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👥 作者: Ejaz Ahmed, Boshuai Ye, Syed Hamza Shah, Muhammad Azeem Akbar, Arif Ali Khan

在含噪中等规模量子(NISQ)时代,量子电路的完整性面临编译变换、硬件约束和潜在恶意修改等挑战。现有验证方法通常仅依赖结构分析或行为评估,导致对电路正确性的评估不完整。本研究首次系统性地探讨了电路完整性的结构、交互和行为三个层面之间的关系,证明单一层面的完整性不足以保证整体完整性;例如,结构相似性并不能确保行为等价。为解决该问题,作者提出了一个三层度量框架,结合了结构完整性分数(SIS)、操作完整性分数(OIS)和交互图语义逻辑分数(IGS)。SIS捕捉全局结构属性,OIS利用Jensen-Shannon距离量化行为偏差,IGS在预执行环境下建模交互模式和依赖关系。通过在基准量子电路上实施可控异常注入实验,研究表明每个度量都能捕获不同的电路偏差方面。特别地,在结构盲点案例(SIS >= 0.95)中,OIS能检测93.85%的异常,而IGS能检测72.58%。这些结果凸显了各度量提供互补信息,单一度量对于可靠的电路验证是不够的。该框架为量子电路完整性评估提供了更全面的视角,有助于未来量子计算系统的安全部署。

💡 推荐理由: 量子计算是新兴领域,电路完整性直接关系到量子算法执行结果的正确性。该框架将结构、交互和行为多维评估结合,可潜在地用于检测针对量子电路的恶意篡改或编译后错误,为量子安全运维提供理论基础。

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排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Sahil Tomar, Sandeep Kumar

本文提出一种名为“Quantum Gatekeeper”的上下文绑定图像隐写框架。该框架融合了无损最低有效位(LSB)嵌入、确定性变分量子电路(VQC)导出的门控密钥、多因素上下文绑定以及认证加密技术。有效载荷的提取依赖于四个必需因素:密码、共享秘密、用户提供的上下文字符串以及参考图像签名。任何因素的偏差都会导致系统读取错误的像素序列或认证失败,从而静默拒绝而非部分泄露。方法通过种子条件化变分电路生成门控控制的提取密钥,参数通过密码学哈希扩展和上下文相关图像特征生成。为了确保编解码一致性,使用精确态矢量模拟生成密码学密钥路径;同时利用IBM超导量子硬件评估该电路族在物理噪声下的统计行为。引入双区域图像布局以解决nonce自举依赖问题,通过独立推导的密钥将头部恢复与有效载荷恢复分离。实验结果表明,在PNG图像上实现了完整的端到端消息嵌入与恢复,在正确条件下确定性成功,否则失败。该框架支持文本和图像有效载荷;在图像中嵌套图像配置中,秘密图像在嵌入前被调整为固定分辨率,从而在正确上下文重建下实现精确像素级恢复。

💡 推荐理由: 该工作首次将变分量子电路与多因子上下文绑定结合用于隐写术,提出了抗静默拒绝失败的安全提取机制,对量子安全和隐写分析领域具有启发意义。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)