1معهد الفيزياء النظرية ، ETH زيورخ ، 8093 زيورخ ، سويسرا
2قسم علوم الحوسبة والرياضيات ، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، كاليفورنيا 91125 ، الولايات المتحدة
تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.
ملخص
الاختبار الذاتي هو طريقة لتوصيف نظام كمي تعسفي يعتمد فقط على ارتباطات المدخلات والمخرجات الكلاسيكية ، ويلعب دورًا مهمًا في معالجة المعلومات الكمية المستقلة عن الجهاز وكذلك نظرية التعقيد الكمي. تتطلب الأعمال السابقة على الاختبار الذاتي افتراض أن حالة النظام مشتركة بين أطراف متعددة تقوم فقط بإجراء قياسات محلية ولا يمكنها التواصل. هنا ، نستبدل إعداد $ textit {multiple non-communication} $ parties ، والذي يصعب تنفيذه عمليًا ، بواسطة $ textit {single computationally bounded} $ party. على وجه التحديد ، نحن نبني بروتوكولًا يسمح لمدقق كلاسيكي بالتصديق بقوة على أن جهازًا كميًا واحدًا محددًا حسابيًا يجب أن يكون قد أعد زوج Bell وأجرى قياسات أحادية كيوبت عليه ، حتى تغيير الأساس المطبق على كل من حالة الجهاز والقياسات . هذا يعني أنه في ظل الافتراضات الحسابية ، يستطيع المدقق التصديق على وجود التشابك ، وهي خاصية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بنظامين فرعيين منفصلين ، داخل جهاز كمي واحد. لتحقيق ذلك ، نبني على التقنيات التي قدمها لأول مرة Brakerski وآخرون. (2018) و Mahadev (2018) اللذان يسمحان لمدقق كلاسيكي بتقييد إجراءات جهاز كمي بافتراض أن الجهاز لا يكسر تشفير ما بعد الكم.
الصورة المميزة: بروتوكول تفاعلي بين المدقق الكلاسيكي والجهاز الكمي المحدود غير موثوق به حسابيًا. إذا مر الجهاز في البروتوكول ، فيجب أن يكون قد أعد وقيس حالة EPR لتوليد استجاباته في البروتوكول. لذلك يسمح البروتوكول للمحقق بالتصديق على إعداد وقياس حالة EPR بطريقة مستقلة عن الجهاز.
► بيانات BibTeX
ferences المراجع
[1] دبليو أيلو ، س. بهات ، ر. أوستروفسكي ، و س. راجاغوبالان. "التحقق السريع من أي مكالمة إجراء عن بُعد: أدلة قصيرة لا يمكن تمييزها عن الشهود في جولة واحدة لـ NP" ، Automata ، اللغات والبرمجة - ICALP 2000 ، ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر ، Springer ، 463-474 (2000).
https://doi.org/10.1007/3-540-45022-X_39
[2] G. Alagic و AM Childs و AB Grilo و S.-H. التعلق. "التحقق الكلاسيكي غير التفاعلي للحساب الكمي" ، ما قبل الطباعة (2019). arXiv: 1911.08101.
أرخايف: 1911.08101
[3] بن أور ، سي كريبو ، د. جوتسمان ، أ. هسيديم ، وأ. سميث. "تأمين الحساب الكمي المتعدد الأطراف مع (فقط) بأغلبية صادقة صارمة" ، ندوة IEEE السنوية السابعة والأربعون IEEE حول أسس علوم الكمبيوتر (FOCS) ، 47-249 (260).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2006.68
[4] Z. Brakerski ، P. Christiano ، U. Mahadev ، U. Vazirani ، and T. Vidick. "اختبار التشفير للكم والعشوائية التي يمكن إثباتها من جهاز كم واحد" ، الندوة السنوية التاسعة والخمسون IEEE حول أسس علوم الكمبيوتر (FOCS) ، 59-320 (331). arXiv: 2018v1804.00640.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2018.00038
أرخايف: 1804.00640v3
[5] شبيبة بيل. "حول مفارقة آينشتاين بودولسكي روزن" ، الفيزياء الفيزيائية فيزيكا 1 ، 195 - 200 (1964).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysicsPhysiqueFizika.1.195
[6] بولاند ، ب. فيفرمان ، سي. نيرخ ، يو. فازيراني. "حول التعقيد والتحقق من أخذ عينات الدائرة العشوائية الكمية" ، Nature Physics 15 ، 159–163 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41567-018-0318-2
[7] A. Broadbent و AB Grilo. "صلابة QMA لاتساق مصفوفات الكثافة المحلية مع تطبيقات على المعرفة الصفرية الكمومية" ، الندوة السنوية 61 IEEE حول أسس علوم الكمبيوتر (FOCS) ، 196-205 (2020).
https: / / doi.org/10.1109 / FOCS46700.2020.00027
[8] ز.براكيرسكي ، ف. كوبولا ، يو. فازيراني ، وتي فيديك. "أدلة أبسط للكم" ، ما قبل الطباعة (2020). arXiv: 2005.04826.
أرخايف: 2005.04826
[9] K. Bharti ، M. Ray ، A. Varvitsiotis ، NA Warsi ، A. Cabello ، و L.-C. كويك. "الاختبار الذاتي القوي للأنظمة الكمية عبر عدم المساواة غير السياقية" ، فيز. القس ليت. 122 ، 250403 (2019). arXiv: 1812.07265.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.250403
أرخايف: 1812.07265
[10] كوجوكارو ، إل كوليسون ، إ. كاشفي ، ب. والدين. "QFactory: Classical-Instructed Remote Secret Qubits Preparation" ، التطورات في علم التشفير - ASIACRYPT 2019 ، ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر ، Springer ، 615-645 (2019). arXiv: 1904.06303.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-34578-5_22
أرخايف: 1904.06303
[11] N.-H. شيا ، ك. تشونج ، وتي ياماكاوا. "التحقق الكلاسيكي من الحسابات الكمومية مع التحقق الفعال" ، ما قبل الطباعة (2019). arXiv: 1912.00990.
أرخايف: 1912.00990
[12] كولادانجيلو ، AB Grilo ، S. Jeffery ، و T. Vidick. "Verifier-on-a-leash: مخططات جديدة للحساب الكمي المفوض القابل للتحقق ، مع موارد شبه خطية" ، التقدم في علم التشفير - EUROCRYPT 2019 ، ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر ، Springer 11478 LNCS ، 247-277 (2019). arXiv: 1708.07359.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-17659-4_9
أرخايف: 1708.07359
[13] C. Crépeau ، D.Gottesman ، و A. Smith. "الحساب الكمي الآمن متعدد الأطراف" ، وقائع ندوة ACM السنوية الرابعة والثلاثين حول نظرية الحوسبة ، 34-643 (652).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1145 / 509907.510000
[14] كولادانجيلو ، كيه تي جوه ، وف. سكاراني. "يمكن اختبار جميع حالات التشابك النقية ثنائية الأطراف" ، Nature Communications 8 ، 15485 (2017). arXiv: 1611.08062.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms15485
أرخايف: 1611.08062
[15] ر.كولبيك. بروتوكولات الكم والنسبية للحساب الآمن متعدد الأطراف ، أطروحة دكتوراه ، جامعة كامبريدج (2006). arXiv: 0911.3814.
أرخايف: 0911.3814
[16] أ. كولادانجيلو ، ت. فيديك ، وتي زانج. "حجج المعرفة الصفرية غير التفاعلية لـ QMA ، مع المعالجة المسبقة" ، المؤتمر الدولي السنوي لعلم التشفير (CRYPTO) ، 799-828 (2020).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-56877-1_28
[17] Y. Dodis ، S. Halevi ، RD Rothblum ، و D. Wichs. "التشفير المخيف وتطبيقاته" ، التطورات في علم التشفير - CRYPTO 2016 ، ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر ، Springer ، 93-122 (2016).
https://doi.org/10.1007/978-3-662-53015-3_4
[18] WT Gowers و O. Hatami. "نظريات الانعكاس والاستقرار للتمثيلات التقريبية للمجموعات المحدودة" ، سبورنيك: الرياضيات 208 ، 1784 (2017).
https: / / doi.org/10.1070 / SM8872
[19] A. Gheorghiu و T. Vidick. "إعداد الحالة عن بُعد الآمن والقابل للتركيب الحسابي" ، الندوة السنوية الستون IEEE حول أسس علوم الكمبيوتر (FOCS) ، 60-1024 (1033).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2019.00066
[20] Z. Ji و A. Natarajan و T. Vidick و J. Wright و H. Yuen. “$ {MIP} ^ * = {RE} $” ، ما قبل الطباعة (2020). arXiv: 2001.04383.
أرخايف: 2001.04383
[21] YT Kalai و R. Raz و RD Rothblum. "كيفية تفويض الحسابات: قوة أدلة عدم وجود إشارات" ، وقائع ندوة ACM SIGACT السنوية السادسة والأربعين حول نظرية الحوسبة (STOC) ، 46-485 (494).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1145 / 2591796.2591809
[22] يو ماهاديف. "التحقق الكلاسيكي من الحسابات الكمومية" ، الندوة السنوية 59th IEEE حول أسس علوم الكمبيوتر (FOCS) ، 259-267 (2018). arXiv: 1804.01082v2.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2018.00033
أرخايف: 1804.01082v2
[23] تي ميتر ، واي.ديوليك ، إيه كولادانجيلو ، ور. أرنون فريدمان. "توزيع المفتاح الكمومي المستقل عن الجهاز من الافتراضات الحسابية" ، ما قبل الطباعة (2020). arXiv: 2010.04175.
أرخايف: 2010.04175
[24] CA ميلر و واي. شي. "الأمن العالمي لتوسيع العشوائية من بروتوكول Spot-Checking" ، مجلة SIAM على الحوسبة 46 ، 1304-1335 (2017). arXiv: 1411.6608.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1137 / 15M1044333
أرخايف: 1411.6608
[25] مايرز و A. ياو. "جهاز الكم للاختبار الذاتي" ، معلومات الكم. حاسوب. 4 ، 273-286 (2004). arXiv: كوانت ف / 0307205.
أرخايف: ضليع في الرياضيات، وعل / 0307205
https: / / dl.acm.org/ doi / 10.5555 / 2011827.2011830
[26] إم مكاج ، تي إتش يانج ، وف. سكاراني. "اختبار ذاتي قوي للقميص" ، مجلة الفيزياء أ: الرياضيات والنظرية 45 ، 455304 (2012).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/45/45/455304
[27] ناتاراجان وجي رايت. "NEEXP in MIP *" ، ندوة IEEE السنوية الستين حول أسس علوم الكمبيوتر (FOCS) ، 60-510 (518). arXiv: 2019.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2019.00039
أرخايف: 1904.05870
[28] S. Popescu و D. Rohrlich. "ما هي الحالات التي تنتهك عدم مساواة بيل إلى أقصى حد؟" ، رسائل الفيزياء أ 169 ، 411-414 (1992).
https://doi.org/10.1016/0375-9601(92)90819-8
[29] ر. راز. "نظرية التكرار الموازي" ، مجلة SIAM للحوسبة 27 ، 763-803 (1998).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539795280895
[30] يا ريجيف. "حول المشابك ، التعلم مع الأخطاء ، الرموز الخطية العشوائية ، والتشفير" ، J. ACM 56 (2009).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1145 / 1568318.1568324
[31] BW Reichardt و F. Unger و U. Vazirani. "القيادة الكلاسيكية للأنظمة الكمومية" ، Nature 496 ، 456 (2013). arXiv: 1209.0449.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / nature12035
أرخايف: 1209.0449
[32] ا. سوبيتش وجي باولز. "الاختبار الذاتي للأنظمة الكمية: مراجعة" ، ما قبل الطباعة (2019). arXiv: 1904.10042.
https://doi.org/10.22331/q-2020-09-30-337
أرخايف: 1904.10042
[33] في سكاراني. بيل نونولوكاليتي ، مطبعة جامعة أكسفورد (2019).
[34] SJ Summers و R. Werner. "الانتهاك الأقصى لعدم مساواة بيل هو عام في نظرية المجال الكمومي" ، الاتصالات في الفيزياء الرياضية 110 ، 247-259 (1987).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1007 / BF01207366
[35] تي فيديك. تعقيد الألعاب المتشابكة. أطروحة دكتوراه 2011.
https: / / digitalassets.lib.berkeley.edu/ etd / ucb / text / Vidick_berkeley_0028E_11907.pdf
[36] U. Vazirani و T. Vidick. "نرد الكم المعتمد: أو ، إنشاء رقم عشوائي حقيقي آمن ضد أعداء الكم" ، وقائع ندوة ACM SIGACT السنوية الرابعة والأربعين حول نظرية الحوسبة (STOC) ، 44-61 (76). arXiv: 2012.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1145 / 2213977.2213984
أرخايف: 1111.6054
[37] T. Vidick و T. Zhang. "البراهين الكلاسيكية للمعرفة الكمية" ، ما قبل الطباعة (2020). arXiv: 2005.01691.
أرخايف: 2005.01691
[38] إم. وايلد. "من الكلاسيكية إلى نظرية شانون الكم" ، ما قبل الطباعة (2011). arXiv: 1106.1445v8.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316809976.001
أرخايف: 1106.1445v8
دليلنا يستخدم من قبل
[1] كيشور بهارتي ، ألبا سيرفيرا-ليرتا ، ثي ها كياو ، توبياس هوغ ، سومنر ألبرين-ليا ، أبهيناف أناند ، ماتياس ديغروتي ، هيرمانني هايمونين ، جاكوب إس كوتمان ، تيم مينكي ، واي كيونج موك ، سوكين سيم ، ليونج- Chuan Kwek ، و Alan Aspuru-Guzik ، "خوارزميات الكم المتوسطة الصاخبة (NISQ)" ، أرخايف: 2101.08448.
[2] ألكساندرو جيورغيو وماتي جيه هوبان ، "من الصعب تقدير إنتروبيا نواتج الدائرة الضحلة" ، أرخايف: 2002.12814.
[3] توماس فيديك وتينا زانج ، "البراهين الكلاسيكية للمعرفة الكمية" ، أرخايف: 2005.01691.
[4] يو كاي ، بايشو يو ، بوجا جاياتشاندران ، نيكولاس برونر ، فاليريو سكاراني ، وجان دانييل بانكال ، "التشابك لأي تعريف لنظامين فرعيين" ، Physical Review A 103 5، 052432 (2021).
[5] توني مترغر ، ويفكي دوليك ، وأندريا كولادانجيلو ، وروتيم أرنون فريدمان ، "توزيع المفتاح الكمومي المستقل عن الجهاز من الافتراضات الحسابية" ، أرخايف: 2010.04175.
[6] Tomoyuki Morimae ، "التحقق الكلاسيكي من المعلومات النظرية وغير التفاعلي للحوسبة الكمومية مع مركز موثوق به" ، أرخايف: 2003.10712.
[7] Tomoyuki Morimae و Yuki Takeuchi ، "نموذج تحقق مركز موثوق به وإعداد حالة القناة عن بُعد الكلاسيكية" ، أرخايف: 2008.05033.
[8] كيشور بهارتي ، ومهارشي راي ، وزين-بينغ شو ، وماساهيتو هاياشي ، وليونغ تشوان كويك ، وآدان كابيلو ، "إطار الرسم النظري للاختبار الذاتي في سيناريوهات بيل" ، أرخايف: 2104.13035.
الاستشهادات المذكورة أعلاه من إعلانات ساو / ناسا (تم آخر تحديث بنجاح 2021-09-16 17:11:41). قد تكون القائمة غير كاملة نظرًا لأن جميع الناشرين لا يقدمون بيانات اقتباس مناسبة وكاملة.
لا يمكن أن تجلب استشهد تبادل البيانات أثناء آخر محاولة 2021-09-16 17:11:40: لا يمكن جلب البيانات المستشهد بها من 10.22331 / q-2021-09-16-544 من Crossref. هذا أمر طبيعي إذا تم تسجيل DOI مؤخرًا.
نشرت هذه الورقة في الكم تحت نسبة المشاع الإبداعي 4.0 الدولية (CC BY 4.0) رخصة. يظل حقوق الطبع والنشر مع مالكي حقوق الطبع والنشر الأصليين مثل المؤلفين أو مؤسساتهم.
أفلاطون. Web3 مُعاد تصوره. تضخيم ذكاء البيانات.
انقر هنا للوصول.
المصدر: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-09-16-544/
