AES-128中S盒变换的量子线路优化

摘要

使用空间资源优化的量子Karatsuba乘法来优化实现AES-128中的8×8 S盒变换，同时引入了衡量时间资源代价和空间资源代价折衷的指标——量子比特数目与T门深度之积。对实现8×8 S盒变换的分析表明，利用空间资源优化的量子Karatsuba乘法的求乘法逆线路具有更优性能，其Toffoli门数目、量子比特数目、量子比特数目与T门深度之积更优。此外，使用加窗量子查表方法，进一步优化了求乘法逆以及实现S盒所需的量子资源。在此基础上，基于Qiskit分析验证了所需的量子资源。

关键词

乘法逆 / 优化实现 / 量子线路 / S盒