多租户超导量子硬件隐匿串扰攻击的脉冲-电路表征

多租户超导量子计算机中的硬件串扰构成了重大安全威胁,攻击者可借此跨租户边界注入针对性错误。该研究团队首次提出端到端框架,将物理脉冲级攻击映射至可解释的逻辑错误通道,集成了密度矩阵模拟、量子过程层析成像(QPT)及新型基于等距的电路提取方法。该工作重建了完整诱导错误通道并拟合出有效逻辑电路模型,揭示了一种本质不对称的攻击机制:一个对抗性量子比特作为驱动器设定诱导逻辑旋转,而第二个催化剂量子比特则优化攻击的相干性。在直线型三量子比特系统上的实验表明,此类攻击能显著破坏多种量子协议,有时甚至会使精度降至随机猜测水平,且在真实硬件参数波动下仍保持高效性与隐蔽性。该团队进一步提出基于可观测攻击特征的协议级检测策略,证明通过定向监测可暴露隐蔽攻击,为未来量子云平台纵深防御体系奠定基础。

量科快讯