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Blind topological measurement-based quantum computation

机译:基于盲拓扑测量的量子计算

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摘要

Blind quantum computation is a novel secure quantum-computing protocol that enables Alice, who does not have sufficient quantum technology at her disposal, to delegate her quantum computation to Bob, who has a fully fledged quantum computer, in such a way that Bob cannot learn anything about Alice's input, output and algorithm. A recent proof-of-principle experiment demonstrating blind quantum computation in an optical system has raised new challenges regarding the scalability of blind quantum computation in realistic noisy conditions. Here we show that fault-tolerant blind quantum computation is possible in a topologically protected manner using the Raussendorf–Harrington–Goyal scheme. The error threshold of our scheme is 4.3×10−3, which is comparable to that (7.5×10−3) of non-blind topological quantum computation. As the error per gate of the order 10−3 was already achieved in some experimental systems, our result implies that secure cloud quantum computation is within reach.
机译:盲量子计算是一种新颖的安全量子计算协议,该协议使没有足够可用量子技术的爱丽丝能够以一种鲍勃无法学习的方式,将其量子计算委托给拥有完全成熟的量子计算机的鲍勃。关于Alice的输入,输出和算法的任何事情。最近的原理证明实验证明了光学系统中的盲量子计算已经提出了关于在现实的嘈杂条件下盲量子计算的可伸缩性的新挑战。在这里,我们证明了使用Raussendorf–Harrington–Goyal方案以拓扑保护的方式可以实现容错盲量子计算。该方案的错误阈值为4.3×10 -3 ,与非盲拓扑量子计算的错误阈值(7.5×10 −3 )相当。由于在某些实验系统中,每个门的误差已经达到10 −3 ,因此我们的结果表明,安全的云量子计算是可以达到的。

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