論文の概要: Security Of Finite-Key-Length Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution Using Arbitrary Number Of Decoys

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.08549v2
• Date: Thu, 25 Jun 2020 00:25:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-28 18:05:54.454589
• Title: Security Of Finite-Key-Length Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution Using Arbitrary Number Of Decoys
• Title（参考訳）: 任意数のデコイを用いた有限長測定デバイス独立量子鍵分布のセキュリティ
• Authors: H. F. Chau
• Abstract要約: 私は、任意の固定数のデコイ状態と固定された生のキー長で機能する一般的なセキュリティ証明を報告します。 これらの手法は、BB84スキームの計測デバイスに依存しないバージョンにおいて、確実に安全な鍵レートを少なくとも1.25倍上昇させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In quantum key distribution, measurement-device-independent and decoy-state techniques enable the two cooperative agents to establish a shared secret key using imperfect measurement devices and weak Poissonian sources, respectively. Investigations so far are not comprehensive as they restrict to less than or equal to four decoy states. Moreover, many of them involves pure numerical studies. Here I report a general security proof that works for any fixed number of decoy states and any fixed raw key length. The two key ideas involved here. The first one is the repeated application of the inversion formula for Vandermonde matrix to obtain various bounds on certain yields and error rates. The second one is the use of a recently proven generalization of the McDiarmid inequality. These techniques rise the best provably secure key rate of the measurement-device-independent version of the BB84 scheme by at least 1.25 times and increase the workable distance between the two cooperative agents from slightly less than 60 km to slightly greater than 130 km in case there are $10^{10}$ photon pulse pair sent without a quantum repeater.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布において、測定装置非依存およびデコイ状態技術により、2つの協調エージェントはそれぞれ不完全な測定装置と弱いポアソニアン源を用いて共有秘密鍵を確立することができる。 これまでの調査は4つのデコイ状態以下に制限されているため、包括的ではない。 さらに、それらの多くは純粋に数値的な研究を含む。 ここでは、任意の固定数のデコイ状態と固定された生キー長で機能する一般的なセキュリティ証明を報告します。 ここでの2つの重要なアイデアです 1つ目は、ヴァンダーモンド行列に対する反転公式の繰り返し適用であり、ある収率と誤差率の様々な境界を得る。 2つ目は、最近証明されたmcdiarmid不等式の一般化である。 これらの手法は、bb84の計測装置に依存しないバージョンにおいて、最低でも1.25倍の鍵レートを実現し、量子リピータなしで10^{10}$の光子パルスペアが送信される場合、2つの協調エージェント間の作業可能な距離を、わずかに60km未満から130km以上まで増加させる。

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