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J-GLOBAL ID：202102276868976912   整理番号：21A0559216

信頼中心検証モデルと古典的チャネル遠隔状態準備

Trusted center verification model and classical channel remote state preparation

著者 (3件)： MORIMAE Tomoyuki (Kyoto Univ., JPN) ,  MORIMAE Tomoyuki (JST-PRESTO, JPN) ,  TAKEUCHI Yuki (NTT Corp., JPN)
資料名： YITP  (YITP)
号： 20-97  ページ： 20P  発行年： 2020年08月11日 
JST資料番号： L0911B  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 古典的チャネル遠隔状態調整(ccRSP)は量子暗号における重要な2パーティプリミティブである。Alice(古典的多項式時間)とBob(量子多項式時間)は古典的メッセージの交換多項式ラウンドを交換し,Bobは最終的にランダムな単一量子ビット状態を取得し,Aliceは最終的に状態の古典的記述を取得する。[T.Morimae,arXiv:2003.10712]において,量子計算の検証のための情報理論的根拠非対話型プロトコルを提案した。プロトコルの検証者は古典的であるが,信頼できる中心は,ランダムな単一キュービット状態を証明者に送信し,それらの古典的記述を検証者に送ると想定した。信頼できる中心をccRSPプロトコルで置き換えることができるならば,情報理論的健全性を維持しながら,量子計算の情報理論的根拠の古典的検証が可能であり,それは長年の未解決の問題を解決する。本論文では,BQPがMAに含まれない場合,事例ではないことを示した。また,検証者または信頼できるセンターが最初に量子状態を証明者に送信し,次に証明者と検証者が一定のラウンドの古典的なメッセージを交換する一般的な検証プロトコルについても検討した。著者らは,BQPがAMに含まれていない限り,情報理論の健全性を維持しながら,最初の量子メッセージ送信を(おおよその)ccRSPプロトコルに置き換えることはできないことを示した。最後に,計算健全性による検証を研究した。ccRSPプロトコルが任意の量子多項式時間の悪意のある証明者に対してさえ特定の条件を満足するならば,ccRSPプロトコルによる信頼された中心の置換が量子計算の計算機的に健全な古典的検証を実現することを示した。条件はccRSPの証明可能性より弱い。しかし,この現時点では,条件を満足するccRSPプロトコルは不明である。そのようなccRSPプロトコルの簡単な構築が見つかるならば,信頼中心検証モデルとの組み合わせがMahadevの結果の別のより簡単でモジュール式の証明を提供する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 調製 ,  量子暗号 ,  *プロトコル ,  計算理論 ,  時間 ,  *量子情報 ,  *量子計算 ,  情報理論 ,  検証 ,  状態
準シソーラス用語： 遠隔状態調製 ,  多項式時間 ,  量子ビット ,  量子暗号プロトコル ,  量子情報理論 ,  量子状態

分類 (2件)： 量子力学一般  (BA06010C) ,  情報工学基礎理論一般  (JB01000T)

引用文献 (19件)：

• D. Gottesman, 2004. http://www.scottaaronson.com/blog/?p=284
• D. Aharonov and U. Vazirani, Is quantum mechanics falsifiable? A computational perspective on the foundations of quantum mechanics. arXiv:1206.3686
• A. Gheorghiu, T. Kapourniotis, and E. Kashefi, Verification of quantum computation: an overview of existing approaches. Theory of Computing Systems 63, 715-808 (2019); arXiv:1709.06984
• U. Mahadev, Classical verification of quantum computations. IEEE 59th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS), Paris, 2018, pp.259-267; arXiv:1804.01082
• M. McKague, Interactive proofs for BQP via self-tested graph states. Theory of Computing 12, 1 (2016).

タイトルに関連する用語 (4件)： 信頼 ,  検証 ,  モデル ,  チャネル