論文の概要: Where Quantum Fourier Sampling Stops Short: A Three-Gate Audit Protocol for Delay-PUF Security Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.02636v1
• Date: Fri, 02 Oct 2026 00:53:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-06 00:14:30.138772
• Title: Where Quantum Fourier Sampling Stops Short: A Three-Gate Audit Protocol for Delay-PUF Security Models
• Title（参考訳）: 量子フーリエサンプリングが止まる場所:遅延PUFセキュリティモデルのための3段階監査プロトコル
• Abstract要約: 量子フーリエサンプリングは遅延に基づく物理的拘束不能関数のスペクトル学習性を評価するのに役立つ。 3つのゲートは、アクセスマッチング、強力な古典コンパレータ、およびオラクル合成という評価を構成している。 理想的なサンプリングでは、閾値付きタスクに対するコヒーレントな呼び出しが少ないが、評価されたシステムではエンドツーエンドのアドバンテージは見つからない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19116784879310023
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum Fourier sampling may help audit the spectral learnability of delay-based physical unclonable functions (PUFs). We ask whether that promise survives access matching, a strong classical comparator, and oracle synthesis. Three gates structure the evaluation. Structure: low degree is not small support at reachable challenge lengths; for 4-XOR at $n=14$, degree $\le d_f(0.1)$ admits $91\%$ of all $2^n$ characters and the median $90\%$-mass set spans a third of the spectrum. Algorithmics: constructing the phase oracle logically implies classical membership access, making Kushilevitz--Mansour the correct baseline; across 45 tasks it exhausts each finite domain, and no 4-XOR ideal-sampling case reaches $90\%$ mass within $2^n$ calls. A quantum-kernel diagnostic appears more favorable, with geometric difference rising to $2.151$ at $N=512$ challenges, but it correlates $0.991$ with $1/\sqrt{λ_{\min}(K_C)}$ for the classical Gram matrix $K_C$, and the 4-XOR label-complexity ratio does not exceed a balance-preserving permutation null ($p=0.930$). Trace-normalized geometric difference can therefore grow through classical ill-conditioning alone, without task-label alignment. Implementation: a simulator-validated fixed-point phase oracle based on the quantum Fourier transform admits an $18.9\%$ routed-depth reduction, yet the least certified precisions have estimated durations of $1.18$--$1.55\times$ the median dephasing time $T_2$ of the mapped qubits on a static backend snapshot, without hardware execution. We find no end-to-end advantage in the evaluated regime, although ideal sampling does use fewer coherent calls on the thresholded task. The contribution is the Three-Gate Quantum Audit Protocol: a reproducible procedure separating an ideal query advantage from a realizable security benefit. This is not a claim about deployed silicon and not an impossibility result.
• Abstract（参考訳）: 量子フーリエサンプリング(Quantum Fourier sample)は、遅延ベースの物理的非拘束性関数(PUF)のスペクトル学習性を評価するのに役立つ。 我々は、その約束がアクセスマッチング、強力な古典コンパレータ、およびオラクル合成を生き残るかどうかを問う。 3つのゲートが評価を構成します。 4-XOR at $n=14$, degree $\le d_f(0.1)$は、全ての2^n$文字の911\%$を認め、中央値の90\%$-massセットはスペクトルの3分の1を占める。 アルゴリズム: 位相オラクルを構成することは論理的に古典的メンバーシップアクセスを意味し、クシレヴィッツを正しいベースラインとし、45のタスクで各有限領域を消耗し、4-XORイデアルサンプリングケースが2^n$コール以内で90\%の質量に達することはない。 量子カーネルの診断はより有利に見え、幾何学的差は$N=512$で$2.151$まで上昇するが、古典的文法行列の$K_C$に対して$0.991$と$/\sqrt{λ_{\min}(K_C)}$と相関し、4-XORラベル-複素比は平衡保存置換null(p=0.930$)を超えない。 したがって、トレース正規化幾何差は古典的条件だけで、タスクラベルアライメントなしで成長することができる。 実装: 量子フーリエ変換に基づくシミュレータ検証固定点位相オラクルは、ルート付き深度減少の18.9.%を許容するが、最小認定精度は1.18$--$1.55\times$中央値の遅延時間$T_2$を、ハードウェア実行なしで静的なバックエンドスナップショット上のマップされたキュービットに設定する。 理想的なサンプリングでは、閾値付きタスクに対するコヒーレントな呼び出しが少ないが、評価されたシステムではエンドツーエンドのアドバンテージは見つからない。 このコントリビューションは、再現可能なプロシージャで、理想的なクエリアドバンテージと、実現可能なセキュリティメリットを分離します。 これは、デプロイされたシリコンに関する主張ではなく、不可能な結果である。

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