論文の概要: Quantum key distribution with non-ideal heterodyne detection: composable
security of discrete-modulation continuous-variable protocols
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.00428v3
- Date: Wed, 16 Mar 2022 18:22:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-20 05:15:22.578961
- Title: Quantum key distribution with non-ideal heterodyne detection: composable
security of discrete-modulation continuous-variable protocols
- Title(参考訳): 非理想的ヘテロダイン検出による量子鍵分布:離散変調連続変数プロトコルの構成可能セキュリティ
- Authors: Cosmo Lupo, Yingkai Ouyang
- Abstract要約: 連続可変量子鍵分布は、電磁場のコヒーレントな測定を利用する。
これを行う際、有限サイズ状態における離散変調連続変数量子鍵分布の構成可能なセキュリティを初めて確立する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.85316573653194
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Continuous-variable quantum key distribution exploits coherent measurements
of the electromagnetic field, i.e., homodyne or heterodyne detection. The most
advanced security proofs developed so far relied on idealised mathematical
models for such measurements, which assume that the measurement outcomes are
continuous and unbounded variables. As physical measurement devices have finite
range and precision, these mathematical models only serve as an approximation.
It is expected that, under suitable conditions, the predictions obtained using
these simplified models are in good agreement with the actual experimental
implementations. However, a quantitative analysis of the error introduced by
this approximation, and of its impact on composable security, have been lacking
so far. Here we present a theory to rigorously account for the experimental
limitations of realistic heterodyne detection. We focus on collective attacks,
and present security proofs for the asymptotic and finite-size regimes, the
latter within the framework of composable security. In doing this, we establish
for the first time the composable security of discrete-modulation
continuous-variable quantum key distribution in the finite-size regime. Tight
bounds on the key rates are obtained through semi-definite programming and do
not rely on a truncation of the Hilbert space.
- Abstract(参考訳): 連続可変量子鍵分布は、電磁場のコヒーレントな測定、すなわちホモダインまたはヘテロダインの検出を利用する。
これまでに開発された最も先進的なセキュリティ証明は、測定結果が連続的かつ非有界な変数であると仮定する、そのような測定のための理想的な数学的モデルに依存していた。
物理測定装置は有限範囲と精度を持つため、これらの数学的モデルは近似としてのみ機能する。
これらの簡易モデルを用いて得られた予測は, 適切な条件下では, 実際の実験結果と良好に一致することが期待される。
しかし、この近似によってもたらされた誤差の定量的分析と、構成可能なセキュリティへの影響は、今のところ欠落している。
本稿では,現実的なヘテロダイン検出の実験的限界を厳密に考慮する理論を提案する。
我々は集団攻撃に注目し,非漸近的かつ有限サイズの体制に対するセキュリティ証明を提示する。
これを行う際、有限サイズ状態における離散変調連続変数量子鍵分布の構成可能なセキュリティを初めて確立する。
鍵レートの厳密な境界は半定値計画によって得られ、ヒルベルト空間の切断に依存しない。
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