論文の概要: Quantum weak coin flipping with a single photon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.09005v2
• Date: Wed, 12 Aug 2020 19:41:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 02:41:47.128589
• Title: Quantum weak coin flipping with a single photon
• Title（参考訳）: 単一光子による量子弱コインの反転
• Authors: Mathieu Bozzio, Ulysse Chabaud, Iordanis Kerenidis, Eleni Diamanti
• Abstract要約: 弱いコインフリップは、現代の通信ネットワークのセキュリティを保証する基本的な暗号プリミティブの1つである。 単一の光子と線形光学のみを必要とする実用的なプロトコルを提案する。 しきい値の単光子検出器を用いた場合においても公平かつバランスが取れ、エプシロン=1/sqrt2-1/2approx 0.207$のバイアスに達する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0969191504482247
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Weak coin flipping is among the fundamental cryptographic primitives which ensure the security of modern communication networks. It allows two mistrustful parties to remotely agree on a random bit when they favor opposite outcomes. Unlike other two-party computations, one can achieve information-theoretic security using quantum mechanics only: both parties are prevented from biasing the flip with probability higher than $1/2+\epsilon$, where $\epsilon$ is arbitrarily low. Classically, the dishonest party can always cheat with probability $1$ unless computational assumptions are used. Despite its importance, no physical implementation has been proposed for quantum weak coin flipping. Here, we present a practical protocol that requires a single photon and linear optics only. We show that it is fair and balanced even when threshold single-photon detectors are used, and reaches a bias as low as $\epsilon=1/\sqrt{2}-1/2\approx 0.207$. We further show that the protocol may display quantum advantage over a few hundred meters with state-of-the-art technology.
• Abstract（参考訳）: 弱いコインフリップは、現代の通信ネットワークのセキュリティを保証する基本的な暗号プリミティブの1つである。 2つの不信な当事者が、反対の結果を支持するときに、ランダムな部分でリモートで合意することを可能にする。 他の2つの計算とは異なり、量子力学を用いて情報理論のセキュリティを達成することができる: どちらの計算も1/2+\epsilon$よりも高い確率でフリップを偏り、$\epsilon$は任意に低い。 古典的には、計算仮定が使われない限り、不正直な当事者は常に確率1ドルで浮気することができる。 その重要性にもかかわらず、量子弱いコインフリップの物理的実装は提案されていない。 本稿では,単一光子と線形光学のみを必要とする実用的なプロトコルを提案する。 閾値の単一光子検出器が使われても公平でバランスが取れ、$\epsilon=1/\sqrt{2}-1/2\approx 0.207$ のバイアスに達する。 さらに、このプロトコルは最先端技術で数百メートル以上の量子優位性を示す可能性があることを示す。

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