#quantum computing

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👥 作者: Youngkyung Lee, Juyoung Kim, Doyoung Chung

本文提出 BPBO(Blindness-Preserving Brickwork Optimization)方法,旨在优化通用盲量子计算(UBQC)中的砖墙图模式,同时保持客户计算的盲性。UBQC 使用 BFK09 砖墙图,其结构独立于计算,计算通过测量角度编码,限制了基于图变换的优化。BPBO 在盲层之下进行认证的局部重综合,检测一、二、三线区域,对每个候选区域要么证明语义下界,要么提供可执行证据,并在检查分支帧、输出帧和盲行为后接受替换。优化后的输出仍是标准砖墙模式,并使用逻辑量子比特复用的 UBQC 执行栈运行任意长度模式(使用 n×2 个活动逻辑量子比特)。层证据包括:一线 H 计数下界、二线 CNOT 代价下界、三线奇偶账本下界、干净的三单元 CCZ 证据(其最优性限于 CNOT+T 相位门系列)、以及端点目标三单元 CCX/Toffoli 应用证据;固定中间目标 CCX 情况保留为四单元后备。安全方面,BPBO 保持 UBQC 的盲性,并与原有验证保证兼容。在 Bell/CX、Grover-2、端点 Toffoli 和 Grover-3 评估案例中,BPBO 展示了认证局部缩减;最大案例 Grover-3 中,模式从 3×725 缩减至 3×98,同时保持预期标记态统计量。

💡 推荐理由: 量子计算安全领域的重要进展,首次在保持盲性的前提下实现砖墙图的高效优化,可降低 UBQC 的资源开销,推动盲量子计算的实用性。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 影响边界/网络设备 (+5) | 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)
👥 作者: Alexandru Gheorghiu

本文作者构造了一族二维局域、常数深度的量子电路,其输出的量子态在指定切割面上的纠缠熵无法在量子多项式时间内估计。与之前认为伪纠缠态需要伪随机性不同,常数深度量子电路可以通过多项式数量的量子样本学习得到,因此作者构造的伪纠缠态本质上是公钥的而非伪随机的。这表明在浅层电路体制下,伪纠缠与伪随机性是可以分离的:前者可行而后者不可能。该构造基于[DJ25]中引入的稠密-稀疏学习带噪声奇偶性问题的量子难解性,并使用了线性映射 x→Mx 的有界扇入、有界扇出经典随机化编码,该编码本身可能具有独立的研究价值。作为应用,作者获得了学习一维和二维局域哈密顿量基态(沿固定切割)纠缠结构问题的量子难度。一维哈密顿量具有逆多项式能隙,而二维哈密顿量具有常数能隙。这一结果补充了[BZZ24]仅针对一维情况基于因子分解的难度结果,尽管后者实现了体积与面积纠缠差异。

💡 推荐理由: 该研究分离了伪纠缠与伪随机性,揭示了浅层量子电路可以产生经典意义上难以模拟的纠缠结构,对量子密码学、量子多体系统的经典验证及量子机器学习基础有重要启示。

🎯 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)