論文の概要: Computational Bounds for $f$-Routing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.40278v1
- Date: Wed, 30 Sep 2026 17:46:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-01 18:57:28.226353
- Title: Computational Bounds for $f$-Routing
- Title(参考訳): $f$-Routingの計算バウンド
- Abstract要約: 我々は、一様攻撃者に対する無条件リソースの低い境界を証明した。
入力長 $n$ と十分小さい定数 $>0$ に対して、$q$ qubits を用いた一様生成戦略は、以下の計算境界を$f$ で表している。
これらの境界は、内積関数 $f=mathrmIP$ に対して、Bluhm, Christandl, Speelman (2022) の$qlelog n$ を超える。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.2604738912025477
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The $f$-routing protocol is a leading candidate for quantum position verification (Kent, Munro, and Spiller, 2011), but security guarantees for explicit functions remain limited. We prove unconditional resource lower bounds for uniform attackers; our new techniques bypass communication-complexity bounds central to previous works, which are inherently at most linear in the input length. We show that, for input length $n$ and sufficiently small constant $ε>0$, a uniformly generated strategy using $q$ qubits and having description length $\mathrm{poly}(q)$, with success probability at least $1-ε$ on every input, implies the following computational bounds on $f$: 1. If the strategies are arbitrary quantum channels, then $f\in\mathrm{QSZK}(\mathrm{poly}(nq))$, where $\mathrm{QSZK}(T)$ is the class of languages having quantum statistical zero knowledge proofs in which the verifier runs in time $T$ (and the simulator in time $\mathrm{poly}(T)$). 2. If the strategies are explicit Pauli-sparse unitaries on $q$ qubits that have at most $s$ nonzero Pauli coefficients, then $f\in\mathrm{DTIME}(\mathrm{poly}(nqs))$. 3. If the strategies are Clifford+T circuits using at most $t$ magic gates, then $f\in\mathrm{DTIME}(\mathrm{poly}(nq2^t))$. Time and space hierarchies then yield explicit functions secure against polynomial and even quasipolynomial qubits $q$ under our computational restrictions. These bounds exceed the $q\le\log n$ bound of Bluhm, Christandl, and Speelman (2022) for inner product function $f=\mathrm{IP}$, at the cost of restricting adversarial computation and increasing honest evaluation complexity.
- Abstract(参考訳): f$routingプロトコルは量子位置検証(Kent, Munro, and Spiller, 2011)の主要な候補であるが、明示的な関数に対するセキュリティ保証は限定的である。
我々は、一様攻撃者に対する非条件リソースの低い境界を証明し、我々の新しい手法は、入力長において本質的に最も線形である以前の作業の中心となる通信-複雑境界をバイパスする。
入力長 $n$ と十分小さい定数 $ε>0$ に対して、$q$ qubits と記述長 $\mathrm{poly}(q)$ を均一に生成し、成功確率が少なくとも 1-ε$ を全ての入力で持つと、$f$: 1. の計算バウンダリは、任意の量子チャネルであるならば、$f\in\mathrm{QSZK}(\mathrm{poly}(nq)$, ここで$\mathrm{QSZK}(T)$ は、検証者が時間$T$(および時間$\mathrm{poly}(T)$で実行する量子ゼロ知識の証明を持つ言語のクラスである。
2. 戦略が、少なくとも$s$非ゼロのパウリ係数を持つ$q$ qubits上の明示的なパウリスパースユニタリであれば、$f\in\mathrm{DTIME}(\mathrm{poly}(nqs))$である。
3. 戦略が少なくとも$t$マジックゲートを使用するクリフォード+T回路であれば、$f\in\mathrm{DTIME}(\mathrm{poly}(nq2^t))$である。
時間と空間の階層は、我々の計算制限の下で多項式や準多項式のqubits$q$に対してセキュアな明示関数を生成する。
これらの境界は、内積関数 $f=\mathrm{IP}$ に対する Bluhm, Christandl, Speelman (2022) の$q\le\log n$ バウンドを超える。
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