Universal Blind Quantum Computation with Recursive Rotation Gates
Banaras Hindu University（贝拿勒斯印度教大学）
本文提出一种基于参数旋转门递归解密的通用盲量子计算协议，无需高度纠缠态并减少通信轮次。
2025-12-17 quant-ph
Universal Blind Quantum Computing with Weak Coherent Pulses
最近提出的通用盲量子计算（UBQC）协议允许客户端在远程服务器上执行任意量子计算，使得如果客户端能够产生随机可分离的单量子比特状态，则可以保证完美的隐私。虽然从理论的角度来看，这可以说是最低的量子要求，但从实用的角度来看，生成可以长距离发送而不会丢失的随机单量子比特是非常具有挑战性的，并且永远无法完美实现。在类比的概念，为其他密码协议开发的近似安全性，我们在这里介绍的概念近似盲UBQC，使我们能够表征的鲁棒性的协议可能的缺陷。在此之后，我们提出了一个远程盲单量子比特制备协议，通过该协议，可以访问现实量子设备（如相干激光）的客户端可以以委托的方式制备任意接近完美随机单量子比特态的量子态。最后，我们证明了访问相干态是足够的，有效地实现近似盲任意小的安全参数。
2012-05-16 quant-ph
Universal distributed blind quantum computing with solid-state qubits
该研究针对物质量子比特上实现盲量子计算的挑战，利用金刚石腔硅空位中心在两节点分布式网络中实验演示了通用盲量子门集及带盲操作的分布式算法，为分布式模块化架构的物质量子比特盲量子计算奠定基础。
2024-12-09 quant-ph
Graph States, Pivot Minor, and Universality of (X,Z)-measurements
图态形式主义提供了量子信息处理和图论之间的强有力的联系。探索这些连接，首先，我们表明，任何图是一个平面图，甚至是一个主轴子的三角形网格的一个主轴子。然后，我们证明了在（X，Z）平面上的测量应用于三角网格表示的图态是一个通用的基于测量的量子计算模型。这两个结果实际上是同一枚硬币的两面，其证明是图论和量子信息技术的结合。
2012-02-29 quant-ph
Blind quantum computation using the central spin Hamiltonian
盲性是委托计算中的一个理想特性。在经典的设置中，盲计算保护数据，甚至是服务器运行的程序。在量子机制中，盲计算还可以使得能够测试服务器系统的计算或其他量子性质。在这里，我们提出了一个通用的盲量子计算方案，使用量子模拟器能够模拟海森堡类哈密顿。我们的计划是由中央自旋哈密顿的灵感，其中一个单一的自旋控制动态的一些浴自旋。我们展示了如何，通过操纵这个旋转，一个客户端，只访问中央旋转可以有效地执行盲计算的浴缸旋转。值得注意的是，由中心自旋介导的双向量子通信足以确保该方案的安全性。最后，我们提供了明确的例子，说明我们的通用盲量子计算如何验证服务器从经典到稳定器再到完整BQP计算的能力。
2018-01-11 quant-ph
Multi-agent blind quantum computation without universal cluster states
本文提出一种无需通用簇态的多智能体盲量子计算协议，仅需预共享贝尔对且执行中智能体间无信息交换，从而以更少量子资源实现机密量子计算。
2023-08-31 cs.CR quant-ph
Client-friendly continuous-variable blind and verifiable quantum computing
提出了一种基于连续变量（CV）平台的辅助通用量子计算的可验证盲协议。该协议对客户端来说是高度实验友好的，因为它只需要后者的高斯运算能力。此外，服务器也不需要通用的量子计算能力，它的唯一功能是为客户端提供单模非高斯态的副本。普遍性是基于服务器的非高斯供应的状态注入。该协议是自动盲的，因为无论具体的计算如何，向服务器请求的非高斯资源总是相同的。反过来，验证是可能的，这要归功于一个有效的非高斯状态保真度测试，我们假设服务器的状态准备相同。它基于客户端对注入状态的高斯测量，这本身就很有趣。这里假设的客户端和服务器之间的量子硬件的划分与CV云量子计算的现实方案中预期的实验约束一致。
2018-06-24 quant-ph
Minor-embedding in adiabatic quantum computation: II. Minor-universal graph design
在[Choi 08]中，我们在绝热量子优化中引入了小嵌入的概念。图G在量子硬件图U中的次嵌入是U的一个子图，使得G可以通过收缩边从U得到。在本文中，我们描述了交织绝热量子架构设计问题，这是构建一个硬件图U，满足所有已知的物理约束，并在同一时间，允许一个有效的小嵌入算法。我们说明了一个最佳的完全图子硬件图。给定一个图族F，如果对F中的每个图G，U包含G的一个子嵌入，则称（宿主）图U为F-子泛图。设计F-子泛硬件图U_{sparse}的问题，其中F由稀疏图族（例如，有界度图）是开放的。
2010-01-19 cs.CC quant-ph
Optimized Quantum Embedding: A Universal Minor-Embedding Framework for Large Complete Bipartite Graph
提出一种优化的通用minor-embedding框架，利用量子退火处理器的拓扑周期性缩短量子比特链，在Pegasus拓扑上实现120x120完全二部图嵌入时间减少99.98%，消除了长链导致的退相干问题，为量子-经典混合解决方案奠定基础。
2025-04-29 quant-ph
Implementation of classical client universal blind quantum computation with 8-state RSP in current architecture
本文针对完全经典客户端的安全委托量子计算需求，将UBQC与8态RSP结合，在IBM Quantum当前非交互架构中实现盲簇态制备与委托计算。
2025-03-14 cs.CR quant-ph
Symmetric blind information reconciliation and hash-function-based verification for quantum key distribution
研究了一种用于量子密钥分发（QKD）的信息协调协议.为了降低LDPC码的误码率，提出了一种基于对称盲信息协调的LDPC码纠错方法。我们开发了一个后续的验证协议，使用$ε$ -通用哈希函数，它允许验证密钥之间的身份与一定的概率。
2018-09-23 quant-ph
Simulation of Two-Qubit Grover Algorithm in MBQC with Universal Blind Quantum Computation
Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI)（电子电信研究所）；Cryptography Engineering Laboratory, Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI)（电子电信研究所密码工程实验室）
针对MBQC模拟中前馈更新缺失的问题，在Qiskit中实现流式Pauli校正和UBQC角度更新规则，并在两量子比特Grover算法上验证了确定性成功和抗噪性。
2026-06-23 cs.CR quant-ph
Almost all graphs are vertex-minor universal
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；Emory University（埃默里大学）
该研究证明了随机图在顶点-矿石通用性上的性质，并引入了顶点-矿石Ramsey数，探讨了其多项式下界。
2026-02-20 math.CO quant-ph
Fault-tolerant Operations for Universal Blind Quantum Computation
盲量子计算是量子信息技术的一个有吸引力的应用，因为它可以对服务器隐藏客户端的数据和算法本身。然而，盲量子计算在实际应用中还存在一些问题，容错是一个重大挑战。在示例电路上，由客户端执行的T门中测量的计算成本是直接执行原始计算的97倍，而不使用服务器，甚至在应用纠错之前。(The客户端仍然受益于大幅降低的内存需求。）Broadbent等人提出在盲计算上运行纠错，但我们的第一个协议在下面应用了一层Steane的[[7，1，3]]代码。该协议具有更好的容错性，但仍然导致大量开销。我们提出了另一种协议，以减少客户端的计算负载，通过传输量子位的准备服务器。对于计算中使用的每个逻辑量子比特，客户端只需要通过隐形传态接收八个逻辑量子比特，然后在返回一个之前缓冲两个逻辑量子比特。该协议还保护客户端的逻辑量子比特的容错准备免受侧信道攻击。
2013-06-16 cs.ET quant-ph
Gate-teleportation-based blind quantum computation
盲量子计算（BQC）是一种模型，其中由客户端在服务器上执行计算，使得服务器对计算的输入、算法和输出保持盲态。在这里，我们布局的BQC的一般框架，不同于以往的BQC模型，不建立在特定的计算模型。我们建造的一个主要组成部分是传送门。我们证明，我们的框架可以直接实现基于电路的模型以及基于测量的量子计算模型。我们说明我们的建设表明，普遍的BQC是可能的相关空间测量为基础的量子计算模型。
2014-12-25 quant-ph
Universal blind quantum computation
我们提出了一个协议，它允许客户端有一个服务器为她进行量子计算，这样客户端的输入，输出和计算保持完全私密，并且她不需要任何量子计算能力或内存。客户端只需要能够准备从有限集合中随机选择的单个量子位，并将它们发送到服务器，服务器具有所需的量子计算资源的平衡。我们的协议是交互式的：在量子态的初始准备之后，客户端和服务器使用双向经典通信，这使得客户端能够驱动计算，根据先前的测量结果向服务器给出单量子位测量指令。我们的协议适用于经典或量子的输入和输出。我们给出了一个认证协议，允许客户端检测到一个干扰服务器，我们的计划也可以容错。我们还将我们的结果推广到一个纯粹的经典客户端与两个非通信纠缠服务器进行经典通信的情况，以进行盲量子计算。通过将认证协议，我们表明，在BQP中的任何问题都有一个纠缠的两个证明者与一个纯粹的经典验证者的交互证明。我们的协议是第一个检测作弊服务器的通用方案，也是第一个在客户端不需要任何量子计算的协议。我们的方法的新颖性在于使用基于测量的量子计算的独特功能，这使我们能够清楚地区分量子计算的量子和经典方面。
2009-12-12 quant-ph
On the Computational Complexity of Blind Quantum Machine Learning
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；QuTech；Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所）；Leiden Institute of Physics (LION), Leiden University（莱顿大学物理研究所）
本文研究量子计算效率优势与隐私优势能否共存，构建通用砖形编译框架MasonQ，推导UBQC砖形图深度界，分析多种B-QML算法资源，提出仅需12量子比特服务器的最小实现。
2026-10-14 quant-ph
Blind quantum computing can always be made verifiable
盲量子计算使没有足够量子技术的客户端能够将她的量子计算委托给远程量子服务器，从而保护她的隐私免受服务器的影响。一些盲量子计算协议是可以验证的，这意味着客户端可以检查服务器的量子计算的正确性。任何盲协议都可以被验证吗？本文对这一公开问题作了肯定的回答。我们提出了一个插件，使任何通用的盲量子计算协议自动验证。其思想是由用户盲生成与解决用户问题的量子线路及其互补线路相对应的费曼-基塔耶夫历史态。客户可以学习的解决方案的问题，并验证其正确性，在同一时间通过测量的能量的本地哈密顿对这些状态。局域哈密顿量的能量测量可以通过泡利算符的单个量子比特测量来完成。
2018-03-18 quant-ph
Toward the Goldilocks Blind Compression of Quantum States
NextQuantum；Department of Electrical and Computer Engineering, Seoul National University（首尔大学电气和计算机工程学院）；School of Integrated Technology and Department of Quantum Information, Yonsei University（延世大学综合技术学院量子信息系）
研究量子自动编码器在量子态压缩中的最优性能，发现Goldilocks区域，证明存在最优保真度的编码器和解码器配置。
2026-10-02 quant-ph
Measurement-only verifiable blind quantum computing with quantum input verification
可验证盲量子计算是一种安全的委托量子计算，其中具有有限量子技术的客户端将她的量子计算委托给具有通用量子计算机的服务器。客户的隐私受到保护（失明），并且计算的正确性可以由客户验证，尽管她的量子技术有限（可验证性）。可验证的盲量子计算协议主要有两类：一类是客户端只需要产生单量子比特态的协议，另一类是客户端只需要单量子比特测量能力的协议。后者被称为仅测量可验证的盲量子计算。如果客户端的量子计算的输入是客户端不知道其经典有效描述的量子态，则仅测量的客户端无法验证输入的正确性。在这里，我们介绍了一个新的协议的测量只可验证的盲目量子计算的正确性的量子输入也是可验证的。
2016-06-21 quant-ph
Blind Quantum Computation Using a Circuit-Based Quantum Computer
当通用量子计算机被公众使用时，由于其成本，假设它将以量子云服务器的形式存在于少数基地。在这个云服务器中，隐私将是一个至关重要的问题，一个盲量子计算协议将是必要的，这样每个用户都可以使用服务器，而不会泄露计算的细节。能够验证服务器是否按照用户的指示执行计算也很重要，因为量子计算无法通过经典计算进行验证。本文提出了一种利用量子一次性密码本和类T门实现盲性，同时利用陷阱量子比特验证计算的协议。
2020-09-10 quant-ph
Blind quantum computation with noise environment
盲量子计算是一种新型的量子计算模型。BQC允许没有足够复杂的技术和知识来执行通用量子计算的客户端（Alice），并利用远程量子计算服务器（Bob）来委托通用量子计算。在计算过程中，Bob无法知道Alice的输入、算法和输出。在单服务器BQC协议中，Alice需要准备单光子态并将其分发给Bob。然而，分布的单光子会受到噪声的影响，这不仅使单光子态的退相干，而且使其损失。在该协议中，我们描述了一个抗噪声的BQC协议，它结合了在集体噪声中的单光子态的忠实分布，可行的量子非破坏性测量和BFK协议的思想。该协议有几个优点。首先，Alice不需要任何辅助资源，降低了客户的经济成本。第二，该协议不仅可以保护态不受集体噪声的影响，而且可以从光子丢失中提取出单光子。第三，Bob中的噪声设置是基于线性光学的，在实验上也是可行的。这种抗噪声BQC可以表明，在噪声环境中执行BQC协议是可能的。
2016-09-28 quant-ph
Erratum: Glassy Chimeras Could Be Blind to Quantum Speedup. . . [Phys. Rev. X 4, 021008 (2014)]
物理修订版X 4，021008（2014）的勘误表：与铁磁磁化率相关的临界指数计算错误。此外，嵌合体拓扑上的伊辛铁磁体具有与二维伊辛铁磁体相同的普适类。
2015-01-31 cond-mat.dis-nn quant-ph
Vertex-minor universal graphs for generating entangled quantum subsystems
该研究推广k-可配对态概念提出k-稳定子通用量子态，证明了n=Θ(k²)的最优规模存在性及随机图态的高概率通用性，还基于有限域射影平面关联图给出两种n=O(k⁴)的显式构造，大幅改进此前结果，提供了新型多体量子资源。
2024-05-14 cs.DM quant-ph
Verifiable measurement-only blind quantum computing with stabilizer testing
介绍了一种简单的可验证测量的盲量子计算协议。客户端的Alice只能进行单量子比特的测量，而服务器端的Bob可以生成并存储纠缠的多量子比特状态。Bob生成图状态的副本，这是基于测量的量子计算的通用资源状态，并将其中的每个量子比特逐个发送给Alice。爱丽丝根据她的程序自适应地测量每个量子位。如果Bob是诚实的，他生成正确的图状态，因此Alice可以获得正确的计算结果。在安全性方面，无论Bob做什么，由于无信令原则，Bob都无法获知Alice的计算信息。此外，邪恶的Bob不一定发送正确图状态的副本，但Alice可以通过直接验证某些副本的稳定器来检查Bob状态的正确性。
2015-11-26 quant-ph
Blind quantum computing with different qudit resource state architectures
Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）
本文探讨了多级量子系统在无监督量子计算中的应用，通过多级量子资源态实现安全的云量子计算，比较了不同资源态架构的开销及隐藏策略。
2026-04-02 quant-ph
Deterministic entanglement distillation for secure double-server blind quantum computation
盲量子计算（BQC）为那些没有足够复杂的技术和知识来实现通用量子计算的用户提供了一种有效的方法。单服务器BQC协议要求客户端具有一定的最低量子能力，而双服务器BQC协议则使客户端设备完全经典，诉诸两台服务器共享的纯粹而干净的Bell状态。本文针对双服务器BQC协议，提出了一种在实际噪声环境下的确定性纠缠蒸馏协议。该方案原则上能以100%的成功率获得纯的最大纠缠Bell态。提取的最大纠缠态可用于后续的BQC协议。执行蒸馏协议的各方不需要交换经典信息，他们从客户端什么也不知道。该协议是无条件安全的，适用于现有的BQC协议。
2013-11-10 quant-ph
Fault-tolerant verifiable blind quantum computing with logical state remote preparation
可验证的盲量子计算允许具有较差量子设备的客户端以这样的方式将通用量子计算委托给远程量子服务器，即客户端的隐私受到保护并且服务器的诚实性得到验证。在现有协议中，客户端必须向服务器发送单量子位状态。这些状态可能会被信道噪声所消除。此外，客户端在服务器的寄存器中隐藏了一些“陷阱”量子位，以便客户端可以检测到服务器的偏差。然而，在现实中，这些陷阱量子位被服务器的不完美操作所干扰，这降低了客户端接受诚实服务器的概率。为了解决这些问题，我们提出了一个新的小工具，允许客户端远程准备编码的逻辑单量子比特状态在服务器的地方。重要的是，在我们的容错可验证盲量子计算协议中，客户端只需要$X$和$Z$基的物理单量子比特测量能力。
2017-11-13 quant-ph
Composable security of measuring-Alice blind quantum computation
盲量子计算[A. Broadbent、J. Fitzsimons和E. Kashefi，Proceedings of the 50 th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science 517（2009）]是一种安全的云量子计算协议，其使得客户端（其没有足够的量子技术供其支配）能够将其量子计算委托给服务器（其具有通用量子计算机），而不向服务器泄露任何相关信息。在[T. Morimae和K. Fujii，Phys.Rev.A { \bf 87}，050301（R）（2013）]，提出了一种新的盲量子计算协议，所谓的测量-Alice协议。该协议提供了几个优点，比以前的协议，如设备无关的安全性，客户端的要求较低，和一个更简单，更强大的安全性的基础上无信令的原则。本文利用构造密码学[U。Maurer，Proceedings of Theory of Security and Applications，TOSCA 2011，第33-56页。Springer（2011）]。度量Alice协议的上述优点使得组合安全性的证明更加直观和透明。
2013-06-10 quant-ph
Blind Quantum Computation on a Modular Superconducting Processor
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Paul Scherrer Institute（保罗谢勒研究所）
本文展示了在超导处理器上实现基于测量的盲量子计算协议，通过验证信息流的单向性，证明了在近似门保真度下实现盲协议的可能性。
2026-05-14 quant-ph
Partial Blind Quantum Computation: A Framework for Selective Circuit Protection
针对UBQC全电路开销大的问题，提出选择性UBQC框架，仅保护敏感子电路，结合QHE与门校正机制，保持安全性并提升效率，以Grover算法为例验证优势。
2025-08-06 quant-ph
Blind quantum computing with two almost identical states
一个完全经典的客户端是否可以将量子计算委托给一个不可信的量子服务器，同时完全保持隐私（失明），这是量子密码学中的一个大问题。无论是肯定的还是否定的答案都有重要的实践和理论意义，而且这个问题似乎真的很难回答。安全地委托量子计算的最先进方法无一例外地依赖于授予客户端适度的量子功率，或者依赖于额外的非通信量子服务器。在这项工作中，我们考虑单服务器设置，并推动客户端的最小设备的边界，这仍然允许盲量子计算。我们的方法是基于这样的观察，在许多盲目的量子计算协议中，从客户端的角度来看，协议的“量子”部分归结为在客户端和服务器之间建立经典-量子相关性（独立于计算），然后控制计算本身只需要经典通信。在这里，我们抽象这个初始准备阶段，特别是Broadbent，Fitzsimons和Kashefi的通用盲量子计算协议。我们确定了足够的标准，客户端的权力，这仍然允许安全的盲量子计算。我们在一个通用的可组合框架中工作，并提供一系列协议，其中每个步骤都减少了客户端需要准备的不同状态的数量。作为这种约简的极限，我们证明了只准备两个纯态的能力，这两个纯态具有任意高的重叠（因此任意接近相同），足以进行有效和安全的盲量子计算。
2016-04-06 cs.CR quant-ph
Optimised resource construction for verifiable quantum computation
最近的发展使得实现可扩展量子网络和量子设备的可能性更近了。从计算的角度来看，这些新兴技术变得相关时，他们不再是经典的模拟。因此，一个紧迫的挑战是构建实用的方法来验证通用或非通用量子设备产生的结果的正确性。一种被广泛探索的有前途的方法是Fitzsimons和Kashefi发起的通过盲量子计算加密的验证方案。我们在这里提出了一个新的建设，简化了所需的资源，任何这样的可验证的盲量子计算协议。我们得到的开销是线性的输入的大小，而安全参数保持独立的计算的大小，可以指数小。此外，我们的建设是通用的，可以适用于任何非通用计划与给定的底层图。
2015-10-26 quant-ph
Small k-pairable states
该研究证明了多项式规模的k-可配对图态存在，给出可配对性上界，还研究了k-顶点子泛化图的存在性及鲁棒可配对性。
2023-10-04 quant-ph
On the possibility of classical client blind quantum computing
我们定义了委托伪秘密随机量子比特生成器（PSRQG）的功能，其中经典客户端可以指示在某个远程方准备随机量子比特序列。它们的经典描述对于任何其他方（包括准备它们的远端方）是（计算上）未知的，但对于客户端是已知的。我们强调的独特功能，不需要量子通信来实现PSRQG。这使得经典客户端能够仅使用量子服务器的公共经典信道来执行一类量子通信协议。一个关键的例子是委托的通用盲量子计算。使用我们的功能，可以实现纯粹的经典客户端计算安全可验证的委托通用量子计算（也称为可验证的盲量子计算）。我们给出了一个具体的协议（QFactory）实现PSRQG，使用错误的学习问题来构造一个具有某些期望属性（量子安全，双正则，抗碰撞）的陷门单向函数。然后，我们证明了量子诚实但好奇设置的安全性，并简要讨论了恶意情况下的扩展。
2018-06-12 cs.CR quant-ph
Full-Blind Delegating Private Quantum Computation
针对现有DQC协议存在信息泄露、Toffoli解密电路冗余且缺乏计算盲性的问题，本文提出FDQC协议，通过固定门序列隐藏委托操作并优化解密电路，实现数据与计算双重全盲。
2020-02-02 cs.CR quant-ph
Succinct Blind Quantum Computation Using a Random Oracle
在普适盲量子计算问题中，客户端希望利用单个量子服务器来计算$C|0\rangle$，其中$C$是任意量子线路，同时保持$C$的秘密性.客户的目标是使用尽可能少的资源。这个问题，以及Broadbent，Fitzsimons和Kashefi的代表性协议[FOCS 09，arXiv：0807.4154]，已经成为量子密码学研究的基础，不仅因为它本身的重要性，而且因为它为以后可以应用于相关问题的新技术提供了测试平台（例如，量子计算验证）。关于这个问题的已知协议主要是信息理论（IT）安全的或基于陷门假设（公钥加密）。在本文中，我们研究的可用性的密钥原语，由一个随机预言机建模，改变了通用的盲量子计算的复杂性。给出了一个新的普适盲量子计算协议。与以前的IT安全协议类似（例如，BFK [FOCS 09，arXiv：0807.4154]），我们的协议可以分为两个阶段。在第一阶段，客户端准备一些具有相对简单的量子门的量子设备，并将它们发送到服务器，而在第二阶段，客户端完全是经典的-它甚至不需要量子存储。至关重要的是，该协议的第一阶段是简洁的，也就是说，其复杂性与电路大小无关。给定安全参数$κ$，其复杂度仅为$κ$的固定多项式，并且可用于评估大小高达$κ$的次指数的任何电路（或若干电路）。相比之下，已知的方案要么要求客户端执行与电路大小成比例的量子计算[FOCS 09，arXiv：0807.4154]，…
2023-03-03 cs.CR quant-ph
Blind Quantum Computing with Decoy States
本文研究了通用盲量子计算（UBQC）协议和远程盲量子比特态制备（RBSP）协议，前者允许客户端在远程量子服务器上进行量子计算，后者允许客户端在服务器上用弱相干脉冲制备单量子比特。该RBSP协议对于小的$ T $是低效的，因为用于生成一个单个量子比特的所需脉冲数量按$ \mbox{O}(1/T^4) $缩放，其中$ T $是客户端和服务器之间的量子信道的透射率。我们在本文中的贡献是一个修改的RBSP协议与诱饵状态。这个新协议允许我们在一个实例中同时生成$ S $单个量子比特。利用我们的新方案，我们能够将产生一个单量子比特所需的弱相干脉冲的数量从$ \mbox{O}(1/T^4) $减少到接近$ \mbox{O}(1/T) $，显著提高了效率。对于损耗为0.2dB/km的100 km标准电信光纤，我们的方法给出了六个数量级的速度改进，这是非常显著的。
2016-08-19 quant-ph
Ancilla-driven blind quantum computation for clients with different quantum capabilities
盲量子计算（BQC）允许量子能力有限的客户端将其量子计算任务委托给强大的服务器，同时仍然保持其输入，输出和算法的私密性。BQC主要有两种模型，即基于电路的模型和基于测量的模型。此外，结合基于电路和基于测量的模型的特点，提出了一种称为辅助驱动的通用盲量子计算（ADBQC）的混合模型.然而，在ADBQC模型中，客户端的量子能力被严格限制为准备单个量子位。如果客户端只能执行单量子位测量或几个简单的量子门，他可能还希望通过ADBQC将计算委托给远程服务器。本文解决了这个问题，并通过为具有不同量子能力的客户端（例如执行单量子位测量或单量子位门）提出两种类型的ADBQC协议来扩展现有模型。此外，在所提出的两个ADBQC协议，客户端可以检测服务器是否诚实或不具有较高的概率，通过使用相应的可验证技术。
2022-10-18 quant-ph
Blind quantum computation over a collective-noise channel
盲量子计算（BQC）允许只拥有相对较差的量子设备的客户端（Alice）将通用量子计算委托给服务器（Bob），使得Bob无法知道Alice的输入、算法和输出。Alice和Bob之间的量子信道是有噪声的，并且在长距离量子通信中也要考虑到损耗。本文提出利用无消相干子空间（DFS）来克服BQC中量子信道中的集体噪声，我们称之为DFS-BQC。我们提出了DFS-BQC协议的三种变体。其中之一是相干光辅助DFS-BQC协议，允许Alice忠实地发送信号光子，其概率与量子信道的传输速率成比例。在所有情况下，我们结合了DFS和Broadcast-Fitzsimons-Kashefi协议的思想，这是BQC协议之一，而不会降低无条件安全性。所提出的基于DFS的方案是通用的，因此可以应用于Alice向Bob发送量子态的其他BQC协议。
2016-05-05 quant-ph
Blindly Verifying Unknown Entanglement without State Tomography
量子纠缠态表现出超越任何经典态的特性。人们提出了许多方法来验证纠缠，如量子态层析术。在这项工作中，我们的目标是通过开发一个非线性纠缠见证来识别未知的纠缠状态空间的部分信息。证明由Pauli观测量表示的广义Greenberger-Horne-Zeilinger类佯谬和密度矩阵元表示的非线性不等式组成。首先，我们验证未知的二体纠缠，并研究纠缠证人对白噪声的鲁棒性。其次，我们将这种验证推广到未知的多体纠缠态，包括Greenberger-Horne-Zeilinger型态和局域信道操作下的团簇态。第三，给出了与量子零知识证明相关的量子信息应用。我们的结果为验证具有抗白噪声能力的通用量子计算资源提供了一种有效的方法。我们的工作适用于在没有状态层析的情况下检测未知纠缠。
2021-11-25 quant-ph
Remote blind state preparation with weak coherent pulses in the field
量子计算在过去几年中取得了巨大的进展。由于实现的复杂性和成本，量子计算的未来路径被强烈认为是将计算任务委托给云上强大的量子服务器。通用盲量子计算（UBQC）为任意量子计算的安全委托提供了一种协议，受到了广泛的关注。然而，如何安全可靠地实现量子态的远距离传输是UBQC面临的一大挑战。在这里，我们通过提出并演示一种资源高效的远程盲量子比特制备（RBQP）协议来解决这一挑战，该协议使用紧凑且低成本的激光器为客户端产生弱相干脉冲。我们证明了该协议在现场，实验验证超过100公里的光纤协议。我们的实验使用了一种电信波长的量子隐形传态装置，并产生了平均保真度为$(86.9\pm1.5)\%$的$1000$安全量子比特，这超过了赤道量子比特态的量子不可克隆保真度。结果证明了UBQC在长距离上的可行性，从而成为安全云量子计算的关键里程碑。
2019-09-05 quant-ph
Blind quantum computation for QFT on multi-qubit states
量子计算机问世后，政府和富有的公司将有能力购买这些有用的量子计算机，同时他们也熟悉这些技术。如果客户想要执行量子计算，但她没有具有相关量子技术的量子计算机。她可以向服务器寻求帮助并支付他的工资，但她不想向服务器泄露任何东西。盲量子计算（BQC）为用户实现自己的量子计算提供了一种很好的方法。本文提出了一种新的基于可信中心、客户端和服务器的多量子比特态的量子傅里叶变换（QFT）BQC协议，其中可信中心可以生成资源态，客户端可以将自己的量子计算委托给服务器，服务器可以在不知道客户端的输入、算法和输出的情况下执行通用的量子计算.首先以等价量子线路、Greenberg-Horne-Zeilinger（GHZ）纠缠态和W纠缠态为例，给出了三量子比特QFT的BQC协议。进一步，我们将它们推广到多量子比特上的多量子比特QFT，并利用等价的量子线路。最后对该方法的盲目性和正确性进行了分析和证明。
2019-08-25 quant-ph
Multi-client distributed blind quantum computation with the Qline architecture
Sapienza Università di Roma（罗马大学）；Laboratoire d’Informatique de Paris 6, CNRS, Sorbonne Université（巴黎第六大学计算机实验室，法国国家科学研究中心，索邦大学）；VeriQloud（VeriQloud公司）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；National Quantum Computing Centre（国家量子计算中心）
本研究提出基于Qline架构的多客户端盲量子计算协议，实现了多客户端协作的量子计算，具有可扩展性、低损耗和抗攻击性等优势。
2023-06-08 quant-ph
Tripartite Blind Quantum Computation
提出了一种三方盲量子计算模型，即三个独立的参与者分别拥有不同的资源，通过合作完成一个计算任务。这三个参与者分别称为C、S、T，其中C需要在他的私有数据上进行计算，T拥有所需的量子算法，S提供足够的量子计算资源。然后构造了两个具体的TBQC协议。第一个协议是基于Broadcast-Fitzsimons-Kashefi协议设计的，它不能防止两个参与者的合谋攻击。然后基于通用量子线路，提出了第二种可防止合谋攻击的协议。在后一种协议中，对于电路中每次出现$R$门，需要对经典AND盒进行一次调用以保护隐私。
2013-11-25 cs.CR quant-ph
Quantum computational universality of hypergraph states with Pauli-X and Z basis measurements
基于测量的量子计算是最有前途的量子计算模型之一。虽然目前已经提出了各种各样的普适资源态，但对于普适测量量子计算及其验证，是否只有两个泡利基是足够的，还没有定论。在本文中，我们构造了一个通用超图状态，只需要$X$和$Z$ -基测量的通用测量为基础的量子计算。我们还表明，我们的超图状态的通用测量为基础的量子计算可以在多项式时间内验证，仅使用$X$和$Z$的基础测量。此外，为了证明我们的超图状态的优势，我们构建了一个可验证的盲量子计算协议，只需要$X$和$Z$为客户端的基础测量。
2019-09-22 quant-ph
Robustness and device independence of verifiable blind quantum computing
理论和实验量子计算的最新进展使我们更接近可扩展的量子计算设备。这使得需要及时验证量子操作的正确功能的协议，并导致了量子验证领域。在本文中，我们解决的关键挑战，使量子验证协议适用于实验实现。我们证明了Fitzsimons和Kashefi（2012）的单服务器可验证通用盲量子计算协议在最一般情况下的鲁棒性。这包括对偏离的输入状态的净化掌握在对抗服务器手中的情况。证明的鲁棒性允许该协议与我们给出的设备无关的状态断层扫描协议组合，该协议基于Reichardt，Unger和Vazirani（2013）提出的CHSH游戏的刚性。由此产生的复合协议具有较低的轮复杂度的纠缠量子服务器的验证与经典的验证器，正如我们所示，可以容错。
2015-04-28 quant-ph
Information Theoretically Secure Hypothesis Test for Temporally Unstructured Quantum Computation
我们提出了一个新的可组合和信息理论上的安全协议，以验证服务器有能力从一个只实现交换门的次通用量子机中采样。通过允许客户端操纵单个量子比特，我们利用基于测量的盲量子计算的特性来证明针对恶意服务器的安全性，从而在不需要通用量子计算机的情况下证明量子霸权。
2017-04-06 quant-ph
High-Fidelity Remote Graph State Preparation for Blind Quantum Computation
MasonQ；Center for Hybrid Quantum Networks (Hy-Q), Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所混合量子网络中心）
本文提出远程图态制备（RGSP）框架，直接从单个高维光子量子比特制备任意图态，减少服务器端纠缠操作，并在噪声下保持拓扑无关保真度，显著降低量子比特开销，实现资源高效的盲量子计算。
2026-10-06 quant-ph
Universal Compression of Ergodic Quantum Sources
对于实数$r>0$，设$F(r)$是冯诺伊曼熵率小于$r$的所有平稳遍历量子源的族。我们证明了，对于任何$r>0$，存在一个盲的，源独立的块压缩方案，压缩每个源从$F(r)$到$r n$量子比特每个输入块长度$n$与任意高保真度的所有大$n$。作为我们的第二个结果，我们证明了量子源$\{ρ_m \}_{m=1}^{\infty}$的平稳性和遍历性被张量积形式${\cal E}^{\otimes m}$的任何保迹完全正线性映射所保持，其中${\cal E}$的副本局部作用于每个自旋晶格位置。我们还建立了所谓的经典关联量子源的遍历性准则。
2003-03-14 quant-ph
Unconditionally verifiable blind computation
盲量子计算（BQC）允许客户端让服务器为他们执行量子计算，使得客户端的输入、输出和计算保持私有。任何BQC协议的理想属性是验证，由此客户端可以以高概率验证服务器是否遵循了协议的指令，或者是否存在导致损坏的输出状态的一些偏差。一个可验证的BQC协议可以被看作是一个交互式的证明系统，导致复杂性理论的后果。作者与Broadbent之前提出了一种通用且无条件安全的BQC方案，其中客户端只需要能够从有限集中随机选择可分离状态的单个量子位，并将其发送到服务器，服务器具有所需的量子计算资源的平衡。在本文中，我们扩展了新的功能，允许盲目的计算基础测量，我们用它来构建一个新的可验证的BQC协议的基础上一类新的资源状态的协议。我们严格证明，未能检测到一个不正确的输出的概率是指数小的安全参数，而资源开销保持多项式在这个参数。新的资源状态允许在任意对逻辑量子比特之间执行纠缠门，而仅具有恒定的开销。这是对原始方案的重大改进，原始方案要求所有要执行的计算必须首先放入最近邻形式，从而导致量子位数的线性开销。这种改进对效率和容错阈值具有重要影响。
2015-09-28 quant-ph
Quantum-enhanced Secure Delegated Classical Computing
我们提出了一个量子增强的协议，实现无条件安全的委托经典计算的客户端和服务器都有有限的经典和量子计算的能力。我们证明了同样的任务不能只使用经典的协议。这将Anders和Browne关于相关性的计算能力的工作扩展到安全设置。具体地说，我们提出了一个客户端访问非通用经典门，如奇偶校验门可以实现无条件安全的委托通用经典计算，利用最小的量子小工具。特别是，与通用盲量子计算协议不同，将任务限制为经典计算消除了对服务器侧的完全通用量子机的需求，并使这些新协议易于在实验室中使用当前可用的量子技术实现。
2014-05-18 quant-ph
Parallel remote state preparation for fully device-independent verifiable blind quantum computation
本文提出一种设备无关的双证明者方案，通过并行自测试实现远程态制备，结合VBQC协议，实现实用且完全设备无关的可验证盲量子计算。
2025-01-22 cs.CR quant-ph
Quantum computing on encrypted data with arbitrary rotation gates
本研究提出一种利用任意旋转门在加密数据上进行半盲量子计算的通用方案，通过递归解密参数化门，显著降低盲电路深度，相比非参数资源集方法减少了通信轮次，推动了NISQ时代安全计算的实际应用。
2025-09-24 cs.CR quant-ph
