論文の概要: Verifiable Quantum Advantage and Computation via Quantum Circuit Obfuscation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.40289v2
- Date: Fri, 02 Oct 2026 18:32:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-07 04:43:28.486377
- Title: Verifiable Quantum Advantage and Computation via Quantum Circuit Obfuscation
- Title（参考訳）: 量子回路難読化による量子アドバンテージと計算の検証
- Abstract要約: 我々は,古典的に検証可能な量子優位性と,量子不識別性難読化(qiO)を用いた計算の古典的検証のためのプロトコルを構築した。
我々の結果はAaronsonとZhangの$emphpeaked random circuit sample(arXiv:2404.14493)に基づく量子優位提案のための厳密な暗号基盤と見なすことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 40.97629361826537
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We construct protocols for classically verifiable quantum advantage and classical verification of $\mathsf{BQP}$ computations using \emph{quantum indistinguishability obfuscation} (qiO). Specifically, given qiO and assuming a slightly stronger version of $\mathsf{BQP}\neq\mathsf{BPP}$, we construct a two-message quantum-advantage protocol that is efficiently and publicly verifiable. Our result can be viewed as a rigorous cryptographic foundation for the heuristic quantum advantage proposals based on \emph{peaked random circuit sampling} of Aaronson and Zhang (arXiv:2404.14493). We also construct two simple protocols for classically verifying arbitrary $\mathsf{BQP}$ computations. The first protocol is privately verifiable and assumes only the existence of qiO. This gives a rare example of a nontrivial cryptographic application of (quantum) iO that does not make additional computational hardness assumptions. The second protocol additionally assumes post-quantum one-way functions and is \emph{publicly verifiable}. To our knowledge, this is the first publicly verifiable protocol for classical verification of $\mathsf{BQP}$ computations under computational assumptions in the standard model. As qiO is the basis for our results, we propose an approach to constructing qiO by adapting the local-mixing framework of Canetti--Chamon--Mucciolo--Ruckenstein.
- Abstract（参考訳）: 古典的に検証可能な量子優位性と$\mathsf{BQP}$計算の古典的検証のためのプロトコルを, \emph{quantum indistinguishability obfuscation} (qiO) を用いて構築する。
具体的には、qiO が与えられたとき、$\mathsf{BQP}\neq\mathsf{BPP}$ のわずかに強いバージョンを仮定すると、2 メッセージの量子アドバンテージプロトコルを構築し、効率的にかつ公に検証する。
この結果は、アーロンソンと張(arXiv:2404.14493)の「emph{peaked random circuit sample}」に基づくヒューリスティックな量子優位性提案の厳密な暗号基盤と見なすことができる。
また、任意の$\mathsf{BQP}$計算を古典的に検証するための2つの単純なプロトコルを構築した。
最初のプロトコルはプライベートに検証可能であり、qiOの存在を前提としている。
これは、(量子) iO の非自明な暗号的応用の稀な例であり、余分な計算硬度を仮定しない。
第2のプロトコルはさらに、量子後片道関数を仮定し、 \emph{publicly verible} である。
我々の知る限り、これは標準モデルにおける計算仮定の下での$\mathsf{BQP}$計算の古典的検証のための最初の検証可能なプロトコルである。
この結果の基盤として,Canetti--Chamon--Mucciolo--Ruckensteinの局所混合フレームワークを適用することにより,qiOを構築する手法を提案する。
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