可验证盲观测估计:一种适用于近短期量子优势任务的组合安全协议
量子硬件的快速发展正使得“容错前”任务的验证问题备受关注——这些任务可能无法再通过经典手段高效验证,并很可能在潜在不可信的远程量子服务器上运行。这催生了需要具备严格保证、与问题无关的验证协议。“可验证盲量子计算”(VBQC)协议提供了兼具可组合安全性的委托计算方案,能同时保障计算的机密性与完整性。然而遗憾的是,这类加密协议(尤其是其低空间开销优势)仅适用于可通过多数表决机制对算法输出进行正确解放大的特定问题,导致诸多依赖可观测量估计的近期重要应用仍缺乏高效验证协议。 针对这一需求,该研究团队提出了一种“安全委托可观测量估计”(SDOE)协议。该协议可高效验证在不可信量子机器上执行的可观测量估计,严格保证计算估计值要么与真实期望值的偏差不超过给定阈值ε>0,要么中止计算。其开销仅体现为增加测试轮次(其复杂度不超过在给定基准态上实现目标测量所需的无保护计算),且安全误差随协议总轮次数呈可忽略衰减。