如何无条件验证小型设备是否具备量子特性

量子性证明(PoQ)允许经典验证者高效检测量子计算机是否正在执行任何经典计算机都无法完成的计算。该研究团队提出了一种构建PoQ协议的新方法:其无条件健全性仅依赖于对证明者内存的限制,而无需约束其运行时间。在此框架下,研究人员设计了两项协议: 1. 基础协议——该协议在诚实方所需内存与攻击者内存上限之间实现二次方差距,其健全性基于Raz提出的矩阵求逆内存下界理论(Raz,FOCS 2016)。该协议概念简明,仅需模2算术运算(通过单量子比特Hadamard门、CNOT门及一个非Clifford门即可实现)。 2. 增强协议——借鉴有界存储模型研究(Dodis等人,Eurocrypt 2023)的技术,该协议实现了指数级内存差距。尽管基础协议渐近性能较弱,但其架构简洁且仅使用基本量子门操作。两项协议均具备高效可验证性。

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