#quantum-obfuscation

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👥 作者: Alexandru Gheorghiu, Aparna Gupte, Vojtěch Havlíček, Yunchao Liu

该论文研究如何在标准模型下用密码学手段让经典验证者确认量子设备确实展现了量子优势,并对一般的 BQP 计算做经典验证。作者以量子不可区分混淆(qiO)为核心工具构造了三类协议。第一,在假设 qiO 存在、且 BQP≠BPP 的一个略强变体成立的前提下,给出一个两消息的量子优势协议,验证高效且可公开验证;这被视为对 Aaronson 与 Zhang 基于 peaked random circuit sampling 的启发式量子优势方案(arXiv:2404.14493)提供了严格的密码学基础。第二,作者构造两个经典验证任意 BQP 计算的协议:第一个仅假设 qiO 存在,属私有可验证,是(量子)iO 少见的、不需要额外计算硬度假设的非平凡密码学应用;第二个额外假设后量子单向函数,从而实现公开可验证,据作者所知这是标准模型下基于计算假设的首个可公开验证的 BQP 计算经典验证协议。第三,技术层面证明上述结论在 qiO 仅对无 ancilla 的酉电路成立时依然成立,并给出针对该类电路混淆的最坏到平均情况归约,把 Canetti、Chamon、Mucciolo 与 Ruckenstein(TCC 2024)的 local-mixing 框架推广到对应的量子假设。论文属量子密码学与量子复杂性交叉的理论工作,适合研究可验证量子计算、后量子密码与量子优势实验的读者。

💡 推荐理由: 可验证量子优势是量子云计算可信性的核心难题。本文首次基于 qiO 给出严格构造,并用后量子单向函数实现公开可验证的 BQP 验证,直接关系到未来量子外包计算与后量子密码假设体系的可信基础,值得密码与安全团队跟踪其假设强度及后续进展。

🎯 建议动作: 研究跟进

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