知っていますか、論文には(仮定)が多く含まれており、それらは成功するための理想的な前提に近いものです。むしろ、攻撃の成功はこれらの仮定に依存しています。



まず、仮定とは何か:

それは、(支援)を行う研究者が望ましい結果に到達するために設定したシナリオや前提条件です。
これらの仮定は限定的な範囲で検証されているか、まだ検証されていない場合もありますが、理想的な状態でこれらの仮定が成り立った場合に何が起こるかの(想像上のシナリオ)を示しています。

この論文では、これらの仮定を「benign hardware assumptions(良性ハードウェア仮定)」と呼んでいます。

以下は、Google Quantum AIの論文における主要な仮定です。

【物理エラー率(Physical Error Rate)】(:

10^{-3} )約1000回の操作ごとに1回の誤り(。

【問題点】:このエラー率は、小規模な範囲(数十または数百のキュービット、例:Willowチップ)でのみ証明されています。
数十万のキュービットに拡大した場合、相関エラー(correlated errors)や「エラーフロア(error floor)」が現れ、期待通りに低下しなくなるため、推定は非常に楽観的になりすぎます。

【キュービットのアーキテクチャ】:超伝導キュービット(Superconducting qubits))。

【問題点】:このアーキテクチャはノイズ、振動、宇宙放射線に非常に敏感です。
50万キュービットに到達すると、冷却、電力、クロストーク(crosstalk)などの問題が非常に深刻になり、実証されていません。

【キュービットの接続性(Connectivity)】:平面アーキテクチャで、4つの隣接度(degree-four connectivity)(。

【問題点】:この限定的な接続性は回路のオーバーヘッドを増加させ、実行速度を遅くします。
より良いアーキテクチャ(長距離通信や高次の接続性))は、現状のデバイスには存在せず、未証明の技術を必要とします。

【エラー訂正コード】:サーフェスコードの拡張バージョン(Variants of the surface code)(。

【問題点】:距離5〜7の範囲で成功裏に試験済みです。
50万キュービットのための大きな距離では、デコーディング(error decoding)が非常に遅くなり、エラーフロアが現れて、数分以内に必要な精度に到達できなくなります。

【必要な物理キュービット数】:50万未満の物理キュービット。

【問題点】:この数字はGoogleのWillowチップからの推定に基づいています。
)extrapolation(:105キュービットから半百万へ。

この規模の拡大は未検証であり、
ハードウェアの問題(例:すべてのキュービットの品質を均一に保つこと)により、今後数年で実現は難しいと考えられます。

【実行時間】:攻撃は数分で完了可能)9〜23分程度(。

【問題点】:高速なサイクルタイムと即時のエラー修正に依存しています。
実際には、システムが大きくなると、デコーディングやエラー訂正にかかる時間が長くなり、数分から数時間、あるいは数日に延びる可能性があります。

結局のところ、Googleの論文と同じ言語で、多くの研究論文が特定の仮定の下でシナリオを描き、楽観的で非現実的な攻撃シナリオを提示しています。

2014年の論文も、同じ仮定のもとでこの攻撃について述べています。

しかし、現時点では、「待望の量子コンピュータ」が登場し、この論文の内容を実現し、現実のものにするには至っていません。
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GateUser-f8bf19d1vip
· 26分前
サル、突入 🚀
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