BTQ और QPerfect ने क्वांटम वन-शॉट सिग्नेचर के लिए गेट-स्तरीय डिज़ाइन प्रकाशित किया

BTQ Technologies और उसकी फ़्रांसीसी सहायक कंपनी QPerfect के शोधकर्ताओं ने “वन-शॉट सिग्नेचर” (one-shot signature) के लिए एक स्पष्ट क्वांटम सर्किट प्रकाशित किया है: एक ऐसी क्रिप्टोग्राफ़िक कुंजी जो ठीक एक संदेश पर हस्ताक्षर कर सकती है और फिर बेकार हो जाती है। शोधपत्र A quantum algorithm for one-shot signatures इस योजना के लिए क्यूबिट और गेट की संख्या देता है और arXiv प्रविष्टि के अनुसार ACM PQQS 2026 में प्रकाशन के लिए स्वीकार किया गया है।

क्या घोषणा हुई

सामान्य डिजिटल सिग्नेचर योजना में गुप्त कुंजी बिट्स की एक शृंखला होती है जिसकी अनगिनत प्रतियाँ बनाकर बार-बार इस्तेमाल किया जा सकता है। QPerfect का व्याख्यात्मक लेख समस्या को प्रतिनिधित्व के उदाहरण से समझाता है: अगर ऐलिस चाहती है कि बॉब उसकी ओर से केवल एक आपातकालीन सॉफ़्टवेयर अपडेट को मंज़ूरी दे, तो उसे अपनी कुंजी देने से बॉब को असीमित अधिकार मिल जाता है, और कुंजी उपयोग के सार्वजनिक रिकॉर्ड से छेड़छाड़ हो सकती है। वन-शॉट सिग्नेचर क्लासिकल गुप्त कुंजी की जगह एक क्वांटम अवस्था रखता है। हस्ताक्षर करने के लिए उस अवस्था को मापना पड़ता है, जिससे वह नष्ट हो जाती है, और नो-क्लोनिंग प्रमेय पहले से बैकअप प्रति बनाना असंभव कर देता है।

QPerfect के अनुसार, यह विचार 2020 में Ryan Amos, Marios Georgiou, Aggelos Kiayias और Mark Zhandry ने प्रस्तुत किया था। नया शोधपत्र इसे सिद्धांत से ठोस क्वांटम निर्देशों तक ले जाता है।

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तकनीकी विवरण

योजना के दो चरण हैं। कुंजी निर्माण एक क्लासिकल सार्वजनिक कुंजी और एक क्वांटम गुप्त कुंजी देता है; हस्ताक्षर के समय उस क्वांटम कुंजी को संदेश के साथ संसाधित करके एक क्लासिकल हस्ताक्षर बनाया जाता है, जिसे साधारण कंप्यूटर सत्यापित कर सकता है। शोधपत्र के अनुसार इस निर्माण में कोई एल्गोरिदमिक त्रुटि नहीं है। यह एक पंक्चरेबल स्यूडोरैंडम फ़ंक्शन से तय एक यादृच्छिक एफ़ाइन कोसेट के तत्वों पर सुपरपोज़िशन तैयार करता है, साथ ही कोसेट सदस्यता जाँचने वाला एक सर्किट भी।

सार के अनुसार लॉजिकल क्यूबिट की संख्या Θ(κ log r + n + l) और गेट जटिलता Θ(n³ + nl) के अनुसार बढ़ती है, जहाँ l संदेश की लंबाई और κ सुरक्षा पैरामीटर है। Quantum Computing Report बताता है कि अध्ययन किए गए सुरक्षा पैरामीटरों के आधार पर एक-बिट हस्ताक्षर के लिए 206 से 2,438 लॉजिकल क्यूबिट चाहिए, और सर्किटों को QPerfect के MIMIQ एमुलेटर से सत्यापित किया गया।

यह क्यों महत्वपूर्ण है

ऐसी कुंजी, जिसका एक ही बार इस्तेमाल भरोसे या सहमति से नहीं बल्कि भौतिकी से सुनिश्चित हो, प्रतिनिधि हस्ताक्षर, सुरक्षित टोकन हस्तांतरण और सार्वजनिक रूप से सत्यापन योग्य यादृच्छिकता जैसे उपयोगों को संभव बना सकती है, जिनका ज़िक्र लेखकों ने किया है। QCR का कहना है कि उपयोग तक क्वांटम कुंजी को सुरक्षित रखना लंबे कोहेरेंस समय वाले हार्डवेयर, जैसे न्यूट्रल-एटम प्रोसेसर, के पक्ष में जाता है।

आगे क्या देखें

लेखक स्पष्ट हैं कि ये ऑबफ़स्केशन से पहले के आँकड़े हैं: सुरक्षित संस्करण के लिए अभी भी संशोधित कुंजी निर्माण और ऑबफ़स्केटेड निर्माण के लिए सुरक्षा प्रमाण चाहिए। QCR जोड़ता है कि इनपुट अवस्थाओं की दुर्भावनापूर्ण छेड़छाड़ से कुंजी निर्माण की पूर्ण सुरक्षा क्वांटम ऑबफ़स्केशन में भविष्य की प्रगति पर निर्भर करेगी। आवश्यक लॉजिकल क्यूबिट की संख्या भी व्यावहारिक उपयोग को मौजूदा हार्डवेयर की पहुँच से बाहर रखती है।