論文の概要: Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous variable quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.16589v3
• Date: Wed, 1 Dec 2021 09:14:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-06 03:32:38.470376
• Title: Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous variable quantum key distribution
• Title（参考訳）: gaussian-modulated continuous variable quantum key distributionのためのコンポーザブルなデータ処理
• Authors: Alexander G. Mountogiannakis, Panagiotis Papanastasiou, Boris Braverman, Stefano Pirandola
• Abstract要約: 連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。 構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。 特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Continuous-variable (CV) quantum key distribution (QKD) employs the quadratures of a bosonic mode to establish a secret key between two remote parties, and this is usually achieved via a Gaussian modulation of coherent states. The resulting secret key rate depends not only on the loss and noise in the communication channel, but also on a series of data processing steps that are needed for transforming shared correlations into a final string of secret bits. Here we consider a Gaussian-modulated coherent-state protocol with homodyne detection in the general setting of composable finite-size security. After simulating the process of quantum communication, the output classical data is post-processed via procedures of parameter estimation, error correction, and privacy amplification. In particular, we analyze the high signal-to-noise regime which requires the use of high-rate (non-binary) low-density parity check codes. We implement all these steps in a Python-based library that allows one to investigate and optimize the protocol parameters to be used in practical experimental implementations of short-range CV-QKD.
• Abstract（参考訳）: 連続変数 (cv) 量子鍵分布 (qkd) は、ボソニックモードの二次関数を用いて2つのリモートパーティの間で秘密鍵を確立するが、これは通常、コヒーレント状態のガウス変調によって達成される。 結果として生じる秘密鍵レートは、通信チャネルの損失とノイズだけでなく、共有相関を最後の秘密ビットの列に変換するのに必要な一連のデータ処理ステップにも依存する。 ここでは、合成可能な有限サイズのセキュリティの一般設定において、ホモダイン検出を伴うガウス変調コヒーレント状態プロトコルを考える。 量子通信のプロセスをシミュレートした後、出力古典データはパラメータ推定、誤り訂正、プライバシー増幅の手順によって後処理される。 特に,高レート(非バイナリ)低密度パリティチェックコードを用いた高信号対雑音方式の解析を行った。 短距離CV-QKDの実用的な実験実装で使用されるプロトコルパラメータの調査と最適化を可能にするPythonベースのライブラリにこれらのステップをすべて実装します。

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