硬さ(例えばハッシュ関数)から構築することができる。 対照的に、QMA の既知の簡潔な引数は '`structured'' 暗号プリミティブや量子PCP予想に依存する。 量子乱数オラクルモデル(QROM)におけるQMAの最初の簡潔な引数を、追加の暗号的仮定や証明されていない予想に頼ることなく構築する。 これにより、QMA の簡潔な引数は非構造的硬さのみから得られ、理想ハッシュ関数は NP の簡潔な引数だけでなく QMA に対しても十分であることを示す。 我々の研究成果は、量子対話型オラクル証明(QIOPs)を、量子PCPのインタラクティブな一般化を、量子コミットとオープンのパラダイムを通じて、同じ言語の量子引数にコンパイルする効率保存変換である。 我々の変革は、公開クエリの健全性を持つすべてのQIOPに適用されます。これは、コミット・アンド・オープンパラダイムの自然な要求を捉えるために形式化し、QMAの既知のQIOPによって満足される、という考え方です。 変換の鍵となる要素として、QROMの局所開口を持つ量子状態の抽出可能なベクトルコミットメントを定式化し、構成する。

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