n次元量子状態を使用した量子コイン投げプロトコル(セキュリティ基盤技術, <特集>多様な社会的責任を担うコンピュータセキュリティ技術)
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概要
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2者間で行う量子コイン投げにおいて, 片方が不正を行うと, コイン投げの結果がcであると納得させられる確率に, Prob(c=0)≤1/2+ε, Prob(c=1)≤1/2+εという偏りが生じる.このεをバイアスという.このバイアスεについて, いかなる不正を行ってもε=0とする理想的な量子コイン投げプロトコルは存在しないことが, Loらにより示されている.そのため, εを可能な限り小さくするようなプロトコルの提案が求められている.このようなプロトコルの例として, Ambainisにより提案されたプロトコルが存在する.このプロトコルは3次元量子状態を使い, ε=1/4を実現している.本稿では, Ambainisにより提案された量子コイン投げプロトコルを拡張し, n次元量子状態を使用する量子コイン投げを提案する.そのため, まずn次元量子状態の構成法を提案し, 次にコイン投げプロトコルを提案する.この提案プロトコルを解析し, 片方のバイアスを犠牲にすることで, もう片方のバイアスを任意に小さくすることが可能であることを示す.これにより, 様々な状況への適用が期待できる.また両者のバイアスを均等にすると, Ambainisにより提案されたプロトコルと同じバイアスε=1/4となる.すなわち, Ambainisのプロトコルは提案プロトコルの特殊な場合として含まれている.
- 一般社団法人情報処理学会の論文
- 2005-08-15
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