論文の概要: Breaking the Bounded Entanglement Barrier for Quantum Position Verification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.39234v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 08:05:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:27.427133
• Title: Breaking the Bounded Entanglement Barrier for Quantum Position Verification
• Title（参考訳）: 量子位置検証のための境界エンタングルメントバリアの破壊
• Abstract要約: 量子位置検証(QPV)により、検証者は対話プロトコルにより証明者の主張する位置をテストすることができる。 本稿では,QPV攻撃の障壁を回避できることを示す。 我々は、真正な当事者の総リソースを敵のリソース境界よりも著しく小さくすることができる情報理論QPVプロトコルを得る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.347559788622528
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Position verification, introduced by Chandran et al. (SIAM J. Computing 2014), allows verifiers to test a prover's claimed position by an interactive protocol. Classical position verification is impossible. Even for Quantum Position Verification (QPV), there always exists an LOCC (Local Operations and Classical Communication) attack if the adversary can hold an exponentially large amount of preshared entanglement. Somewhat surprisingly, we show that we can circumvent this barrier in the idealized continuous-time model, where time is represented by a real-valued parameter and challenge messages can be sent at a time sampled uniformly from a real interval. In this model, we give a BB84-based protocol that remains secure against any finite coalition of LOCC adversaries with arbitrary finite (possibly exponential) quantum storage and entanglement. Our construction can also be instantiated in the discrete-time model. Even though the previous impossibility results apply, we are able to obtain an information-theoretic QPV protocol in which the honest parties' total resources (communication and storage) can be significantly smaller than the adversarial resource bound. In fact, we can achieve any desired polynomial gap between honest parties and adversarial resources. To our knowledge, all previous protocols in the literature required resources of the honest parties to be at least as large as the adversarial entanglement. Interestingly, the resource gap between the honest and adversarial party resources in our protocol depends on how precisely time can be measured. As the precision of the best-known clock improves with further research, the resource gap in our protocol keeps increasing. In particular, the adversarial resource bound keeps increasing while the honest parties' resources remain largely the same. We call this the "I sleep, you work" paradigm.
• Abstract（参考訳）: Chandranらによって導入された位置検証(SIAM J. Computing 2014)により、検証者は対話プロトコルによって証明者の主張する位置をテストすることができる。 古典的な位置検証は不可能である。 量子位置検証(QPV)においても、敵が指数関数的に大量の事前の絡み合いを保持することができれば、LOCC(Local Operations and Classical Communication)攻撃が存在する。 意外なことに、この障壁を理想化された連続時間モデルで回避できることが示され、時間は実数値パラメータで表され、チャレンジメッセージは実区間から一様にサンプリングされる。 このモデルでは、任意の有限(指数関数的な)量子記憶と絡み合いを持つLOCC敵の有限連立に対して安全であるBB84ベースのプロトコルを提供する。 私たちの構成は離散時間モデルでもインスタンス化できます。 従来の不合理性は適用されたものの,正統な当事者の総リソース(通信と記憶)を敵のリソース境界よりも大幅に小さくすることができる情報理論QPVプロトコルが得られる。 実際、正直な相手と敵対的なリソースの間の任意の多項式ギャップを達成できる。 我々の知る限りでは、文学における以前の全てのプロトコルは、誠実な当事者の資源を少なくとも敵の絡み合いの程度の大きさにすることを必要としていた。 興味深いことに、我々のプロトコルにおける正直な相手のリソースと敵対する相手のリソースのギャップは、どれだけ正確な時間を計測できるかに依存する。 さらなる研究により、最もよく知られているクロックの精度が向上するにつれて、我々のプロトコルのリソースギャップは増大し続けている。 特に、敵対的資源境界は増加し続け、一方、正直な当事者の資源は概ね同じである。 私たちはこれを"I sleep, you work"パラダイムと呼んでいます。

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