論文の概要: Security of round-robin differential-phase-shift quantum key distribution protocol with correlated light sources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.02593v2
• Date: Mon, 6 Feb 2023 00:35:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 06:51:10.254442
• Title: Security of round-robin differential-phase-shift quantum key distribution protocol with correlated light sources
• Title（参考訳）: 相関光源を用いたラウンドロビン差位相シフト量子鍵分布プロトコルのセキュリティ
• Authors: Akihiro Mizutani, Go Kato
• Abstract要約: 我々は、RDPSプロトコルがパルス相関による証明を確立することにより、ソース不完全性に対して安全であることを証明した。 この証明に基づく数値シミュレーションにより、長距離パルス相関が鍵レートに有意な影響を及ぼさないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.538209532048867
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Among various quantum key distribution (QKD) protocols, the round-robin differential-phase-shift (RRDPS) protocol has a unique feature that its security is guaranteed without monitoring any statistics. Moreover, this protocol has a remarkable property of being robust against source imperfections assuming that the emitted pulses are independent. Unfortunately, some experiments confirmed the violation of the independence due to pulse correlations, and therefore the lack of a security proof without taking into account this effect is an obstacle for the security. In this paper, we prove that the RRDPS protocol is secure against any source imperfections by establishing a proof with the pulse correlations. Our proof is simple in the sense that we make only three experimentally simple assumptions for the source. Our numerical simulation based on the proof shows that the long-range pulse correlation does not cause a significant impact on the key rate, which reveals another striking feature of the RRDPS protocol. Our security proof is thus effective and applicable to wide range of practical sources and paves the way to realize truly secure QKD in high-speed systems.
• Abstract（参考訳）: 様々な量子鍵分散(qkd)プロトコルの中で、ラウンドロビン微分位相シフト(rrdps)プロトコルは、統計を監視せずにセキュリティが保証されるユニークな特徴を持っている。 さらに、このプロトコルは、出力パルスが独立であると仮定して、ソースの不完全性に対して堅牢であるという顕著な特性を有する。 残念ながら、いくつかの実験ではパルス相関による独立性違反が確認されており、この効果を考慮せずにセキュリティ証明が欠如していることがセキュリティの障害となっている。 本稿では, RRDPSプロトコルがパルス相関による証明を確立することにより, ソース不完全性に対して安全であることを示す。 我々の証明は、情報源に対して実験的に単純な仮定を3つだけ行うという意味で単純である。 この証明に基づく数値シミュレーションにより、長距離パルス相関が鍵レートに大きな影響を与えないことが示され、RDPSプロトコルのもう一つの顕著な特徴が明らかとなった。 したがって,このセキュリティ証明は幅広い実効的情報源に適用可能であり,高速システムにおいて真に安全なqkdを実現する方法である。

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