論文の概要: Optimizing Continuous-Variable Quantum Key Distribution with Phase-Shift
Keying Modulation and Postselection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.09454v5
- Date: Mon, 17 Oct 2022 13:50:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 04:41:53.865444
- Title: Optimizing Continuous-Variable Quantum Key Distribution with Phase-Shift
Keying Modulation and Postselection
- Title（参考訳）: 位相シフト鍵変調とポストセレクションによる連続可変量子鍵分布の最適化
- Authors: Florian Kanitschar and Christoph Pacher
- Abstract要約: 連続可変量子鍵分布(CV-QKD)プロトコルのセキュリティを解析するために,数値セキュリティ証明技術を用いる。
提案手法は,信頼度と信頼度を欠く検出器のシナリオ間のキーレートギャップを低減するために,ポストセレクションが有効であることを示す。
- 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: A numerical security proof technique is used to analyse the security of
continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) protocols with
phase-shift keying modulation against collective attacks in the asymptotic
limit. We argue why it is sufficient to consider protocols with a maximum
number of eight signal states and analyse different postselection strategies
for protocols with four (QPSK) and eight (8PSK) signal states for untrusted
ideal and trusted nonideal detectors. We introduce a \emph{cross-shaped}
postselection strategy, and show that both cross-shaped and radial and angular
postselection clearly outperform a radial postselection scheme (and no
postselection) for QPSK protocols. For all strategies studied, we provide
analytical results for the operators defining the respective regions in phase
space. We outline several use-cases of postselection, which can easily be
introduced in the data processing of both new and existing CV-QKD systems:
Motivated by the high computational effort for error-correction, we studied the
case when a large fraction of the raw key is eliminated by postselection and
observed that this can be achieved while increasing the secure key rate.
Postselection can also be used to partially compensate the disadvantage of QPSK
protocols over 8PSK protocols for high transmission distances, while being
experimentally less demanding. Finally, we highlight that postselection can be
used to reduce the key rate gap between scenarios with trusted and untrusted
detectors while relying on less assumptions on Eve's power.
- Abstract（参考訳）: asymptotic limit における集団攻撃に対する位相シフト鍵変調を伴う連続変数量子鍵分布 (cv-qkd) プロトコルのセキュリティを解析するために, 数値的セキュリティ証明手法を用いた。
信頼できない理想的および信頼できない非理想的検出器に対して、最大8つの信号状態を持つプロトコルを考慮し、4つの(QPSK)および8つの(8PSK)信号状態を持つプロトコルの異なるポストセレクション戦略を分析するのに十分である理由を論じる。
提案手法では,QPSKプロトコルのラジアルなポストセレクション方式(およびポストセレクションなし)において,クロスフォーム,ラジアル,アングルのポストセレクションが明らかに優れていることを示す。
検討したすべての戦略について,各領域を位相空間で定義する演算子に対して解析結果を提供する。
本稿では,新しいCV-QKDシステムと既存のCV-QKDシステムのデータ処理において容易に導入できるポストセレクションのユースケースについて概説する。
ポストセレクションは、8PSKプロトコルよりも高い送信距離でQPSKプロトコルの欠点を部分的に補うためにも用いられる。
最後に、ポストセレクションは、信頼された検出器と信頼できない検出器のシナリオ間のキーレートギャップを減らし、イーブのパワーに対する仮定を減らし得ることを強調する。
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