量子盲计算与全同态加密

Question

我对目前关于完全同态化合方案及其在云计算中的可能应用的研究有些熟悉。

我刚刚注意到(有点晚了)，一群精通营销的物理学家正在研究量子信息，他们称他们的方法为盲量子计算。

对于声称的应用程序来说，这是否是一个重要的竞争者(该小组在物理学方面的声誉是毫无疑问的)，这两种方法在基本水平上是否有任何显著的相似之处？

Answer 1

既然我是这篇论文的作者之一，让我试着回答你的问题。

首先，我应该解释一下，您链接到的文件不是最初提出这种方法的论文，而是它的第一个实现(在本例中使用量子光学)。最初的论文介绍了实验证明的通用盲量子计算(UBQC)协议，它是我和appeared和Elham Kashefi一起写的，并于2009年出现在FOCS上，因此至少有一些CS社区的人对我们很重视。我也要指出，在我们三个人中，只有我是一个物理学家。埃勒姆和安妮都是计算机科学家。事实上，安妮的PhD主管是吉尔斯·布拉萨德，他是BB84中的一个Bs，也是量子密钥分配的发现之一。

有人可能会问，为什么我们的原始论文没有提到完全同态加密，但这是很容易回答的。当我们在2008年写这篇论文时，它根本不存在。

正如David在上面的评论中提到的，UBQC是一个量子协议，因此需要量子信息处理，这意味着至少有一些量子计算能力。这当然不是你可以期待明天部署的东西，任何大规模的这类事情都可能需要几十年的时间。我们与一个顶尖的实验小组合作来实现它，但仍然只管理了4个量子位(实质上隐藏了电路的12位描述)。

当然，我们并不是唯一一个写过盲量子计算概念的人。该术语摘自阿瑞迪和萨尔瓦多 2003年的一篇论文，该论文介绍了一种非通用的盲计算协议，尽管查尔兹在此方面做了较早的工作。几个月后，而且显然是独立的，阿哈罗诺夫、本-或和埃班在交互证据的背景下提出了一个类似的想法。

盲量子计算与同态加密有一些重要的区别。首先，盲计算和同态加密从根本上说是不同的。在盲计算中，目的是让远程计算机为您执行计算，使其对计算(即输入、输出和实际执行的计算)保持“盲目性”，并且只应了解所需资源的上限。在同态加密中，情况有些不同，因为虽然目的确实是隐藏输入和输出，但计算本身是远程计算机所知道的，而不一定是用户所知道的。这是各议定书目标的根本区别。其次，我们的协议和Aharonov-Ben-或-Eban方法采取措施，确保远程计算机无法在不被检测到的情况下干扰协议，这与同态加密完全相反。第三，安全方面存在根本差异。许多盲量子计算协议在理论上是安全的，这意味着它们的安全性与对手的计算能力无关。对于目前的完全同态加密方案来说，情况并非如此。最后，但当然不是最不重要的是，盲量子计算可以从本质上提高用户的计算能力，在计算复杂度方面，将他们可以解决的一类决策问题从P扩展到BQP，其中包含一些被认为是NP的问题--中间问题，比如保理，这并不是目前完全同态加密所允许的。

最后，让我说一下为什么我认为人们应该对盲量子计算感兴趣。正如我已经说过的，作为云计算的一种工具，实用技术还需要几十年的时间，我当然不想那么早地猜测未来。相反，我认为，人们目前发现此类协议有趣的主要原因是，它们可能对复杂性类的研究产生影响，并作为一种实际的手段来验证所谓的量子计算技术确实正确运行(这是一项非平凡的任务，因为人们认为BQP不包含在NP中，因此没有有效的方法来验证某些量子计算的结果。)

我希望这有助于回答你的问题。