1Quantinuum、パートナーシップ ハウス、カーライル プレイス、ロンドン SW1P 1BX、イギリス
2イギリス、ロンドン、ユニバーシティカレッジロンドン、コンピューターサイエンス学科
3Quantinuum、Terrington House、13–15 Hills Road、Cambridge CB2 1NL、イギリス
4量子情報研究所、RWTH アーヘン大学、アーヘン、ドイツ
5イギリス、インペリアル・カレッジ・ロンドン、コンピューティング学科
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抽象
ベル テストに基づくエンド ツー エンドで実用的なランダム性の増幅と民営化のプロトコルを提示します。 これにより、敵対者によって構築された可能性のある特性化されていない量子デバイスを使用している場合でも、(ほぼ) 完全に偏りのないプライベートな数値を出力する、デバイスに依存しない乱数ジェネレーターの構築が可能になります。 私たちの生成率は量子デバイスの繰り返し率で線形であり、古典的なランダム性後処理は準線形の複雑さを持っているため、標準的な個人用ラップトップで効率的です。 統計分析も、実際の量子デバイスに合わせて調整されています。
私たちのプロトコルは、いくつかの異なる量子コンピューターで紹介されています。 このタスクのために意図的に構築されたわけではありませんが、最小限の仮定を追加することで、量子コンピューターが忠実なベル テストを実行できることを示します。 この半デバイス非依存の方法で、私たちのプロトコルは、今日の量子コンピューター上で (ほぼ) 完全に公平でプライベートな乱数を生成します。
人気の要約
初めて、効率的な乱数抽出アルゴリズムの形式での後処理を含む、完全な DIRAP プロトコルを開発しました。 その実用性を示すために、既存の量子コンピューターにプロトコルを実装します。 これは、いくつかの追加のハードウェアの仮定を行うことを意味しますが、これらが特定のデバイスで十分に正当化されることを示しています。 これは「半デバイス独立性」として知られています。 このように、現在の量子コンピューターを使用して、DIRAP の利点を利用して暗号化のランダム性を生成します。
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によって引用
[1] マルコス・アジェンデ、ディエゴ・ロペス・レオン、セルジオ・セロン、アントニオ・レアル、アドリアン・パレハ、マルセロ・ダ・シルバ、アレハンドロ・パルド、ダンカン・ジョーンズ、デビッド・ウォラル、ベン・メリマン、ジョナサン・ギルモア、ニック・キッチナー、サルバドール・E・ベネガス=アンドラカブロックチェーンネットワークにおける量子耐性」、 arXiv:2106.06640, (2021).
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[3] Ravishankar Ramanathan、Michał Banacki、および Paweł Horodecki、「公共の弱い情報源からのシグナリングなしのランダム性の抽出」、 arXiv:2108.08819, (2021).
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