隐蔽的 SWAP：多租户量子计算中的对抗性 SWAP 注入

量子计算（QC）在革新各领域问题解决方面具有巨大潜力。文献中指出，50 余量子比特足以实现量子优势（即在某些类优化问题上超越超级计算机）。现有含噪中等规模量子（NISQ）计算机的硬件规模多年来持续增长。因此，多租户计算（MTC）已成为一种提升硬件利用效率的潜在方案，使多个量子程序可共享资源访问。然而，MTC 也会带来新的安全问题。本文提出超导量子硬件中 MTC 的一种此类威胁，即在为 MTC 编译时于受害者程序中注入对抗性 SWAP 门。我们给出一个用于最优资源分配的代表性调度器。为展示该攻击模型的影响，我们使用一个示例调度器进行详尽案例研究。对具有不同深度和量子比特数的电路进行的穷尽实验，为这些攻击的后果提供了有价值的见解。我们报告 SWAP 开销最大增加约 55%，中位数增加约 25%。作为对策，我们还提出一个示例机器学习模型，用于检测任何异常用户行为并进行优先级调整。