量子物理
[提交于 2025年7月23日
]
标题: 基于量子电路混淆的加密状态量子编译方案
标题: Encrypted-State Quantum Compilation Scheme Based on Quantum Circuit Obfuscation
摘要: 随着量子计算的迅速发展,量子编译已成为连接高层算法与物理硬件的关键层。 在量子云计算中,编译是在云端进行的,这会使用户的电路面临结构泄露和输出可预测性等潜在风险。 为解决这些问题,我们提出了基于量子电路混淆的加密态量子编译方案(ECQCO),这是首个针对编译器与量子硬件共置的专用安全编译框架。 它应用量子同态加密来隐藏输出状态,并基于量子不可区分混淆构建结构混淆机制,有效保护电路的功能和拓扑结构。 此外,设计了一种自适应解耦混淆算法,在插入脉冲操作的同时抑制潜在的空闲错误。 所提出的方案实现了信息论安全性,并在量子随机预言模型下保证了计算不可区分性。 在基准数据集上的实验结果表明,ECQCO实现了高达0.7的TVD和0.88的归一化GED,提高了编译阶段的安全性。 此外,它仅导致电路深度略有增加,同时将平均保真度变化保持在1%以内,从而在安全性和效率之间实现了实际的平衡。
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