关于拉伸量子伪随机性的极限

由Ji、Liu和Song(CRYPTO '18)提出的伪随机态是经典伪随机生成器的量子对应物。经典伪随机生成器的一个基本性质是,其输出可以被拉伸到任意多项式长度。然而,量子伪随机态是否具有类似的拉伸性质仍不清楚。在本工作中,研究人员证明了不同输出长度的单副本安全伪随机态(\(\mathsf{1PRS}\))之间的首个黑盒分离。具体而言,该团队构建了一个量子预言机,在该预言机下输出长度为 \(m(n)=1.1n\) 的 \(\mathsf{1PRS}\) 存在,但输出长度为 \(m(n)=\Omega(n^{2+\varepsilon})\) 的 \(\mathsf{1PRS}\) 对于任何 \(\varepsilon>0\) 都不存在。该证明利用了Chen、Coladangelo和Sattath(EUROCRYPT '25)提出的Common Haar Random State(CHRS)模型,并引入了一种技术来限制该模型中任何 \(\mathsf{1PRS}\) 生成器所使用的资源CHRS态的有效数量。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-23 16:00

量科快讯