نحو الحوسبة الكمية المفوضة الآمنة عمليًا باستخدام الضوء شبه الكلاسيكي

تعتبر بروتوكولات الحوسبة الكمية المفوضة الآمنة (SDQC) جزءًا حيويًا من البنية التحتية المستقبلية لمعالجة المعلومات الكمية، حيث تتيح للمستخدمين النهائيين إجراء حساباتهم القيمة على خوادم كمية بعيدة دون خوف من أن يتمكن مزود خدمة كمية خبيث أو متجسس من الحصول على معلومات حول بياناتهم أو خوارزمياتهم. كما تتيح للمستخدمين النهائيين التحقق من أن حساباتهم قد تم تنفيذها كما هو محدد. ومع ذلك، فإن البروتوكولات الحالية جميعها لها عيوب تحد من استخدامها في العالم الحقيقي. معظمها يتطلب من العميل تشغيل مصدر كيوبيت واحد أو إجراء قياسات كيوبيت واحد، مما يتطلب منهم أن يكون لديهم بعض القدرات التكنولوجية الكمية رغم كونها محدودة، أو يتطلب من الخادم إجراء عمليات يصعب تنفيذها على الأجهزة الحقيقية (مثل عزل الفوتونات الفردية من نبضات الليزر وقياسات كوانتية غير مدمرة للحفاظ على الاستقطاب). يقوم البعض الآخر بإزالة الحاجة تمامًا للاتصالات الكمية ولكن هذا يأتي بتكلفة من حيث ضمانات الأمان والتحميل الزائد على ذاكرة الخوادم. نقدم بروتوكول SDQC يقلل بشكل جذري من المتطلبات التكنولوجية لكل من العميل والخادم بينما يوفر أمانًا قابلًا للتكوين من الناحية المعلوماتية. بشكل أكثر دقة، يقوم العميل فقط بمعالجة نبضة الليزر المخففة، بينما يتعامل الخادم فقط مع الباعثين الكميين المتفاعلين بتركيب قادر على إنتاج تشابك سبين-فوتون. يعمل الباعث الكمي كوكيل لتحويل نبضات الليزر المتماسكة إلى كيوبيت مشفرة بالاستقطاب ومولد للتشابك. لقد تم استخدام مثل هذه الأجهزة مؤخرًا لإظهار أكبر حالة فوتونية متشابكة حتى الآن، مما يشير إلى جاهزية بروتوكولنا للتطبيقات التجريبية.