非局所ゲームおよびゲーム意味論による量子もつれ指向プログラミング言語の構築

使用非局域游戏和游戏语义构建面向量子纠缠的编程语言

基本信息

批准号：
14J09418
负责人：
本多健太郎
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の研究によって見出した量子非局所ゲームとゲーム意味論のつながりが言語の構築には不十分であった．そこで，本来の目的である量子もつれの解析へと立ち戻り，本年度は量子スタビライザー形式を用いて研究を行った．量子スタビライザー形式を用いた量子プログラムに対する量子もつれ解析手法を考案した．この手法により，従来の量子プログラムにおける量子もつれ解析では行うことのできなかった量子もつれの解ける遷移について解析することが可能となった．また，提案手法では量子スタビライザー形式の範疇に収まる遷移によるもつれの遷移しか解析できないことを踏まえ，解析に有用であるように量子スタビライザーを抽象化することで，範疇に収まらない遷移についても部分的に解析できるような改良を行い，より精緻な解析が可能となった．また，昨年度に提案したブラインド量子計算に対する公衆検証可能性についても改良の研究を行った．昨年度に公衆検証可能性を持つブラインド量子計算プロトコルを提案したものの，このプロトコルでは，悪意のあるユーザが巧妙に委託する計算を選ぶことで秘密鍵に依存したメッセージを送り，実際には計算結果を得ながらも計算結果を得ていないかのように第三者を騙すことのできる可能性があった．そこで，このプロトコルに改良を加え，このような攻撃に対しても耐性を持つ公衆検証可能ブラインド量子計算プロトコルを提案した．

我们去年通过研究发现的量子非局域游戏和游戏语义之间的联系不足以构建一种语言。因此，我们回到了分析量子纠缠的初衷，今年我们利用量子稳定器形式进行了研究。我们使用量子稳定器格式设计了一种用于量子程序的量子纠缠分析方法。这种方法使得分析解决量子纠缠的跃迁成为可能，而这在传统量子程序中的量子纠缠分析中是不可能实现的。此外，鉴于所提出的方法只能分析由于落入量子稳定器格式内的跃迁而产生的纠缠跃迁，因此我们抽象了量子稳定器以使其可用于分析，以便我们可以部分分析不落入量子稳定器格式内的跃迁我们进行了改进以实现更准确的分析。我们还开展了研究，以提高去年提出的盲量子计算的公共可验证性。去年，我们提出了一种具有公开可验证性的盲量子计算协议，但在该协议中，恶意用户可以巧妙地选择外包计算，发送依赖于私钥的消息，而实际上并不传输计算结果。即使获得了计算结果，也可能会欺骗第三方认为没有获得计算结果。因此，我们改进了这个协议，提出了一种可公开验证的、能够抵御此类攻击的盲量子计算协议。