論文の概要: Numerical Security Proof for Decoy-State BB84 and Measurement-Device-Independent QKD Resistant against Large Basis Misalignment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.10844v2
• Date: Wed, 25 Aug 2021 17:56:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-17 07:39:18.388001
• Title: Numerical Security Proof for Decoy-State BB84 and Measurement-Device-Independent QKD Resistant against Large Basis Misalignment
• Title（参考訳）: デコイ状態BB84と測定デバイス非依存QKDの大規模な基底ミスアライメントに対する数値セキュリティ証明
• Authors: Wenyuan Wang, Norbert L\"utkenhaus
• Abstract要約: 我々はデコイ状態解析をキーレート計算のためのよく確立された数値フレームワークに組み込む。 本稿では,BB84のデコイ状態と測定デバイス非依存(MDI)QKDプロトコルを例に挙げる。 このような変動は、未知かつゆっくりと変化する回転に対して、プロトコルのレジリエンスを与えることができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.5027291542274357
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we incorporate decoy-state analysis into a well-established numerical framework for key rate calculation, and apply the numerical framework to decoy-state BB84 and measurement-device-independent (MDI) QKD protocols as examples. Additionally, we combine with these decoy-state protocols what is called "fine-grained statistics", which is a variation of existing QKD protocols that makes use of originally discarded data to get a better key rate. We show that such variations can grant protocols resilience against any unknown and slowly changing rotation along one axis, similar to reference-frame-independent QKD, but without the need for encoding physically in an additional rotation-invariant basis. Such an analysis can easily be applied to existing systems, or even data already recorded in previous experiments, to gain significantly higher key rate when considerable misalignment is present, extending the maximum distance for BB84 and MDI-QKD and reducing the need for manual alignment in an experiment.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,decoy状態解析をキーレート計算のための確立された数値フレームワークに取り入れ,その数値フレームワークをdecoy状態bb84および測定デバイス非依存(mdi)qkdプロトコルに適用する。 さらに,従来のQKDプロトコルのバリエーションである「きめ細かい統計」と呼ばれる,これらのデコイ状態のプロトコルを組み合わせることで,より優れたキーレートを得ることができる。 このようなバリエーションは、参照フレームに依存しないQKDと同様、未知かつゆっくりと変化する1軸に沿った回転に対して、プロトコルのレジリエンスを与えることができるが、追加の回転不変ベースで物理的に符号化する必要はない。 このような分析は既存のシステムにも容易に適用でき、以前の実験で記録されたデータにも適用でき、かなりの不一致が発生した場合にキーレートが著しく高くなり、bb84とmdi-qkdの最大距離を延ばし、実験における手動アライメントの必要性を低減できる。

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