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极化量子态在验证与数据隐藏中的对偶性

量子物理 2025-09-03 v1 数学物理 math.MP

摘要

量子态验证(QSV)与量子数据隐藏(QDH)迄今为止一直被分开研究。QSV用于判定给定量子态是否接近理想态,与直接应用量子层析技术相比,其样本复杂度显著降低。另一方面,QDH是一种将经典秘密信息编码在多体量子态中的密码学协议,提供了比传统经典秘密共享方案更强的安全性保证。本文考虑了纯量子态的两个基本量,它们决定了QSV所需的样本复杂度或QDH的安全等级。我们证明,就这两个量而言,一个纯态在QSV中最难验证当且仅当其在QDH中最安全。此外,对于这样的极化态,这两个基本量是相等的。我们还将这种关系推广到使用混合态的QDH安全性与量子子空间验证(QSV的推广)的样本复杂度之间的关系。作为应用,我们展示了作为现有协议推广的高效QSV协议的存在性,并通过综合两个领域的研究考察了QDH的基本限制。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.01281,
  title  = {Duality of extremal quantum states in verification and data hiding},
  author = {Seiseki Akibue and Yuki Takeuchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.01281},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 2 figures