論文の概要: High-Fidelity Remote Graph State Preparation for Blind Quantum Computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.06247v1
• Date: Mon, 05 Oct 2026 12:47:09 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-06 20:50:23.196576
• Title: High-Fidelity Remote Graph State Preparation for Blind Quantum Computation
• Title（参考訳）: ブラインド量子計算のための高忠実リモートグラフ作成
• Abstract要約: 測定に基づく量子計算は、絡み合ったグラフ状態に依存する。 既存のリモート状態準備プロトコルは、分離可能な状態のみを作成する。 本稿では,単一の高次元フォトニックquditから直接任意のグラフ状態を作成するフレームワークであるRemote Graph State Preparation (RGSP)を紹介する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Measurement-based quantum computation (MBQC) relies on entangled graph states, yet existing remote state preparation (RSP) protocols prepare only separable states, requiring subsequent entangling gates on the remote server. Here, we introduce Remote Graph State Preparation (RGSP), a framework that prepares arbitrary graph states directly from a single high-dimensional photonic qudit. By encoding multiple qubits and their graph connectivity into the photon's structured phase profile, RGSP can reduce or, for small computations, completely eliminate the need for server-side entangling operations among qubits. We show that under a reasonable noise model the resulting state fidelity is independent of the graph topology. Under cumulative fiber phase drift, we demonstrate that this fidelity is significantly enhanced by a ``highest-weight-first'' mode reordering strategy. Finally, we show that RGSP enables reduced-SWAP universal blind quantum computing on arbitrary topologies, reducing qubit overhead e.g., for a six-qubit Quantum Fourier Transform from $420$ RSP qubits with a standard brickwork topology to $48$ RSP qubits. These results establish RGSP as a resource-efficient, topology-invariant primitive for quantum-secured cloud computing.
• Abstract（参考訳）: 測定ベースの量子計算(MBQC)は、絡み合ったグラフ状態に依存するが、既存のリモート状態準備(RSP)プロトコルは分離可能な状態のみを準備し、その後の絡み合うゲートをリモートサーバに要求する。 本稿では,1つの高次元フォトニック・クディットから直接任意のグラフ状態を作成するフレームワークであるRemote Graph State Preparation (RGSP)を紹介する。 複数の量子ビットとそのグラフ接続を光子の構造化位相プロファイルに符号化することにより、RGSPは量子ビット間のサーバ側エンタングリング操作を完全に不要にすることができる。 妥当な雑音モデルの下では、状態の忠実度はグラフトポロジーとは独立であることを示す。 累積ファイバ位相ドリフト下では、この忠実度は「高重第一」モードのリオーダー戦略により著しく向上することを示した。 最後に、RGSPは任意のトポロジ上でのSWAPユニバーサルブラインド量子コンピューティングの削減を可能にし、6ビット量子フーリエ変換を標準ブリックワークトポロジで420ドル RSP qubits から480ドル RSP qubits に削減する。 これらの結果は、RGSPを量子セキュリティクラウドコンピューティングのリソース効率、トポロジ不変プリミティブとして確立する。

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