論文の概要: Classical Verification of a Remote Quantum Processor via Degenerate Concordant Computations: An Application to Randomness Generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.08185v1
• Date: Tue, 06 Oct 2026 11:38:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-08 02:58:29.965392
• Title: Classical Verification of a Remote Quantum Processor via Degenerate Concordant Computations: An Application to Randomness Generation
• Title（参考訳）: 縮退コンコーマント計算によるリモート量子プロセッサの古典的検証:ランダムネス生成への応用
• Abstract要約: 私たちは、クライアントがコンコーダントアンサンブル上に構築された時間$O(n)$で各ラウンドをスコアするプロトコルを提供します。 クライアントは、コセットが各層の縮退セクターである秘密パリティを保持するので、回路を構築し、層ごとに1つの内部積とアンサンブルを予測する。 我々は,コンパイルされた回路が秘密について何も明らかにしない理想モデルにおいて,完全性,クライアント効率,健全性を証明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A client who rents a cloud quantum processor cannot easily tell whether the bitstrings it receives came from a quantum device. Certification by random circuit sampling runs on present hardware, but scoring each returned sample costs the client time $O(2^n)$. We give a protocol in which the client scores each round in time $O(n)$, built on degenerate concordant ensembles. When a concordant state has a degenerate spectrum, every concordance-preserving gate factorizes as $G_t=U_tP_tB_tU_{t-1}^\dagger$, and the block factor $B_t$, which commutes with the state, cancels from the ensemble while entangling each pure component. The client holds a secret parity whose cosets are the degenerate sectors of every layer, so that it builds the circuit and predicts the ensemble with one inner product per layer. The secret never leaves the client. Inputs are sent uniformly at random, and the client attaches to each round, in its own bookkeeping, the eigenvalue of that input in the hidden state; both verification statistics, an input--output agreement test and a weighted collision test, then compare the server's samples with the non-flat output distribution of the concordant computation. We prove completeness, client efficiency, and soundness in an ideal model in which the compiled circuit reveals nothing about the secret, and we show that the secret must stay hidden: a classical server that holds it passes. For the explicit construction we prove that the single-qubit symmetry test used in efficient simulations of concordant computation fails on non-product inputs with unbiased marginals, and we measure that the local-basis finder of Cable and Browne halts on every layer we tested, that the transmitted component saturates the maximal Schmidt rank, that the circuit is not Clifford, and that matrix-product spoofers are rejected. Soundness of the explicit construction is stated as a conjecture.
• Abstract（参考訳）: クラウド量子プロセッサをレンタルするクライアントは、受信したビットストリングが量子デバイスから来たかどうかを簡単に知ることができない。 ランダム回路サンプリングによる認証は、現在のハードウェア上で実行されるが、返却サンプルのスコアリングには、クライアント時間(O(2^n)$)がかかる。 クライアントが各ラウンドのスコアを$O(n)$でスコアするプロトコルを、縮退したコンコーダントアンサンブル上に構築する。 整合状態が縮退スペクトルを持つとき、すべての整合保存ゲートは$G_t=U_tP_tB_tU_{t-1}^\dagger$として分解され、ブロック係数$B_t$は状態に通勤し、各純成分を絡み合わせながらアンサンブルからキャンセルされる。 クライアントは、コセットが各層の縮退セクターである秘密パリティを保持するので、回路を構築し、層ごとに1つの内部積とアンサンブルを予測する。 秘密は決してクライアントを去らない。 入力はランダムに送信され、クライアントはそれぞれのラウンドに、その入力の固有値を隠された状態に記録する;検証統計、入出力合意テスト、重み付き衝突テストの両方をアタッチし、サーバのサンプルとコンコーダント計算の非平坦な出力分布を比較する。 我々は、コンパイルされた回路が秘密について何も明らかにしない理想的なモデルにおいて、完全性、クライアント効率、健全性を証明し、秘密を隠さなければならないことを示す。 明示的な構成では, コンコーダント計算の効率的なシミュレーションに使用される単一量子対称性試験が, 非積入力において非バイアスの辺縁を持つ入力で失敗することを証明し, ケーブルとブラウンの局所基底ファインダがテスト対象のすべての層で停止し, 伝送された成分が最大シュミットランクを飽和し, 回路がクリフォードではないこと, 行列生成スプーファーが拒絶されることを計測する。 明示的な構成の健全性は予想として記述される。

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