論文の概要: Secure distribution of a certified random quantum key using an entangled memory qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.14523v1
• Date: Mon, 29 Nov 2021 13:31:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 09:42:05.790411
• Title: Secure distribution of a certified random quantum key using an entangled memory qubit
• Title（参考訳）: エンタングルメモリ量子ビットを用いた認定乱数量子鍵のセキュアな分布
• Authors: Pascal Kobel and Ralf A. Berner and Michael K\"ohl
• Abstract要約: 我々は、量子通信チャネルの両端に認証されたランダム秘密鍵を生成する。 我々は、原子-光子状態のミニエントロピーを用いて鍵のランダム性を証明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Random generation and confidential distribution of cryptographic keys are fundamental building blocks of secure communication. Using quantum states in which the transmitted quantum bit is entangled with a stationary memory quantum bit allows the secure generation and distribution of keys to be based on fundamental properties of quantum mechanics. At the same time, the reach of secure communication networks can be enhanced, in particular, since this architecture would be compatible with quantum repeaters which are an integral part for scaling quantum networks. Here, we realize a true single-photon quantum key distribution protocol (BBM92 protocol) at a second-order temporal correlation of $ {g^{(2)}(0)=0.00(5)}$ involving an entangled memory qubit which enables us to produce a certified random secret key on both endpoints of the quantum communication channel. We certify the randomness of the key using the min-entropy of the atom-photon state arising from the violation of the CHSH version of the Bell inequality of $ 2.33(6)$.
• Abstract（参考訳）: 暗号鍵のランダム生成と秘密分散はセキュアな通信の基本構成要素である。 送信された量子ビットが静止メモリ量子ビットに絡み合う量子状態を使用することで、キーのセキュアな生成と分散は量子力学の基本的な性質に基づいている。 同時に、特にこのアーキテクチャは、量子ネットワークのスケーリングに不可欠な部分である量子リピータと互換性があるため、セキュアな通信ネットワークのリーチを高めることができる。 本稿では,量子通信チャネルの両端に認証されたランダム秘密鍵を生成可能なエンタングルメモリ量子ビットを含む$ {g^{(2)}(0)=0.00(5)}$の2次時間相関において,真の単一光子量子鍵分散プロトコル(bbm92プロトコル)を実現する。 我々はベルの不等式2.33(6)$のCHSHバージョンに違反した原子-光子状態のミンエントロピーを用いて鍵のランダム性を証明した。

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