論文の概要: Simple and practical DIQKD security analysis via BB84-type uncertainty relations and Pauli correlation constraints

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.08894v3
• Date: Tue, 18 Oct 2022 08:43:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-21 21:19:26.085483
• Title: Simple and practical DIQKD security analysis via BB84-type uncertainty relations and Pauli correlation constraints
• Title（参考訳）: BB84型不確実性関係とパウリ相関制約による簡易かつ実用的なDIQKDセキュリティ解析
• Authors: Michele Masini, Stefano Pironio, Erik Woodhead
• Abstract要約: 本研究では、条件エントロピーが2-入出力/2-アウトプット設定でどのようにバウンドされるかを記述する。 本稿では,デバイス非依存型CHSH QKDプロトコルのアプローチについて述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: According to the entropy accumulation theorem, proving the unconditional security of a device-independent quantum key distribution protocol reduces to deriving tradeoff functions, i.e., bounds on the single-round von Neumann entropy of the raw key as a function of Bell linear functionals, conditioned on an eavesdropper's quantum side information. In this work, we describe how the conditional entropy can be bounded in the 2-input/2-output setting, where the analysis can be reduced to qubit systems, by combining entropy bounds for variants of the well-known BB84 protocol with quantum constraints on qubit operators on the bipartite system shared by Alice and Bob. The approach gives analytic bounds on the entropy, or semi-analytic ones in reasonable computation time, which are typically close to optimal. We illustrate the approach on a variant of the device-independent CHSH QKD protocol where both bases are used to generate the key as well as on a more refined analysis of the original single-basis variant with respect to losses. We obtain in particular a detection efficiency threshold slightly below 80.26%, within reach of current experimental capabilities.
• Abstract（参考訳）: エントロピー蓄積定理によれば、デバイス非依存な量子鍵分配プロトコルの無条件安全性を証明することは、原鍵の1ラウンドフォン・ノイマンエントロピー上の境界をベル線形汎関数の関数として導出し、盗聴者の量子側情報に基づいて条件付けする。 本稿では,よく知られたbb84プロトコルの変種に対するエントロピー境界と,alice と bob が共有する二成分系上の qubit 演算子の量子制約を組み合わせることで,解析を qubit システムに還元できる 2-input/2-output 設定における条件付きエントロピーのバウンダリングについて述べる。 このアプローチは、典型的には最適に近い、合理的な計算時間におけるエントロピーあるいは半解析的な境界を与える。 本稿では,デバイスに依存しないCHSH QKDプロトコルの変種に対するアプローチについて述べる。 特に、現在の実験能力の範囲内において、検出効率閾値が80.26%以下である。

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