論文の概要: Measurement device-independent quantum key distribution with passive, time-dependent source side-channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.08698v1
• Date: Thu, 19 Aug 2021 14:08:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-18 01:17:57.531532
• Title: Measurement device-independent quantum key distribution with passive, time-dependent source side-channels
• Title（参考訳）: 受動時間依存性ソースサイドチャネルを用いたデバイス非依存量子鍵分布の測定
• Authors: J. Eli Bourassa, Amita Gnanapandithan, Li Qian, Hoi-Kwong Lo
• Abstract要約: 位相安定化にミラーを用いる共通偏光を用いたQKD源において、時間依存性の側チャネルを同定する。 我々は、サイドチャネルの量子光学モデルに対する秘密鍵レートの感度を定量化し、情報漏洩を軽減する戦略を開発する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.39373541926236766
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: While measurement-device-independent (MDI) quantum key distribution (QKD) allows two trusted parties to establish a shared secret key from a distance without needing to trust a central detection node, their quantum sources must be well-characterized, with side-channels at the source posing the greatest loophole to the protocol's security. In this paper, we identify a time-dependent side-channel in a common polarization-based QKD source that employs a Faraday mirror for phase stabilization. We apply the recently developed numerical proof technique from [Phys. Rev. A 99, 062332 (2019)] to quantify the sensitivity of the secret key rate to the quantum optical model for the side-channel, and to develop strategies to mitigate the information leakage. In particular, we find that the MDI three-state and BB84 protocols, while yielding the same key rate under ideal conditions, have diverging results in the presence of a side-channel, with BB84 proving more advantageous. While we consider only a representative case example, we expect the strategies developed and key rate analysis method to be broadly applicable to other leaky sources.
• Abstract（参考訳）: 測定デバイス非依存(MDI)量子鍵分布(QKD)では、2つの信頼できる関係者が、中央検出ノードを信頼することなく、遠くから共有秘密鍵を確立することができるが、その量子ソースは、プロトコルのセキュリティに最大の抜け穴があるソースのサイドチャネルで、十分に特性を保たなければならない。 本稿では,Faradayミラーを用いて位相安定化を行う共通偏光型QKD源の時間依存性サイドチャネルを同定する。 最近開発された[phys. rev. a 99, 062332 (2019)] の数値証明手法を用いて, サイドチャネルの量子光学モデルに対する秘密鍵レートの感度を定量化し, 情報漏洩を緩和する手法を開発した。 特に、MDI三状態およびBB84プロトコルは、理想的な条件下で同じ鍵レートを得られるが、BB84がより有利であることが証明された側チャネルの存在下では、ばらつきが生じる。 代表的な事例についてのみ検討するが、その戦略と鍵レート分析法が他の漏洩源にも広く適用できると期待する。

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